fbpx

هكذا يمكن تصميم محطةٍ شمسيةٍ غير متصلةٍ بالشبكة

 هكذا يمكن تصميم محطةٍ شمسيةٍ غير متصلةٍ بالشبكة

5 خطوات فقط، هي عملية تصميم نظام شمسي غير متصل بالشبكة الكهربائية.. رقم سلسٌ أليس كذلك؟

سنخبرك بالتفصيل ماهية الخطوات، ولكن في البداية لا بد من معرفة أنواع الأنظمة الشمسية بما فيها الأنظمة المستقلة عن الشبكة

أنواع الأنظمة الشمسية – 3 أنواع:

  1. الأنظمة المتصلة بالشبكة «On Grid»: أنظمة شمسية تولد الكهرباء فقط عند اتصالها بشبكة الكهرباء الحكومية، إذ يتم ربط المحطة الكهروضوئية بشبكة الكهرباء ومن ثم بيع فائض الطاقة المولدة إلى شركات توزيع الكهرباء.
  2. الأنظمة المستقلة عن الشبكة «Off Grid»: أنظمة منفصلة عن الشبكة الكهربائية العامة، ولا يوجد فيها أي مصدر بديل للطاقة، إذ يتم الاعتماد على النظام الشمسي بنسبة 100% ولكافة فصول السنة في توفير جميع احتياجات الكهرباء اللازمة للأجهزة والأحمال.
  3. الأنظمة الهجينة «Hybrid»: مزيج من مصادر توليدٍ وتخزينٍ للطاقة الكهربائية، تقليدية ومتجددة معاً أو متجددة فقط، ميزتها هي توفير الكهرباء بشكل دائم من خلال الألواح الكهروضوئية مباشرةً، بالإضافةَ إلى التيار الخاص بالشبكة الكهربائية أو من خلال مولد احتياطي يعمل بالوقود.

5 خطوات فقط لتصميم نظام شمسي غير متصل بالشبكة «Off Grid»

الخطوة الأولى

تحديد الموقع: يعد تحديد موقع الالواح خطوة حاسمة في تصميم الأنظمة الكهروضوئية، ولكن راعِ هذه العوامل أثناء هذه الخطوة:

  • تحليل الظل على الألواح الشمسية الذي ينشأ من الأشجار أو المباني أو الألواح المجاورة.
  • تحديد ساعات الإشعاع الشمسي لمعرفة مقدار الإشعاع المطلوب لتوليد الكهرباء المطلوبة.
  • تحديد زاوية ميلان الألواح الشمسية المناسبة.

 

الخطوة الثانية

حساب الحمل «Load»: لا بد من معرفة الطلب اليومي على الكهرباء وإنشاء جدول يتضمن استطاعة الأجهزة المراد تشغيلها وعددها وساعات عملها على مدار العام، وتوضيح إجمالي الطاقة المستهلكة في النظام مقدرة بالواط ساعة، ومن ثم تحديد فولتية نظام البطاريات أو المنظومة الشمسية لتتم جميع الحسابات على أساس الفولتية المختارة.

 

الخطوة الثالثة

تحديد عدد الألواح المراد استخدامها في النظام «Panels»: بمجرد حساب الحمل، يجب معرفة عدد الألواح الشمسية المطلوبة لتوليد الطاقة الكهربائية المناسبة للحمل مع الأخذ بعين الاعتبار الضياعات الكهربائية، ويتم ذلك من خلال قسمة إجمالي الطاقة المستهلكة بالنظام مقدرة بالواط ساعة على استطاعة اللوح الشمسي الواحد.

 

الخطوة الرابعة

البطاريات «Batteries»: تكمن مهمة البطاريات في تغذية الحمولة ليلاً في حال أن الجو مشمس دائماً، ولكن هناك أيام عديدة على مدار السنة يكون فيها الإشعاع الشمسي منخفض أو معدوم عندها يجب على البطاريات أن تغذي الحمل لعدة أيام لذلك لا بد من حساب البطاريات مع مراعاة أيام الإشعاع الشمسي المنخفض.

يتم حساب عدد البطاريات من خلال قسمة سعة النظام (أمبير ساعة) على سعة البطارية

أما سعة النظام فيتم حسابها من خلال قسمة القدرة المطلوبة على (جهد البطارية * عمق التفريغ)

 

الخطوة الخامسة

اختيار العاكس ومنظم الشحن «Inverter and charge controller»: العاكس جهاز يحول الجهد المستمر DC إلى جهد متناوب  AC، ويتم تحديد استطاعته بحيث تكون أكبر من الاستطاعة العظمى للحمل. أما منظم الشحن فتتمثل مهمته الرئيسية في مراقبة عملية شحن وتفريغ البطارية، إذ  يمنع شحنها أو تفريغها بالكامل، إضافة إلى دوره في منع تدفق التيار العكسي من البطارية إلى النظام. ويتم اختياره على أساس فولتية النظام.

ميزات النظام الشمسي المستقل عن الشبكة «Off Grid»

  1. استقلالية الطاقة والاستقلال عن شركة المرافق، لن يتأثر المستفيد من النظام بارتفاع أسعار الطاقة.
  2. إمداد المواقع البعيدة بالطاقة الكهربائية والتي يصعب وصول شركة المرافق إليها أو إمدادها بتكلفةٍ منخفضة مع بعدها.
  3. تجاوز مشكلة انقطاع التيار الكهربائي.
  4. لا يحتاج المستفيد إلى تراخيص حكومية.

مساوئ النظام الشمسي المستقل عن الشبكة «Off Grid»

  1. التكلفة العالية.
  2. السعة التخزينية للطاقة محدودة، إضافة إلى أن هذه البطاريات تتمتع بعمر افتراضي قصير وتحتاج صيانة بشكل دائم.
  3. عدم وجود مصدر طاقة احتياطي، فمثلاً عندما يبقى الجو غائماً لأكثر من يوم سوف يتم استهلاك كامل الطاقة المخزنة في البطاريات.

تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة…

نتمنى لكم يوماً مشمساً!

بسمه عبود

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

error: جميع الحقوق محفوظة لسولارابيك

هل تود أن تبقى متطلعاً على أحدث أخبار ونشاطات الطاقة المتجددة في المنطقة العربية؟