لقد لجأ العديد من الأشخاص إلى الطاقة الشمسية كوسيلةٍ لتوليد الطاقة اللازمة لمنازلهم وشركاتهم. وتتكوّن أنظمة الطاقة الشمسية عمومًا من نوعين: الأنظمة المتصلة بالشبكة الكهربائية (Grid-Tied) والأنظمة غير المتصلة بالشبكة (Off-Grid). فتتصل الأنظمة المتصلة بالشبكة بالشبكة الكهربائية الوطنية، وبالتالي عندما تشرق الشمس يمكنها ببساطة إرسال الكهرباء الزائدة إليها مجددًا. وقد يُعد هذا أسلوبًا ذكيًّا للحد من فواتير الكهرباء. أما النظام الشمسي غير المتصل بالشبكة فلا يرتبط بالشبكة الكهربائية على الإطلاق، بل يعتمد على البطاريات لتخزين تلك الطاقة واستخدامها في أوقات غياب أشعة الشمس. وفي هذه المقالة، سنتحدث عن طبيعة هذين النوعين وكيفية عمل كلٍّ منهما، ونقدّم رؤىً حول ما يجعل الأنظمة غير المتصلة بالشبكة ممتازةً جدًّا للمناطق النائية، كما سنوضّح الأسباب التي تجعل الطاقة الشمسية في السقف المحولات (Inverters) تميّز الأنظمة المتصلة بالشبكة عن غيرها. وشركة توب إنرجي (Top Energy) هنا لمساعدتكم على التعرّف أكثر على هذه الأنظمة.

ما الذي يجب أن تعرفه عن الطاقة الشمسية للمناطق النائية؟

تُعَدّ أنظمة الطاقة الشمسية المستقلة (خارج الشبكة) حلاً جيداً للمواقع النائية البعيدة عن المدن والبلدات. وقد يكون ربط المناطق الريفية بشبكة الكهرباء مكلِّفاً للغاية أو حتى مستحيلاً. فعلى سبيل المثال، إذا كنت تعيش في كوخٍ بعيدٍ عن الشبكة الكهربائية وسط الغابات، فقد تصل تكلفة تمديد الأسلاك لتوصيله بالكهرباء إلى آلاف الدولارات. كما يمكن لهذه الأنظمة إنتاج طاقتها الخاصة من أشعة الشمس عبر نظام خارج الشبكة. سقف طاقة شمسية أي أنها لا تعتمد على أي طرفٍ آخر في تزويدها بالطاقة الكهربائية.

فكِّر في عائلة تقطن في منطقة ريفية: يمكنها تركيب ألواح شمسية على سطح منزلها وتخزين الطاقة في بطاريات. ففي أوقات الإضاءة الشمسية، تولِّد هذه الألواح الكهرباء لشحن البطاريات. وعندما يحلّ الظلام أو تكون السماء غائمة، يمكنها الاستفادة من الطاقة المخزَّنة في البطاريات. وبذلك، ينبغي أن تحصل على ما يكفيها من الطاقة لإضاءة المنزل، وتشغيل الثلاجات وحتى أجهزة التلفزيون، دون خوفٍ من انقطاع التيار.

تُعَدّ أنظمة التشغيل خارج الشبكة مفيدةً أيضًا للبيئة. فهي تولِّد طاقةً نظيفةً وتقلِّل من التلوث. وفي المناطق التي لا تكون فيها كهرباء المرافق مستقرةً، فإن امتلاك مصدرٍ خاصٍ بك للطاقة يمكن أن يوفِّر لك الطمأنينة. وبالطبع، يمكن تكييف هذه الأنظمة وفقًا لاحتياجات المستخدم. فإذا رغبت عائلةٌ في زيادة إمداد الطاقة، فيمكن إضافة المزيد من السقف الشمسي أو البطاريات.

