في الوقت الحاضر، يرغب المزيد والمزيد من الأشخاص في الجمع بين المضخة الحرارية لمصدر الهواء ونظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية لتوفير المزيد من الطاقة. قبل ذلك، دعونا نتعرف على بعض المعلومات حول الاختلافات بين أنواع أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية.
هناك ثلاثة أنواع بارزة من أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية:
الأنظمة المتصلة بالشبكة أو الأنظمة التفاعلية
الأنظمة المستقلة
الأنظمة الهجينة
دعونا نستكشف الأنواع الثلاثة للأنظمة الكهروضوئية بالتفصيل:
1. النظام المتصل بالشبكة
لا تحتاج الأنظمة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة إلى تخزين البطارية. ومع ذلك، من الممكن دائمًا إضافة بطارية إلى نظام شمسي متصل بالشبكة.
(أ) الأنظمة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة بدون بطارية
النظام المتصل بالشبكة هو التثبيت الأساسي الذي يستخدم عاكسًا مرتبطًا بالشبكة. إنه مثالي لأولئك الذين يرغبون في اختيار تركيب الطاقة الشمسية للاستخدام السكني. يمكن للمستهلكين الاستفادة من القياس الصافي. يتيح لنا القياس الصافي إعادة توجيه أي طاقة فائضة إلى الشبكة. وبهذه الطريقة، يتعين على العملاء أن يدفعوا فقط مقابل الفارق في الطاقة التي يستخدمونها. ويحتوي النظام المتصل بالشبكة على ألواح شمسية تمتص الإشعاع الشمسي، والذي يتحول بعد ذلك إلى تيار مباشر (DC). يتم بعد ذلك استخدام التيار المستمر بواسطة عاكس النظام الشمسي الذي يحول طاقة التيار المستمر إلى تيار متردد (AC). يمكن بعد ذلك استخدام مكيف الهواء بواسطة الأجهزة المنزلية بنفس الطريقة التي تعتمد بها على نظام الشبكة.
الميزة الرئيسية لاستخدام النظام المتصل بالشبكة هي أنه أقل تكلفة من الأنواع الأخرى من أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية. علاوة على ذلك، فهو يوفر مرونة في التصميم حيث لا يحتاج النظام إلى تشغيل جميع أحمال المنزل. العيب الرئيسي للنظام المتصل بالشبكة هو أنه لا يوفر أي حماية من الانقطاع.
(ب) الأنظمة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة المزودة بالبطارية
إن تضمين بطارية في النظام الكهروضوئي للشبكة يوفر مزيدًا من استقلالية الطاقة للأسرة. إنه يؤدي إلى تقليل الاعتماد على شبكة الكهرباء وتجار التجزئة للطاقة إلى جانب ضمان إمكانية استخلاص الكهرباء من الشبكة في حالة عدم قيام النظام الشمسي بتوليد طاقة كافية.
2. الأنظمة المستقلة
النظام الكهروضوئي المستقل (يُسمى أيضًا النظام الشمسي خارج الشبكة) غير متصل بالشبكة. وبالتالي، فإنه يتطلب حل تخزين البطارية. تعد الأنظمة الكهروضوئية المستقلة مفيدة للمناطق الريفية التي تواجه صعوبة في الاتصال بنظام الشبكة. وبما أن هذه الأنظمة لا تعتمد على تخزين الطاقة الكهربائية، فهي مناسبة لتشغيل التطبيقات مثل مضخات المياه، ومراوح التهوية، وأنظمة التدفئة الحرارية الشمسية. من الضروري التفكير في شركة مرموقة إذا كنت تخطط لاستخدام نظام كهروضوئي مستقل. وذلك لأن الشركة القائمة ستغطي الضمانات لفترة أطول. ومع ذلك، إذا تم النظر في الأنظمة المستقلة للاستخدام المنزلي، فيجب تصميمها بطريقة يمكنها تلبية احتياجات الطاقة المنزلية بالإضافة إلى متطلبات شحن البطارية. تحتوي بعض الأنظمة الكهروضوئية المستقلة أيضًا على مولدات احتياطية مثبتة كطبقة إضافية.
ومع ذلك، قد يكون إعداد مثل هذا الترتيب وصيانته مكلفًا.
من النفقات العامة المرتبطة بأنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقلة أنها تتطلب فحصًا مستمرًا ضد التآكل الطرفي ومستويات إلكتروليت البطارية.
3. الأنظمة الكهروضوئية الهجينة
النظام الكهروضوئي الهجين هو مزيج من مصادر متعددة للطاقة لتعزيز توافر الطاقة واستخدامها. يمكن لمثل هذا النظام الاستفادة من الطاقة من مصادر مثل الرياح أو الشمس أو حتى الهيدروكربونات. علاوة على ذلك، غالبًا ما يتم دعم الأنظمة الكهروضوئية الهجينة ببطارية لزيادة كفاءة النظام إلى أقصى حد. هناك مزايا مختلفة لاستخدام النظام الهجين. تعدد مصادر الطاقة يعني أن النظام لا يعتمد على أي مصدر طاقة معين. على سبيل المثال، إذا كان الطقس غير مناسب لتوليد ما يكفي من الطاقة الشمسية، فيمكن للمصفوفة الكهروضوئية شحن البطارية. وبالمثل، إذا كان الجو عاصفًا أو غائمًا، يمكن لتوربينات الرياح تلبية متطلبات شحن البطارية. تعتبر الأنظمة الكهروضوئية الهجينة مناسبة بشكل أفضل للأماكن المعزولة ذات الاتصال المحدود بالشبكة.
على الرغم من المزايا المذكورة أعلاه، هناك بعض التحديات المرتبطة بالنظام الهجين. على سبيل المثال، فإنه ينطوي على عملية تصميم وتركيب معقدة. علاوة على ذلك، يمكن لمصادر الطاقة المتعددة أن تزيد من التكاليف الأولية.
خاتمة
تعد الأنظمة الكهروضوئية المختلفة التي تمت مناقشتها أعلاه مفيدة في مجالات التطبيق المختلفة. عند اختيار تركيب نظام واحد، نود أن نوصي بالأنظمة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة بدون بطارية، بعد موازنة التكاليف وكفاءة الطاقة.
وقت النشر: 31 ديسمبر 2022