يتكون نظام الطاقة الشمسية خارج الشبكة من ألواح شمسية، ووحدة تحكم في شحن الطاقة الشمسية، وبطاريات تخزين، ومحول تيار خارج الشبكة، وأحمال تيار مستمر، وأحمال تيار متردد. وتُستخدم أنظمة الطاقة الشمسية على نطاق واسع في المناطق النائية، وقطاع الاتصالات، والجزر، والزراعة، والمناطق التي لا تتوفر فيها الكهرباء التقليدية.
أثناء سطوع الشمس، تحوّل الألواح الشمسية الطاقة الشمسية إلى كهرباء، تُشغّل بدورها الأحمال عبر وحدة التحكم بالشحن الشمسي، وتشحن بطاريات التخزين. وعند غياب ضوء الشمس، تُوجّه وحدة التحكم بالشحن الطاقة من بطاريات التخزين إلى أحمال التيار المستمر. في الوقت نفسه، تُزوّد بطاريات التخزين العاكسَ المستقلّ عن الشبكة بالطاقة، والذي يحوّل التيار المستمر إلى تيار متردد لتشغيل أحمال التيار المتردد. أنظمة الطاقة الشمسية ليست منتجات نمطية، ما يعني أن نفس التكوين قد لا يكون مناسبًا لجميع المستخدمين. فهي تُصمّم وتُهيّأ بناءً على احتياجات المستخدمين، والتي تختلف باختلاف المواقع. لدى العديد من العملاء معرفة محدودة بهذا الأمر؛ لذلك، قد يتساءل المستخدمون المهتمون بتركيب أنظمة الطاقة الشمسية عن نوع النظام الذي ينبغي عليهم اختياره.
1. الإضاءة النقية أم الأجهزة المنزلية؟
يمكن تصنيف أنظمة الطاقة الشمسية إلى نوعين بناءً على وظيفتها:
نظام طاقة شمسية مخصص للإضاءة فقط: هذا نظام إضاءة منزلي يعمل بالتيار المستمر.
نظام للإضاءة والأجهزة المنزلية: يوفر هذا النوع من الأنظمة مخرج تيار متردد بجهد 220 فولت لتشغيل الأجهزة المنزلية. نظام الإضاءة أبسط وأقل تكلفة، ولكنه لا يُشغّل الأجهزة المنزلية.
2. هل يجب عليك اختيار نظام متكامل محمول أم نظام معياري؟
أنظمة محمولة متكاملة: صُممت هذه الأنظمة لسهولة الحمل، ولا تتطلب تركيبًا، وهي مثالية للتخييم في الهواء الطلق. مع ذلك، ونظرًا لصغر حجمها، فإن سعة بطاريتها أقل.
الأنظمة المعيارية: تتميز هذه الأنظمة بسهولة تركيبها، وتوفر سعة تخزين طاقة أكبر، كما أنها عملية واقتصادية، مما يجعلها مناسبة للمنازل أو المساكن الخارجية. يتكون نظام الطاقة الشمسية بالتيار المستمر المزود ببطاريات من ألواح شمسية، ووحدة تحكم بالشحن، وبطاريات، وأحمال كهربائية تعمل بالتيار المستمر. خلال ضوء الشمس، تحول الألواح الشمسية الضوء إلى طاقة كهربائية لتشغيل الأحمال وشحن البطاريات. وفي الليل أو في الأيام الغائمة، تقوم البطاريات بتشغيل الأحمال. يُستخدم هذا النوع من الأنظمة على نطاق واسع، بدءًا من مصابيح الحدائق الشمسية ومصابيح الأفنية، وصولًا إلى محطات الاتصالات المتنقلة وإمدادات الكهرباء في المناطق الريفية النائية. عندما يكون حجم النظام وقدرة الحمل أكبر، فإنه يتطلب مصفوفة شمسية وبطاريات أكبر.
3. أنظمة الطاقة الشمسية بالتيار المتردد والتيار المستمر أم أنظمة الطاقة الشمسية الهجينة؟
أنظمة الطاقة الشمسية بالتيار المتردد: بالمقارنة مع أنظمة الطاقة الشمسية بالتيار المستمر، تتضمن أنظمة الطاقة الشمسية بالتيار المتردد محول تيار متردد لتحويل التيار المستمر إلى تيار متردد لتشغيل الأحمال التي تعمل بالتيار المتردد.
أنظمة الطاقة الشمسية الهجينة: يمكن لهذه الأنظمة تشغيل كل من الأحمال التي تعمل بالتيار المستمر والأحمال التي تعمل بالتيار المتردد.
أنظمة الطاقة الشمسية الهجينة المتصلة بالشبكة: تُعطي هذه الأنظمة الأولوية لتوليد الطاقة الشمسية مع استخدام كهرباء الشبكة بجهد 220 فولت تيار متردد كمصدر طاقة إضافي. يُقلل هذا من حجم الألواح الشمسية وبطاريات التخزين اللازمة، حيث يمكن استخدام الكهرباء المولدة من النظام الشمسي فورًا في الأيام المشمسة، بينما تُستخدم طاقة الشبكة لتوفير الطاقة خلال الأيام الغائمة أو الممطرة. في معظم أنحاء الصين، يكون الطقس صافيًا لأكثر من ثلثي العام، مما يُقلل من الاستثمار الأولي في أنظمة الطاقة الشمسية، ويُساهم بشكل كبير في توفير الطاقة وخفض الانبعاثات.
باختصار، يمكن تصميم أنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة لتلبية الاحتياجات المختلفة، بدءًا من تجهيزات الإضاءة الأساسية وحتى الأنظمة الأكثر تطوراً التي تشغل الأجهزة المنزلية وتتكامل مع كهرباء الشبكة.
