مشروع الطاقة الشمسية يعتمد على فكرة تحويل ضوء الشمس إلى كهرباء باستخدام الخلايا الكهروضوئية PV أو تحويل الطاقة الحرارية، وهو مصدر نظيف ومتجدد للطاقة يقلل الاعتماد على الوقود الأحفوري ويقلل انبعاثات الغازات الدفيئة، وتعمل مشاريع الطاقة الشمسية على تسخير طاقة الشمس لتوليد الكهرباء وتوفير تطبيقات مختلفة للأغراض السكنية والتجارية والصناعية.
قد يكون من المفاجئ بالنسبة لك أن كمية ضوء الشمس التي تسقط على سطح الأرض لمدة ساعة يمكن أن تلبي احتياجات الطاقة لعام كامل، لقد أثبتت الطاقة الشمسية نفسها كمصدر حيوي للطاقة المتجددة، وهي ضرورية للنمو المستمر في السنوات المقبل.
برزت الطاقة الشمسية كمصدر شعبي ومستدام للطاقة في السنوات الأخيرة، و تتوقع العديد من الدراسات أن تلعب تقنية الطاقة الشمسية دورًا هامًا في تلبية احتياجات العالم من الطاقة في المستقبل، فمع التطورات التكنولوجية وانخفاض التكلفة، من المتوقع أن تصبح هذه التقنية أكثر انتشارًا واستخدامًا.
أنواع مشروع الطاقة الشمسية
تأتي مشاريع الطاقة الشمسية بأشكال مختلفة، ولكل منها ميزاته وفوائده الفريدة، وفيما يلي أنواع مختلفة من مشاريع الطاقة الشمسية.
- مشروع الطاقة الشمسية السكني
تتضمن منشآت الطاقة الشمسية السكنية نشر الألواح الشمسية على أسطح المنازل أو أراضي المنازل الفردية. تمكن هذه الأنظمة أصحاب المنازل من توليد الكهرباء الخاصة بهم، مما يقلل من اعتمادهم على الشبكة و خفض فواتير الطاقة. أصبحت منشآت الطاقة الشمسية السكنية ذات شعبية متزايدة بسبب الحوافز الحكومية، وانخفاض أسعار الألواح الشمسية، والرغبة في تبني الطاقة النظيفة.
أسباب الاهتمام السعودي بالطاقة الشمسية:
وتشهد المملكة العربية السعودية اهتماماً متزايداً بتركيبات الطاقة الشمسية السكنية، وذلك لعدة أسباب:
- تتمتع المملكة العربية السعودية بموقع جغرافي مميز يجعلها غنية بأشعة الشمس على مدار العام، مما يجعلها مناسبة للغاية لاستخدام الطاقة الشمسية.
- تقدم الحكومة السعودية العديد من الحوافز لدعم استخدام الطاقة الشمسية، مثل إعفاءات ضريبية وقروض ميسرة.
- انخفضت تكلفة تركيب أنظمة الطاقة الشمسية بشكل كبير في السنوات الأخيرة، مما جعلها أكثر ملاءمة للمنازل.
مزايا تركيب أنظمة الطاقة الشمسية في المنازل:
- توفير المال، يمكن أن تساعدك أنظمة الطاقة الشمسية على توفير المال على فواتير الكهرباء.
- تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري، تعتبر الطاقة الشمسية مصدرًا للطاقة المتجددة، مما يعني أنها لا تنتج انبعاثات كربونية.
- زيادة قيمة العقار، يمكن أن تزيد أنظمة الطاقة الشمسية من قيمة منزلك.
خطوات تركيب أنظمة الطاقة الشمسية في المنازل:
- التأكد من توفر شروط تركيب النظام، يجب أن يكون لديك مساحة كافية على سطح منزلك لتركيب الألواح الشمسية، وأن يكون اتجاه السطح مناسبًا لاستقبال أشعة الشمس.
- اختيار شركة تركيب معتمدة، هناك العديد من الشركات التي تقدم خدمات تركيب أنظمة الطاقة الشمسية، تأكد من اختيار شركة ذات خبرة وسمعة جيدة.
- الحصول على الموافقة من الجهات المختصة، ستحتاج إلى الحصول على موافقة من الشركة السعودية للكهرباء قبل تركيب نظام الطاقة الشمسية.
- تركيب النظام، سيقوم فريق من الفنيين بتركيب الألواح الشمسية والعاكسات والمكونات الأخرى للنظام.
- تشغيل النظام، بعد تركيب النظام، سيتم اختباره وتشغيله.
تكلفة تركيب أنظمة الطاقة الشمسية في المنازل:
تختلف تكلفة تركيب أنظمة الطاقة الشمسية في المنازل اعتمادًا على عدة عوامل، مثل حجم النظام ونوع الألواح الشمسية والمكونات الأخرى. تتراوح التكلفة بشكل عام بين 80 و 200 ألف ريال سعودي، وذلك يخص الدوبلكس الذي تتراوح مساحته من 200 متر مربع حتى 250 متر مربع، والفيلا المتوسطة التي تتراوح مساحتها من 400 متر مربع وحتى ألف متر مربع، بينما كل 7 متر مربع تنتج 1 كيلو وات ساعي من الطاقة.
