منظومة الطاقة الشمسية وأفضل الأنظمة في عملية التركيب
المحتويات
منظومة الطاقة الشمسية أحد التفاعلات الاندماجية والتي سنتعرف عليها عبر موقع الطاقة الذكية، حيث يحدث اندماج حراري نووي، تكون أهم نتائجه هو الحصول على إشعاع كهرومغناطيسي، يتمثل في الأشعة تحت الحمراء والفوق بنفسجية، بالإضافة إلى موجات الراديو والأشعة السينية والضوء المرئي، ويمكن التعرف عن قرب عن منظومة الطاقة الشمسية من خلال عرض كافة المعلومات عن مكونات المنظومة ومزايا استغلال تلك الطاقة المتوهجة الآتية من أكبر مصدر للطاقة المتجددة ونوضح ذلك تفصيلا خلال المقال.
نظام الطاقة الشمسية
- يوجد العديد من مزايا نظام الطاقة الشمسية، ويمكن إلقاء الضوء عليها من خلال النقاط التالية:-
- أهم مصدر للطاقة المتجددة المنتشرة على مستوى العالم ككل.
- لها العديد من الاستخدامات مثل التدفئة والحصول على الإنارة وتحلية المياه والطهي وتجفيف المنتجات المادية بالإضافة إلى إتمام عملية الري بالمناطق النائية.
- ولا يغفل أن من ضمن مزاياها المتعددة هي حفاظها على البيئة، حيث لا تسبب أي ضرر يذكر أو تلوث فهي من مصادر الطاقة النظيفة.
التطور التكنولوجي لمنظومة الطاقة الشمسية
يمكن عرض منظومة الطاقة الشمسية التي تم الحصول عليها من خلال التطور التكنولوجي، على النحو التالي:-
- الطاقة الشمسية الحرارية: وتعتبر عن تلك الطاقة المنبعثة التي يمكن استخدامها لشتى الأغراض مثل” التدفئة، الطهي، توليد الطاقة والتجفيف وغيرها”.
- الطاقة الشمسية الفوتوضوئية: هي الطاقة التي تصدر ويتم استغلالها في توليد الكهرباء بالطرق المباشرة، حيث تقوم الألواح الشمسية بتحويل الضوء المنبعث من الشمس إلى تيار كهربائي.
مكونات منظومة الطاقة الشمسية
منظومة الطاقة الشمسية لها عدة مكونات، ويمكن حصرها على النحو التالي:-
نظام طاقة شمسية متصل بالشبكة الحكومية
يتم تغذية كمية الطاقة المتولدة من خلايا الألواح الشمسية بشكل مباشر إلى شبكة الكهرباء العمومية، أو من خلال عاكس، حيث يتكون هذا النظام من الآتي:-
- الألواح الشمسية والتي تعمل على تحويل ضوء الشمس المنبعث إلى تيار مستمر.
- مجموعة من الهياكل المعدنية والمعدة بغرض حمل الألواح الشمسية.
- لابد من وجود عاكس يقوم بتحويل التيار المستمر المتولد الى حالة من التيار المتردد.
- وذلك للأغراض المنزلية، أو القيام بإعادة التيار لشبكة الكهرباء.
- وجود الحمل الكهربي والذي يتمثل في كافة الأجهزة الكهربائية المتصلة بالنظام الشمسي بأكمله.
- كما يمكن حصرها في الراديو والكمبيوتر الثلاجة والتليفزيون.
- مع التنويه أن نوعية هذه المحطات لا تحتوي على اي بطاريات بغرض تخزين الطاقة الكهربائية.
- حيث تعتمد على توليد الطاقة بالفترة الصباحية دون غيرها.
- كما يمكن القيام بإمداد الشبكة الحكومية بالطاقة الكهربائية بتلك الفترة.
- وفي حالة انقطاع الكهرباء بالمحطة يتم أيضا قطع الطاقة التي تم توليدها عبر الألواح.
تعرف على: أنظمة إنتاج الكهرباء من الطاقة الشمسية
أنظمة طاقة شمسية منفصلة عن الشبكة الحكومية
حيث أنه في حالة انفصال شبكة الكهرباء وعدم توافرها، يتم القيام بتغذية كافة الأحمال من خلال الطاقة الشمسية، ويتضمن هذا النظام المكونات التالية:-
- الألواح الشمسية حيث تقوم بتحويل ضوء المنبعث إلى تيار مباشر ومستمر.
- مجموعة من الهياكل المعدنية التي تم إعدادها خصيصا للقيام بحملة الألواح الشمسية.
- منظم الشحن حيث تعتمد آلية عمله على تنظيم عملية وصول التيار والجهد المتولد من الطاقة الشمسية للبطارية.
- حيث يحمي البطارية ويحافظ عليها من وصولها الى حالة من الشحن الزائد.
- وجود عاكس حيث يعمل على تحويل التيار المستمر( خرج الألواح الشمسية) إلى تيار متردد لتشغيل كافة الأجهزة المنزلية التي تعتمد على نوعية هذا التيار.
- البطاريات والتي تقوم بدور أساسي في عملية تخزين الطاقة لحين الحاجة إليها، وذلك لتزويد كافة الأجهزة الكهربائية.
- الحمل الكهربي ويتمثل في كافة الأجهزة المتصلة بالنظام المتولد من خلال الطاقة الشمسية.
