الطاقة الشمسية

الطاقة الشمسية

تُعدُّ الطّاقة الشمسيّة إحدى أهم مصادر الطّاقة المتجدّدة، ومن أكثرها نقاءً، كما أنّ استخدامها يقلّل التلوّث في البيئة، ومصدرها هو الضوء المنبعث من الشمس، وتمكّن الإنسان منذ العصور القديمة من استخدام الطاقة الشمسيّة، وتسخيرها لخدمته حيث استخدمت لتوليد الطاقة.


خريطة الإشعاع الشمسي حول العالم

من الخريطة يتضح لنا أن الإشعاع الشمسي الواقع على معظم الدول العربية يتراوح ما بين 2300 الي 3000 كيلو وات/ متر مربع و هي من أعلى المعدلات في العالم بينما الدول الأوروبية مثل ألمانيا وأسبانيا التي انتشرت بها تطبيقات الطاقة الشمسية لا تستقبل إلا 800 إلى 1500 كيلو وات / متر مربع.
أيضاً نجد أن المملكة العربية السعودية هي ثاني أفضل مصدر للطاقة الشمسية بعد صحراء أتاكاما في تشيلي مما يجعل الإستثمار في الطاقة الشمسية أمر بديهي كبديل عن حرق موردها الثمين.

شركة مصنع الجزيرة للإنشاءات الهندسية (JAECO) تقدم حلول الطاقة الشمسية من خلال قسم منفصل خاص بمنتجات الطاقة الشمسية (جايكو سولار) حيث تقوم بعمل الخدمات التالية:

  • دراسة إنشائية للمشروع.
  • دراسة كهربائية للمشروع.
  • حساب فترة استرداد مبلغ المشروع.
  • تركيب الهيكل.
  • التوصيل الكهربائي
  • متابعة النظام بعد التركيب والتشغيل.


مميزات إستخدام محطات توليد الطاقة والألواح الشمسية في المنازل:

  • لا تسبب أي انبعاثات أو ضوضاء و لا تسبب أي أثر ضار على البيئة.
  • الألواح سهلة التركيب.
  • تجنب الزيادات في أسعار الكهرياء الحالية و المستقبلية.
  • يمكن استخدامها في المواقع النائية التي لا تصلها الكابلات الكهربائية.
  • إستدامة الطاقة الشمسية.
  • إستثمار مغري في حال بيع الإنتاج إلى شركات توزيع الكهرباء.


كيفية توليد الطاقة من النظام المربوط بالشبكة:

  • تمتص الألواح أشعة الشمس وتنتج كهرباء DC.
  • الكهرباء الشمسية تمر عبر الانفرتر الذي يحولها الي طاقة 220 فولت تيار متردد.
  • في حالة المحطات المتصلة الكبيرة يتم عمل محول جهد متوسط لتحويل التيار ال11000 او 22000 فولت مثلأ قبل التوصيل علي الشبكة.
  • يمكن لصاحب المحطة الإستفادة من الكهرباء المنتجة خلال النهار لإستخدامه الشخصي.

المحطات المتصلة بشبكة الكهرباء الحكومية (ON GRID)

  • المحطات المتصلة On Grid هي أنظمة شمسية تولد الكهرباء عندما تكون متصلة بشبكة الكهرباء الحكومية.
  • محول التيار (الإنفرتر) في هذا النظام يفصل تلقائيا عند إنقطاع التيار الكهربائي.

مكونات نظام الطاقة الشمسية

الألواح الشمسية:

  • الألواح الشمسية هي المكون الرئيسي في الأنظمة الشمسية التي تقوم بتوليد الكهرباء.
  • تصنع الخلايا من مواد شبه موصلة مثل السيليكون تمتص الضوء من الشمس ويتم وضع غطاء زجاجيي أعلى اللوح الشمسي لحماية مادة السيليكون من العوامل الخارجية و الخدش ويتكون اللوح من مجموعة من الخلايا PV cells المتصلة مع بعضها في اطار واحد وموصلة بينها. والخلايا مقاسها القياسي 15.6 × 15.6 سم.

