يمكن العثور على أنظمة الطاقة الشمسية (الكهروضوئية) المنزلية بأصناف مختلفة، ومع ذلك، يتم تقديم النوع الأساسي والأكثر اقتصادا من الأنظمة المنزلية اليوم في تكوينات متصلة بالشبكة (On-grid). يعني مصطلح "On-grid" أساسًا أن نظام الطاقة الشمسية لمنزلك سيحتاج إلى أن يكون متصلاً، تمامًا مثل أي جهاز منزلي آخر في صندوق المصاهر الكهربائية الرئيسي الخاص بك، أو في جوهره، بشبكة مزود خدمة الكهرباء الخاص بك (الشبكة) لكي يعمل.

تتوفر أنواع أخرى من أنظمة الطاقة الشمسية المنزلية في السوق اليوم مثل أنظمة الطاقة الشمسية الهجينة، والتي تتضمن نظام تخزين بطارية لأوقات انقطاع التيار الكهربائي، وهي أكثر تعقيدًا بعض الشيء في تشغيلها. ومع ذلك، ستركز هذه المقالة على النوع الأساسي من أنظمة الطاقة الشمسية وهو أنظمة الطاقة الشمسية المنزلية المتصلة بالشبكة.

هل الطاقة الشمسية مناسبة لي؟

الطاقة الشمسية هي تقنية الطاقة المتجددة الأكثر صعودًا ولديها سجل نمو ثابت ومثبت طوال العقد الماضي. سواء كنت ترغب في تقليل فاتورة الكهرباء الخاصة بك، أو زيادة قيمة ممتلكاتك، أو المساهمة في الأجيال القادمة عن طريق تقليل بصمتك الكربونية، فإن الطاقة الشمسية هي الخيار الصحيح لك. في نهاية المطاف، يمكن لأنظمة الطاقة الشمسية المنزلية عادةً أن تسدد تكلفتها في أقل من 5 سنوات مما يعني سنوات عديدة من فواتير الكهرباء الصفرية أو المخفضة. هناك عدد قليل من الاستثمارات منخفضة المخاطر في السوق اليوم جيدة مثل الطاقة الشمسية.

كيف تعمل أنظمة الطاقة الشمسية المنزلية؟

الهدف الرئيسي لنظام الطاقة الشمسية المنزلية هو توليد الكهرباء عن طريق تحويل طاقة الشمس (الطاقة التي يتم جمعها خلال ساعات النهار) من الفوتونات إلى إلكترونات. على الرغم من بساطة الأمر، فإن هذا التحويل سيحدد كمية الطاقة/القدرة التي يمكن لنظام الطاقة الشمسية توليدها طوال دورة حياته المتوقعة.

الطاقة التي تحولها وحدات الطاقة الشمسية، كخطوة أولى، تنتج تيارًا مستمرًا (كهرباء DC) يتدفق عبر دائرة التيار المستمر ويتم تحويله (كخطوة ثانية) إلى تيار متردد (كهرباء AC). يتم تنفيذ عملية التحويل هذه بواسطة عاكس شمسي يتطابق مع الأنظمة الكهربائية أو مصدر طاقة الأجهزة المنزلية. يتم كل هذا بسلاسة ودون أي أجزاء متحركة.

يمكن استخدام الكهرباء المولدة من نظام الطاقة الشمسية المتصل بالشبكة إما للاستهلاك الذاتي أو يمكن إعادتها إلى الشبكة في الفترات التي يكون فيها استهلاك الكهرباء المنزلي منخفضًا. ستعتمد إعادة الكهرباء إلى شبكة المرافق على تصاريح الاتصال بالشبكة التي يقدمها مزود الكهرباء الخاص بك.

كمية الكهرباء التي يمكن لنظامي الشمسي توليدها؟

سيعتمد ذلك على المعايير التالية:

- حجم نظام الطاقة الشمسية

- عدد ساعات سطوع الشمس على مدار العام (الإشعاع الشمسي)

- ظروف التركيب المثلى

يمكن استخدام معادلة بسيطة للغاية، لكن يرجى ملاحظة أن هذا لأغراض التقدير فقط.

متوسط إنتاج نظام الطاقة الشمسية اليومي بالكيلوواط ساعة

(4 ساعات ذروة سطوع شمس/يوم) × (حجم نظام الطاقة الشمسية بالكيلوواط) × (عامل خفض أداء النظام 0.85 = التوليد بالكيلوواط ساعة/يوم

متوسط إنتاج نظام الطاقة الشمسية السنوي بالكيلوواط ساعة

(1460 ساعة ذروة سطوع شمس/سنة) × (حجم نظام الطاقة الشمسية بالكيلوواط) × (عامل خفض أداء النظام 0.85 = التوليد بالكيلوواط ساعة/سنة

ما هي المكونات الرئيسية لأنظمة الطاقة الشمسية المنزلية المتصلة بالشبكة؟

يتضمن نظام الطاقة الشمسية المتصل بالشبكة المكونات التالية:

