الطاقة الشمسية بدون بطاريات وأفضل أنظمة تخزين للطاقة 2021

الطاقة الشمسية بدون بطاريات، حيث تعد الأشعة الشمسية من أهم مصادر الطاقة النظيفة والمتجددة التي تستخدم في العديد من المشاريع كتسخين المياه ومعالجتها وإنارة المنازل وتوليد الكهرباء، والتي سنتعرف على كافة مايخصها من خلال موقع الطاقة الذكية، وقد اعتمد العلماء قديمًا على البطارية في تخزين الطاقة الشمسية وبتحويلها إلى وقود عضوي، ولكن اختلفت الآن أنظمة تخزين الطاقة الشمسية بدون بطاريات، ولمعرفة هذه الطرق فلا بد من قراءة مقالنا هذا أو التواصل معنا عن طريق موقعنا.

أنواع الطاقة الشمسية

• تصنع الألواح والخلايا الشمسية من مواد شبه موصلة مثل السيليكون الذي يعمل على امتصاص أشعة الشمس.
• يتميز السيليكون بدرجة عالية من اللمعان الشديد حيث يتم طلاءه بمادة تعمل على منع انعكاس الفوتونات.
• حيث يكون بعيدًا عن الخلايا حتى يمكن الاستفادة منها، وتعرف هذه المادة بمضاد الانعكاس.
• يمكن حماية مادة السيليكون من الخدش أو من التعرض للتلف بفعل العوامل الخارجية عن طريق وضع لوح زجاجي فوق ألواح الطاقة الشمسية من الأعلى.
• تتكون الخلايا والألواح الشمسية من مجموعة من خلايا PV cells المتصلة بإطار واحد.
• كذلك متصلة مع بعضها البعض باستخدام الوصلات، ويكون المقاس القياسي لكل لوحة حوالى 15.6 cm * 15.6 cm.
• تحتوي الألواح ذات قدرة تتراوح بين 255 – 285  وات على 60 خلية (6 * 10) ومقاسها 99cm * 164cm
• أما الألواح ذات قدرة تتراوح بين 315 – 335  وات فتحتوى على 72 خلية (6 * 12) ومقاسها 196cm * 99cm.
• يطلق على الألواح بعد تجميعها مع بعضها البعض في منظومة شمسية اسم مصفوفة شمسية.

للطاقة الشمسية بدون بطاريات ثلاثة أنواع من ألواح وخلايا الطاقة الشمسية والتي تتمثل في التالي:-

الألواح الأحادية Mono Crystalline Silicon

• تتميز الألواح الأحادية بمنظرها المتناسق الذي يدل على نقاء كريستالات السيليكون.
• الألواح عبارة عن سبائك من السيليكون تم تقطيعها إلى شرائح.
• حيث تتمكن من رؤية حواف الخلايا نتيجة لعدم تلاصقها مما يعطي الألواح الأحادية مظهرها المتميز.
• تعطي هذه الألواح درجة كفاءة تصل إلى 22.5% في المعمل.
• ولكن الخلايا المنتشرة في السوق منذ عام 2017 درجة كفائتها الفعلية لا تتعدي 17.5%.
• عمرالألواح والخلايا الأحادية الافتراضي 25 سنة أو أكثر، وتعتبر أغلى الألواح الشمسية سعرًا.

الألواح متعددة الكريستالات  Poly Crystalline Silicon

• تختلف الألواح والخلايا الشمسية متعددة الكريستالات عن الخلايا والألواح الشمسية الأحادية.
• التي تتمثل في أن اللوحة المتعددة عبارة عن مربعات متراصة لا تستطيع تحديد حواف كل خلية بها.
• تعمل ألواح الطاقة الشمسية متعددة الكريستالات بكفاءة تصل إلى 16.9%.
• يبلغ عمر الألواح متعددة الكريستالات الافتراضي 25 عام أو أكثر وتتميز بانخفاض سعرها عن الألواح الشمسية الأحادية.
• يعيب هذه الألواح أنها لا تتمتع بمظهرًا جماليًا كما هو الحال في لوحة الطاقة الشمسية الأحادية ذو اللون الأزرق الانسيابي.
• كما أن هذا العيب لا يشغل اهتمام الكثير من مستخدمي الألواح متعددة الكريستالات.

الألواح الشمسية الرقيقة Thin Film

• تتميز لوحة الطاقة الشمسية الرقيقة والانسيابية بأنها تأخذ نفس شكل السطح الذي توضع علي.
• تصلح الألواح الشمسية الرقيقة  للعديد من التطبيقات كأسطح المراكب وسيارات النقل.
• يعيب هذا النوع من الألواح أنها أقل الأنواع من حيث الكفاءة فلا تزيد كفاءة توصيلها عن 12%.
• العمر الافتراضي لهذه الألواح قصير مقارنة بالأنواع الأخرى حيث لا يتعدى عمرها الافتراضي 15 سنة.
• كما تعد من أغلى الأنواع في الثمن في حالة وضع عمرها الافتراضي في معادلة الثمن.
• يسعي المصممون لهذا النوع من الألواح لتطويره، نظرًا لأن له انسيابية كما أنه قليل السمك وخفيف الوزن.