أنواع الألواح الشمسية:

Monocrystalline Silicon

الخلايا الأحادية الكريستالات Monocrystalline Silicon:

  • • الألواح الأحادية مظهرها متناسق مما يدل علي نقاء كريستالات السليكون.
  • • الخلايا المكونة للألواح الاحادية عبارة عن سبائك سليكون تم تقطيعها إلى شرائح. أن أحرف الخلايا ليست متلاصقة مما يعطيها مظهر مميز.
  • • عمرها الافتراضي 25 سنة أو أكثر.
Polycrystalline Silicon

الخلايا متعددة الكريستالات Polycrystalline Silicon:

  • • الألواح المتعددة تكون فيها الخلايا عبارة عن مربعات متراصة.
  • • عمرها الافتراضي 25 سنة أو أكثر.
Thin-Film

الخلايا الانسيابية Thin Film:

  • • هذا النوع من الألواح الشمسية رقيق وانسيابي كما هو واضح بالصورة ويأخذشكل السطح الذي يتم تثبيته عليه.
  • • معظم التطويرات والأبحاث التي تجري حاليا تقوم علي التطوير في هذه النوع بالتحديد نظرا لأن له انسيابية ووزنه وسمكه قليل.
  • • صالحة للعديد من التطبيقات مثل اسطح المراكب و سيارات النقل.
  • • عمرها الافتراضي اقل من نظيرتها الاحادية والمتعددة و يصل الي 15 سنة.

تأثير الحرارة على الخلايا:

بصفة عامة إنتاجية الألواح تزيد كلما اتجهنا جنوبا نحو خط الإستواء نتيجة لزيادة زوايا وكثافة الإشعاع الشمسي ولكن تأثير الحرارة على الخلايا سلبي فهي تعتمد على ضوءالشمس وليس الحر الناتج عنها.

أيهما أفضل: ألواح Mono ام Poly ؟

لا يوجد أي أفضلية بين النوعين فكلاهما لهما نفس الصفات الآتية:

  • توليد كهرباء متطابق.
  • التأثير بدرجات الحرارة متطابق.
  • العمر الإفتراضي متطابق.
و الفرق الوحيد بينهم هو المظهر.


الكابلات

  • كابلات الطاقة الشمسية من اهم عناصر المنظومة.
  • جميع كابلات الطاقة الشمسية مصنوعة من شعيرات النحاس المقصدر Tinned Copper عالي الجودة.
  • يتم استخدام كابلات معزولة بعزل حراري و مائي طبقأ للمواصفات الفنية.
  • تحديد الأقطار للكابلات من أهم عوامل نجاح تطبيق الطاقة الشمسية.

مواصفات كابلات الطاقة الشمسية

  • هذه الكابلات تكون معتمدة من TUV و UL - حتي تكون صالحة للأستخدام في الأنظمة الفوتوفولية .
  • الكابلات الكهروضوئية مصممة و معزولة بطبقتين من المواد العازلة الخالية من ال PVC - بغرض توفير الحماية لها من الظروف الجوية علي المدي الطويل حيث لا يتم تركيب الكابلات التى تدخل مادة PVC في مكوناتها في الأجواءشديدة البرودة او الحرارة حيث يكون العازل أو طبقة الحماية الخارجية شديد القصافة Brittle وسهلة التعرض للشروخ.
  • تحمل درجات الحرارة الشديدة من 40- درجة مئوية إلى 120 درجة مئوية كحد أقصى. و يلاحظ هنا ان درجة الحرارة القصوي ليس لها علاقة بدرجة حرارة الجو حيث يجب حساب تعرض الأسلأك لأشعة الشمس المباشرة بالأضافة الي الحرارة الناتجة عن التيار المار بها.
  • كابلات الطاقة الشمسية مقاومة للأشعة فوق البنفسجية.

الإنفرتر (العاكس)

الإنفرتر (العاكس) هو جهاز وظيفته تحويل تيار الكهرباء المستمر DC القادم من الألواح أو البطاريات إلى تيار متردد AC لتشغيل أجهزة المنزل أو المضخات أو ربط نظام الطاقة الشمسية بشبكة الكهربا الحكومية.

حماية الانفرتر

تتم حماية الإنفرتر بواسطة عنصرين اساسيين :

  • قاطع بين البطاريات و الإنفرتر:
  • هذا القاطع ذو أهمية قصوي في حماية الإنفرتر و المنظومة من الحرائق في حال زيادة التيار في الكابل بين البطاريات و الإنفرتر من الحد المسموح به نتيجة إستخدام كابل رفيع غير مناسب.

  • قاطع بين الإنفرتر و أحمال التيار المستمر:
  • يتم هنا إستخدام قاطع تيار متردد عادي سعته تتناسب مع أقصي قدرة للإنفرتر.

الصيانة وخدمة ما بعد البيع في جايكو

تهدف جايكو سولار إلى توفير الطاقة المتجددة وخصوصا الطاقة الشمسية للسوق السعودي من خلال توفير منتجات عالية الجودة وتوفير مختلف تطبيقات الطاقة الشمسية وتوفر خدمه متكاملة من تصميمات هندسية و بيع و توريد و تركيب و خدمات مابعد البيع من صيانة و تحديث للأنظمة.