وميزةٌ أخرى هي أن بعض أنظمة التشغيل خارج الشبكة يمكن تركيبها بسرعةٍ نسبية. فلا داعي للانتظار حتى تقوم شركات الكهرباء بتوصيل الخدمة إليك. ويُفضِّل بعض الأشخاص الاستقلال الذاتي الناتج عن الانفصال عن الشبكة الكهربائية؛ إذ يقتربون بذلك أكثر من الطبيعة ويمكنهم العيش في أي مكان. وبشكل عام، تُعَدّ أنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة خيارًا ممتازًا لأي شخصٍ يرغب في الحصول على الكهرباء دون الحاجة إلى الاتصال بالشبكة العامة.

ما تأثير المحولات الشمسية على الأنظمة المتصلة بالشبكة؟

المحولات الشمسية تُعدّ ضرورية جدًّا في أنظمة الطاقة الشمسية المتصلة بالشبكة. وتقوم هذه الأجهزة بتحويل التيار الكهربائي المستمر (D.C.) الذي تولّده الألواح الشمسية إلى تيار كهربائي متناوب يُستخدم عادةً في معظم المنازل. وإذا لم تكن المحولة تعمل بشكلٍ سليم، فقد يؤثر ذلك على كمية الطاقة التي يستهلكها المنزل، وعلى المبلغ الذي يمكن أن يوفّره الساكنون من فواتير الكهرباء.

عندما تتعرَّض الألواح الشمسية لأشعة الشمس، فإنها تُنتج طاقة تيار مستمر. ثم تقوم المحولة بعد ذلك بتحويل هذه الطاقة إلى تيار متناوب يمكن استخدامه داخليًّا. وإذا كانت المحولة جيدةً، فإنها تستغلّ أقصى قدرٍ ممكنٍ من الطاقة الشمسية التي تولّدها. وتعتبر المحولة جيدةً إذا أعادت أكبر قدرٍ ممكنٍ من الكهرباء إلى المنزل مع أقل خسارةٍ ممكنة. فعلى سبيل المثال، إذا كانت المحولة عالية الكفاءة (أي قادرةً على تحويل كمية أكبر من الطاقة)، فإن ذلك يؤدي إلى خفض المبلغ المنفق على فواتير الكهرباء.

وبالإضافة إلى ذلك، تساعد المحولات الشمسية في تتبع أداء النظام. ويمكنها عرض كمية الطاقة التي تولّدها، ومقدار الطاقة التي تستهلكها. واعلم أنك تتلقى معلوماتٍ كاملةً عن كفاءة النظام! وهذه المعلومة ذات قيمة كبيرة للمستهلكين، لأن مالك النظام يستطيع تحديد ما إذا كان نظامه يعمل بشكلٍ سليمٍ أم لا. فإذا حدث خللٌ ما، مثل فشل إحدى الألواح في توليد الكهرباء، فإن المحول يستطيع إبلاغ المالك فورًا ليقوم باتخاذ الإجراءات التصحيحية اللازمة.

ثم هناك أنواعٌ مختلفةٌ من المحولات، ومنها محولات السلسلة (String Inverters) ومحولات الوحدات الصغيرة (Microinverters). وتجمع محولات السلسلة عدة ألواح معًا، وهي عمومًا أقل تكلفةً. أما محولات الوحدات الصغيرة فهي متصلة بكل لوحةٍ مباشرةً، وهي ميزةٌ قد تكون مفيدةً إذا كانت بعض الألواح تتلقى ضوء نهارٍ أكثر من غيرها. وهذه الاختلافات تمنح أصحاب المنازل حرية الاختيار فيما يحتاجونه.

باختصار: المحولات الشمسية هي جزءٌ لا غنى عنه من أنظمة الربط بالشبكة الكهربائية. فهي لا تُحوِّل الطاقة فحسب، بل تُعدُّ أيضًا وسيلةً لمراقبة أداء النظام ومدى كفاءته. وبغض النظر عما إذا كنت قد اخترت نظامًا شمسيًّا موثوقًا يحقِّق العائد الأمثل، أو حقَّقت وفوراتٍ طاقيةً مناسبة الحجم، فإن اختيار المحول المناسب يبقى أمرًا بالغ الأهمية. وفي شركة «توب إنيرجي» (Top Energy)، نسعى جاهدين لتوفير أفضل الأدوات المتاحة لضمان نجاح تجربتك مع الطاقة الشمسية.