- وحدات الطاقة الشمسية (جهاز تحويل الطاقة)

- العاكس (مصدر التحويل ونقطة الواجهة الرئيسية بين تيارات التيار المستمر والتيار المتردد)

- رفوف التركيب (تثبيت ميكانيكي لوحدات الطاقة الشمسية والأسطح)

- الأسلاك (الموصلات المطلوبة للتوصيل البيني لمكونات نظام الطاقة الشمسية)

- عوازل أو قواطع السلامة (أجهزة حماية شاملة لعزل نظام الطاقة الشمسية)

- ملحقات إضافية للأجهزة/البرامج (أجهزة المراقبة، المنصات، محطات الطقس، إلخ)

أنظمة APOLLO الشمسية المتصلة بالشبكة

أجزاء نظام الطاقة الشمسية

ما هو العمر الافتراضي لنظام الطاقة الشمسية؟

تعد وحدات الطاقة الشمسية المكون الرئيسي لنظام الطاقة الشمسية وتتضمن ضمانًا لإنتاج الطاقة لمدة 25 عامًا. هذا يعني أن نظامك يمكن أن يستمر لمدة 25 عامًا على الأقل بعد التركيب. ومع ذلك، ستكون هناك حاجة في بعض الأحيان لاستبدال أو صيانة مكونات النظام الأخرى مثل العاكسات والموصلات وأنظمة التركيب طوال عمر النظام. تقدم العاكسات عادةً ضمانات من 5 إلى 20 عامًا، وتتضمن أنظمة تركيب الطاقة الشمسية أو الرفوف، اعتمادًا على الشركة المصنعة، ضمانًا لمدة 10 أعوام أو أكثر، وينطبق الشيء نفسه على المكونات الأخرى.

ما مدى تكلفة نظام الطاقة الشمسية؟

تستمر أسعار وحدات الطاقة الشمسية في إظهار تكلفة متناقصة داخل السوق مما يجعلها أكثر تكلفة معقولية عاماً بعد عام. ومع ذلك، فإن سعر نظام الطاقة الشمسية لن يعتمد فقط على العلامة التجارية وتكنولوجيا المكونات المختارة للنظام، بل أيضًا على العوامل الأخرى التي يجب مراعاتها عند تركيبها.

ستحدد الاعتبارات التالية التكلفة الإجمالية لنظام الطاقة الشمسية:

- حجم نظام الطاقة الشمسية (كيلوواط)

- مكونات نظام الطاقة الشمسية

- تكاليف تركيب العمالة

- تكاليف مواد التركيب

- تكاليف نقل المواد

- التكاليف الإدارية

اعتمادًا على سياسات الطاقة المحلية لديك، يقدم بعض مزودي خدمة الكهرباء و/أو الولايات حوافز لمستخدمي أنظمة الطاقة الشمسية مما سيقلل من التكاليف الإجمالية لنظام الطاقة الشمسية. إذا كنت في الولايات المتحدة، تحقق من https://www.dsireusa.org

هل يمكنني تركيب نظام الطاقة الشمسية المنزلي الخاص بي؟

مكونات الطاقة الشمسية للنظام هي أجهزة إلكترونية مصنعة وفقًا لمبادئ السلامة الكهربائية والتي يجب أن تتوافق مع المعايير التفاعلية للشبكة لأنها ستكون متصلة بشكل غير مباشر أو مباشر بمنزلك وشبكة المرافق. يوصى بالبحث عن مركبين محترفين معتمدين يستوفون جميع المؤهلات الكهربائية والإنشائية والسلامة مما سيضمن تركيبًا ناجحًا.

مخطط دورة تركيب الطاقة الشمسية

ستكون قائمة الأدوات أدناه مطلوبة لتركيب طقم سطح وحدة الطاقة الشمسية. يوصى بالحصول عليها قبل التركيب:

- مطرقة

- شريط قياس

- سكين كابلات

- كماشة مشتركة

- أداة تجعيد لأطراف الكابلات (مناسبة لمقاطع الكابلات حتى 2/0 AWG)

- كماشة قطع قطرية

- كماشة تجريد الأسلاك

- خط الطباشير

- مثقاب كهربائي

- ريش ثقب (على سبيل المثال، ريشة بناء أو خشب)، 5/16 أو 0.3125 مم

- أسلاك تمديد

- مفك براغي مسطح (صغير وكبير)

- مفك براغي فيليبس (صغير وكبير)

- مفاتيح سداسية/ألين، من 3 مم إلى 8 مم

- مفاتيح ربط مفتوحة/مغلقة أو مفتاح مقبس بأحجام 1/4، 5/8،

- ميزان ماء

- جهاز قياس متعدد (Multimeter)

- سلالم و/أو منصات أسطح (اختياري)

- منشار معادن (اختياري)

- أحزمة أمان (اختياري)

- خوذة سلامة

- قفازات عمل

- سكين ألواح التسقيف (اختياري)