تعرف على: الطاقة الشمسية واسعارها 

تكلفة تركيب منظومة الطاقة

• تعتمد تكلفة الطاقة الشمسية التي يحتاجها المنزل على عدد الأفراد التي تقيم بداخله وطريقة استخدامهم لهذه الطاقة.
• يتم حساب تكلفة إجمالي استهلاك الطاقة الشمسية بالكيلو وات مع إمكانية إضافة 20%  كنسبة فقد للطاقة.
• تكلف عملية القيام بإنتاج الخلايا الطاقة الشمسية لواحد كيلو وات فقط في مصر حوالى 1000 دولار أمريكي، كما تحتاج إلى مساحة 8 متر مربع على الأرض.
• علي سبيل المثال فإن التكلفة الإجمالية للخلايا الموجدة في منزل يحتاج إلى طاقة مقدارها 5 كيلو وات تكون حوالي 5000 دولار أمريكي, وتحتاج إلى مساحة 40 مترًا مربعًا على الأقل لتركيب ألواح الطاقة الشمسية.
• يصل العمر الافتراضي لنظام الطاقة الشمسية بدون بطاريات إلي 20 سنة،
• كما يحتاج إلى صيانة بسيطة خلال هذه الفترة بخلاف البطاريات التي تحتاج إلى تغيير كل فترة.

تكلفة الطاقة الشمسية لمنزل بسيط

• تكلف الطاقة الشمسية لمنزل بسيط يحتوي علي جميع الأجهزة المنزلية من إضاءة ومراوح وثلاجة وغسالة وغيرها من الأجهزة التي تعد من الأحمال البسيطة.
• والتي تعمل على الشريحة الثالثة ذات قدرة تتراوح بين 200 كيلو وات إلى 350 كيلو وات سعرًا 96 قرشًا لكل كيلو وات مستهلك، وذلك طبقًا لمرافق تنظيم الكهرباء.
• أما في حالة أن الشخص المستهلك قام بإضافة تكييف يعمل بقدرة واحد ونصف حصان مثلًا.
• فإن استهلاكه يكون على الشريحة السابعة التي تزيد قدرتها عن 650 كيلو وات.
• ويكون سعر الكيلو وات الواحد في هذه الحالة 118 قرشًا.
• عند زيادة القدرة المستهلكة من قبل المستخدم عن 1000 كيلو وات.
• فتكون التكلفة للكيلو وات الواحد في هذه الحالة حوالي 145 قرشًا.
• توجد قدرتين مناسبتين للقطاع المنزلي عند قيامك بالاستغناء عن فواتير الكهرباء وتركيب محطة طاقة شمسية.
• تتنج القدرة المنزلية الأولي التي تنتج من محطة طاقة شمسية بقدرة 5 كيلو وات لكل ساعة حوالي 750 كيلو وات في كل شهر, وتكلف المحطة حوالي 65 جنية مصري.
• أما القدرة المنزلية الثانية التي تنتج من محطة طاقة شمسية أكبر تعمل بقدرة 10 كيلو وات لكل ساعة, فتنتج حاولي 1600 كيلو وات في الشهر الواحد وتكون تكلفتها حوالي 140 ألف جنية مصري.
• يمكنك استرداد رأس المال الذي قمت بدفعه لإنشاء مشروع الطاقة الشمسية بعد 4 إلى 5 سنوات من بداية عمل المشروع.
• أما منظومة الطاقة الشمسية بدون بطاريات فتكون تكلفتها أقل من منظومة الطاقة الشمسية التي تحتوي على بطاريات للتخزين.
• يكلف مشروع تركيب نظام شمسي بدون بطاريات حوالي 1000 دولار للكيلو الوات الواحد.

اقرأ عن: أنواع الخلايا الشمسية 

أنظمة تخزين الطاقة الشمسية بدون بطاريات

تعتبر المحطات المتصلة بشبكة الكهرباء الحكومية On Grid أحد أفضل أنظمة تخزين الطاقة الشمسية بدون بطاريات، لما لها من العديد من المميزات الآتية:-

• تقوم شبكة الكهرباء الحكومية On Grid بالتعاقد مع صاحب المحطة على شراء كامل الطاقة التي تولدها الألواح لمدة طويلة تصل إلى حوالي 25 عام.
• يتم عمل دراسة جدوى دقيقة وواقعية لمشروع المحطات المتصلة بـOn Grid لمدة طويلة تخضع للمعطيات المتوفرة دون الركون إلى التدفقات النقدية وتخمين نسبة المبيعات.
• عدم وجود بطاريات ذات عمر افتراضي قليل نسبيًا، مما يقلل من تكاليف المحطة والمصاريف التشغيلية التي تقل بنسبة 90% عن التكلفة المرتفعة لتشغيل المحطات التقليدية، حيث أن محطات الطاقة الفوتوضوئية لا تستهلك ماء أو نفط.
• تقتصر التكلفة التشغيلية للمحطات الكبيرة المتصلة بنظام On Grid على أجور العاملين بالمحطة وقمية حق الانتفاع لأرض المشروع, أما في حالة المحطات المنزلية التي تستخدم أنظمة الطاقة الشمسية بدون بطاريات، فتقتصر التكلفة التشغيلية على رش الألواح بالماء لنظافتها.

وختامًا عزيزي القارئ توجد العديد من المميزات لأنظمة الطاقة الشمسية بدون بطاريات ولمعرفتها فلا بد من قراءتك لمقالنا هذ أو التواصل معنا عن طريق موقعنا.