مع العلم أن هذه المحطات تقوم بتغذية كافة الاحمال بشكل متواصل ويومي سواء بالفترة الصباحية أو المسائية، وذلك دون أدنى اعتماد على شبكة الكهرباء، ويتوجب الحرص على وجود بطارية ذات سعة زائدة لتفادي عدم سطوع الشمس خلال بعض الأيام بفصل الشتاء.
أنظمة طاقة شمسية هجينة
يعد هذا النظام من الأنظمة المدمجة، حيث يتم دمج الطاقة الفوتوضوئية مع أي مصدر آخر للطاقة مثل مولدات الكهرباء أو الكهرباء الحكومية وغيرها، وتتطابق مكوناتها مع تلك السابق ذكرها خلال اتباع النظام الشمسي المنفصل عن الشبكة الحكومية.
الأنظمة الهجينة بالمنظومة الشمسية
خلال عرضنا ل منظومة الطاقة الشمسية، علينا التطرق بأمثلة للأنظمة الهجينة التي تتبع النظام الشمسي، ويمكننا توضيحها في السطور التالية:-
- محطات متصلة بالشبكة الحكومية: حيث تحتوي على كمية من الطاقة الاحتياطية، وذلك من خلال تخزين الطاقة التي يتم توليدها من الألواح، حيث تعبر عن نسبة احتياطي زائد يتم استخدامه في حالة انقطاع الكهرباء.
- أيضاً محطات غير متصلة بالشبكة الحكومية: ويمكننا القول إنها تقوم على أساس تخزين الطاقة المتولدة من الشمس من خلال بطاريات التخزين ذات القوة التي تتحمل الكمية المخزنة للاحتياطي.
- محطات غير متصلة بالشبكة الحكومية مع وجود مولد كهربائي: حيث يتم تخزين الطاقة الشمسية من خلال البطارية بالنظام الشمسي، ونقوم بإمداد النظام بمولد كهربائي احتياطي ويتم استخدامه في حالة عدم توافر طاقة كافية لتشغيل الحمل من خلال الألواح أو البطارية، حيث يتم توليد الكهرباء سواء بالاعتماد على الألواح أو البطارية أو المولد.
- كذلك محطات غير متصلة بالشبكة مع وجود طاقة متولدة من الرياح: حيث يتم تخزين الطاقة من خلال كلا من الألواح الشمسية بالإضافة إلى توربينات الرياح حيث توليد كنية من الطاقة والقيام بتحزينها في البطاريات، كما يمكن أيضا إضافة المولد الكهربائي كأحد الأمور الاحتياطية من انقطاع الكهرباء، مع القيام بالشحن المستمر للبطارية.
اقرأ ايضا: ألواح طاقة شمسية مستعملة للبيع
بعض التطبيقات للطاقة الشمسية الفوتوضوئية
يوجد العديد من التطبيقات حيث أثبتت الطاقة الشمسية الكفاءة والجودة حيث الاستخدامات المتعددة، وتعرضها في السطور التالية:-
- نظام تشغيل طلمبات الري بالطاقة: تعد من الأنظمة المنفصلة عن شبكة الكهرباء، حيث يتم تحويل الطاقة المتولدة الكهربائية الصادرة من الألواح الشمسية إلى موتور الري بشكل مباشر دون الحاجة إلى استخدام بطارية التخزين.
- وذلك من خلال الاستعانة بالعاكس، ويتم تخزين الكمية الزائدة عن الحاجة في خزان مياه والتي تتمثل في وجود فائض.
- أعمدة نارية بالطاقة الشمسية: مجموعة من الألواح الشمسية التي يتم تثبيتها وتركيبها بمحاذاة عمود الإنارة.
- وذلك من خلال استخدام منظم شحن، حيث يتم وضعه أعلى العمود بصندوق صغير، حيث يعتمد عليه في تشغيل العمود خلال الفترة المسائية.
- كذلك نجد محطات طاقة شمسية للمنازل: حيث تقع فوق سطح المنزل، أو يمكن ادماجها ضمن محتويات المنزل.
- كما يمكن أن تتكون من خلال اتصالها بالشبكة أو انفصالها عنها، كما يمكن أن تعتمد على النظام الهجين.
- بينما محطات طاقة شمسية للمباني: في الأغلب يتم تطبيق هذا النظام خلال مباني الشركات بنوعيها الحكومية والخاصة.
- كما يستخدم بها محطة متصلة بالشبكة لسد اي عجز في حالة انقطاع الكهرباء.
- محطات كبرى للطاقة الشمسية: تعد من أنواع الاستثمارات الكبرى، حيث تتم من خلال التنفيذ عبر مسطحات ارضية.
- كما أن ذات مساحات واسعة ومن المفضل أن تكون على مسافة قريبة محطات المحولات الخاصة بالشبكات.
- أيضاً ذلك بغرض تقليل العبئ المادي لكابلات الربط الكهربائي، ويجب أن تخضع هذه المحطات لتنفيذ وإشراف الدولة.
- حيث يتم عمل وطرح مناقصات للشراء والتماسك وغيره.
وإلى هنا نكون قد انتهينا من مقال منظومة الطاقة الشمسية، كما عرضنا مكونات المنظومة الشمسية، كما تطرقنا لنظام الطاقة الشمسية، والأنظمة الهجينة خلال المنظومة الشمسية، وأخيرا فقد عرضنا بعض التطبيقات للطاقة الشمسية الفوتوضوئية كأحد أهم مصادر الطاقة بالمنظومة الشمسية.