الاختلافات في التكلفة بين أنظمة الطاقة الشمسية المرتبطة بالشبكة والأنظمة المستقلة عن الشبكة

عندما يسمع الناس عن الطاقة الشمسية، فإن أول سؤالٍ يطرحونه غالبًا هو: ما تكلفة الألواح الشمسية؟ وأنواع أنظمة الطاقة الشمسية: هناك نوعان رئيسيان لأنظمة الطاقة الشمسية — الأنظمة المرتبطة بالشبكة والأنظمة المستقلة عن الشبكة. فالأنظمة المرتبطة بالشبكة تتصل بشبكة الكهرباء المحلية وتستمد الكهرباء منها مجانًا عبر نظام النقل والتوزيع (T&D)، أما أنظمة الطاقة الشمسية المستقلة عن الشبكة فتوفر معداتٍ منفصلةً تمامًا تُستخدم بشكل مستقل من قِبل المستهلكين. وتتفاوت تكاليف هذه الأنظمة اختلافًا واسعًا.

عادةً ما تكون أنظمة الطاقة الشمسية المتصلة بالشبكة أسهل وأقل تكلفةً في التركيب مقارنةً بأنظمة الطاقة الشمسية المنفصلة عن الشبكة. ويعود ذلك إلى أن الأنظمة المتصلة بالشبكة لا تتطلب بطارية كبيرة لتخزين الطاقة. بل إنها تُعيد الفائض من الطاقة المنتجة إلى الشبكة الكهربائية. فعندما تُنتج كهرباءً أكثر مما تستهلك، تستقبلها الشبكة، وقد تدفع لك حتى مقابل جزءٍ منها! وهذا يعني أن التكلفة الأولية أقل. وكل ما تحتاجه فعليًّا هو الألواح الشمسية، وعاكس (إنفرتر) لتحويل الطاقة إلى صيغة قابلة للاستخدام، وبعض الأسلاك البسيطة.

أما بالنسبة للجانب السلبي، فإن أنظمة الطاقة الشمسية المنفصلة عن الشبكة قد تكون مكلفةً للغاية. فهي تتطلب بطارياتٍ لتخزين الطاقة، كي تتمكن من استخدامها عندما لا تشرق الشمس. وهذه البطاريات قد تكون باهظة الثمن. علاوةً على ذلك، عادةً ما تتطلب الأنظمة المنفصلة عن الشبكة صفوفًا أكبر من الألواح الشمسية، لضمان حصولك على طاقة كافية في الأيام الغائمة أو خلال فصل الشتاء. وهذا يعني أنه إذا اخترت نظام طاقة منفصلًا عن الشبكة، فستدفع مبلغًا كبيرًا مقدَّمًا. لكن في النهاية، ستحصل على كهرباء مجانية، ولذلك يراها البعض استثمارًا جيدًا.

في شركة توب إينرجي، يمكننا مساعدتكم في توضيح الأمور المتعلقة بالأسعار وما هو الحل المثالي الذي يلبي رغباتكم، سواء كان النظام متصلًا بالشبكة أم منفصلًا عنها. ومعرفة الفروق في التكاليف تُمكّنكم من اتخاذ قرارٍ أكثر استنارةً بشأن استخدام الطاقة الشمسية في منزلكم أو نشاطكم التجاري.

كيف يؤثر فصل الشتاء على كفاءة أنظمة الطاقة الشمسية المنفصلة عن الشبكة؟

قد تتفاوت درجة تعرض الألواح الشمسية لأشعة الشمس بشكل كبير باختلاف الفصول. وقد يؤثر هذا التغير في أداء أنظمة الطاقة الشمسية المنفصلة عن الشبكة. ففي فصل الصيف تكون الأيام طويلة مشمسة، ما يسمح للألواح الشمسية بإنتاج كمية كبيرة من الطاقة. وهذا أمرٌ ممتاز لأنظمة الطاقة الشمسية المنفصلة عن الشبكة، إذ يمكنها شحن البطاريات بسرعة والاستفادة من وفرة إمدادات الطاقة خلال النهار أو الليل أو حتى في الظروف الغائمة.

ثم تأتي فترة الشتاء. فتكون الأيام أقصر، مع ازدياد الغيوم واحتمال هطول الثلوج. وقد يؤدي ذلك إلى صعوبة أكبر في جمع الألواح الشمسية لأشعة الشمس. ونتيجةً لذلك، قد لا تُنتج أنظمة الطاقة المستقلة عن الشبكة الكهربائية قدرًا كبيرًا من الطاقة، ما قد يطيل من الوقت اللازم لشحن البطاريات. وبغياب طاقة كافية مخزَّنة، يصبح من الصعب على من يعتمدون على هذه الأنظمة المستقلة تأمين احتياجاتهم من الطاقة. فقد يضطرون إلى ترشيد استهلاكهم للطاقة لتفادي نفادها.

وتدرك شركة Top Energy هذه التحديات، ويمكنها التعاون معكم لمعالجتها. فنحن نقدِّم لكم توصياتٍ لكيفية تحسين كفاءة نظامكم، مثل تركيب ألواح شمسية إضافية أو استخدام أجهزة كهربائية موفرة للطاقة. كما أن فهم تأثير الفصول على إنتاج الطاقة الشمسية يساعدكم على ضمان استمرار عمل نظامكم المستقل عن الشبكة بسلاسة طوال العام.

ما المزايا الجملية لأنظمة الطاقة الشمسية التجارية؟

هناك عدة أسباب تدفع الشركات إلى التفكير في تركيب أنظمة الطاقة الشمسية. فعلى سبيل المثال، يمكن لاستخدام الطاقة الشمسية أن يقلل فاتورة الكهرباء بشكلٍ كبير. وللشركات التي تستهلك طاقةً كهربائيةً عاليةً، قد تكون هذه التوفيرات هائلةً حقًّا! وبدلًا من دفع مبالغ شهرية كبيرة للشركات الكهربائية، يمكن للشركات توليد طاقتها الخاصة من الشمس. وهذا يسمح لها بالاحتفاظ بمزيدٍ من الأموال في جيوبها، والتي يمكن استخدامها في أمورٍ أخرى مهمةٍ مثل توظيف موظفين جدد أو توسيع نطاق خدماتها.

وميزة إضافية كبرى هي أن الشركات يمكنها إظهار اهتمامها بالبيئة. فالطاقة الشمسية تقلل من التلوث وانبعاثات الغازات الدفيئية. وهذا أمرٌ مفيدٌ للكوكب، ويمكن أن يساعد في جذب العملاء الذين يرغبون في دعم الشركات التي تراعي البيئة. وباستخدام الطاقة الشمسية، يمكن للشركات الترويج لأنفسها باعتبارها شركات «خضراء»، وجذب المزيد من العملاء الذين يولون اهتمامًا بالبيئة.

توجد أيضًا حوافز حكومية يمكن أن تستفيد منها الشركات عند الانتقال إلى الطاقة الشمسية. وقد تشمل هذه الحوافز ائتمانات ضريبية أو استرداد أجزاء من التكاليف يقلّل من تكلفة التركيب. ويمكن لشركة «توب إينرجي» مساعدة الشركات على فهم هذه الحوافز واكتشاف السبل المثلى للاستفادة منها.

باختصار، تُمكّن الأنظمة الشمسية الشركات من توفير المال، وجذب العملاء المهتمين بالبيئة، والاستفادة من الحوافز الحكومية. اطّلع على كيفية استغلال الشركات لطاقة الشمس لتحقيق أقصى فائدة.