- مشروع الطاقة الشمسية التجارية
تشبه أنظمة الطاقة الشمسية التجارية المنشآت السكنية ولكنها مصممة للشركات والمباني الصناعية. يمكن تركيب هذه الأنظمة على أسطح المنازل أو مواقف السيارات أو الأراضي المفتوحة بالقرب من العقارات التجارية. تساعد مشاريع الطاقة الشمسية التجارية الشركات على تقليل تكاليف الطاقة وتعزيز جهود الاستدامة وإنشاء صورة إيجابية للعلامة التجارية باستخدام مصادر الطاقة المتجددة.
وتشهد المملكة العربية السعودية إقبالاً متزايداً على تركيبات الطاقة الشمسية للمنشآت التجارية، وذلك لأسبابٍ متعددة، أهمها:
- دعم الحكومة السعودية، تدعم الحكومة السعودية استخدام الطاقة المتجددة، وتقدم العديد من الحوافز للمستثمرين في هذا المجال، مثل الإعفاءات الضريبية والتمويل الميسر.
- ارتفاع أسعار الطاقة التقليدية، أدى ارتفاع أسعار الوقود والكهرباء إلى زيادة رغبة المنشآت التجارية في البحث عن بدائل أكثر اقتصادية، مثل الطاقة الشمسية.
- الوعي البيئي، ازداد وعي الشركات بأهمية الاستدامة البيئية، وباتت تسعى إلى تقليل انبعاثات الكربون من خلال استخدام الطاقة الشمسية.
مزايا تركيبات الطاقة الشمسية للمنشآت التجارية:
- توفير المال، تساعد الطاقة الشمسية على خفض فواتير الكهرباء بشكل كبير، مما يؤدي إلى توفير المال على المدى الطويل.
- الاستدامة البيئية، تُساهم الطاقة الشمسية في تقليل انبعاثات الكربون، وبالتالي حماية البيئة.
- تعزيز سمعة الشركة، تُظهر تركيبات الطاقة الشمسية التزام الشركة بالاستدامة البيئية، مما يعزز سمعتها لدى العملاء والمستثمرين.
- زيادة قيمة العقار، تزيد تركيبات الطاقة الشمسية من قيمة العقار التجاري.
خطوات تركيب نظام الطاقة الشمسية للمنشآت التجارية:
- دراسة الجدوى، يتم إجراء دراسة جدوى لتحديد ما إذا كان تركيب نظام الطاقة الشمسية مناسبًا للمنشأة من الناحية الاقتصادية.
- تصميم النظام، يتم تصميم النظام بناءً على احتياجات المنشأة من الطاقة.
- الحصول على الموافقات، يتم الحصول على الموافقات اللازمة من الجهات الحكومية.
- تركيب النظام، يتم تركيب النظام من قبل شركة متخصصة.
- صيانة النظام، يتم صيانة النظام بشكل دوري لضمان كفاءته.
- مشروع مزارع الطاقة الشمسية
مزارع الطاقة الشمسية، والمعروفة أيضًا باسم محطات الطاقة الشمسية، هي منشآت واسعة النطاق تولد الكهرباء من الطاقة الشمسية. تتكون هذه المشاريع من آلاف الألواح الشمسية مرتبة في مخطط محدد. عادة ما تكون مزارع الطاقة الشمسية متصلة بالشبكة وتوفر الطاقة للعديد من المنازل والشركات. وهي تلعب دورا هاما في زيادة حصة الطاقة المتجددة في مزيج الكهرباء العام.
وحاليًا تنتشر مزارع الطاقة الشمسية في العالم بجميع الأشكال والأحجام، بدءًا من المزارع الصغيرة التي تضيء المجتمعات المحلية إلى مزارع الطاقة الشمسية العملاقة على نطاق المرافق العامة، والتي توفر الطاقة لآلاف المنازل، وفي العقد الماضي وحده، شهدت الطاقة الشمسية معدل نمو سنوي متوسط قدره 49%.
ما هي المزرعة الشمسية؟:
مزرعة الطاقة الشمسية عبارة عن مجموعة كبيرة من الألواح الشمسية الكهروضوئية (PV) التي تمتص الطاقة من الشمس وتحولها إلى كهرباء وترسل تلك الكهرباء إلى شبكة الطاقة للتوزيع والاستهلاك من قبل العملاء، عادةً ما يتم تركيب مزارع الطاقة الشمسية، والتي يُطلق عليها أحيانًا حدائق الطاقة الشمسية أو محطات الطاقة الكهروضوئية على الأرض بدلاً من أسطح المنازل وتأتي بجميع الأشكال والأحجام.
- مشروع الطاقة الشمسية المركزة CSP
تستخدم مشاريع الطاقة الشمسية المركزة (CSP) المرايا أو العدسات لتركيز ضوء الشمس على مساحة صغيرة. يتم بعد ذلك استخدام هذه الحرارة المركزة لتوليد البخار، الذي يدفع التوربينات لإنتاج الكهرباء. تعتبر مشاريع الطاقة الشمسية المركزة مناسبة بشكل خاص للمناطق ذات الإشعاع الشمسي العالي. ويمكنها تخزين الحرارة الزائدة، مما يسمح بإنتاج الكهرباء حتى عندما لا تكون الشمس مشرقة.
مميزات مشروع الطاقة الشمسية المركزة:
- مصدر طاقة متجدد، لا ينبعث منه أي غازات دفيئة أو ملوثات، مما يجعله صديقًا للبيئة.
- إنتاجية عالية، يمكن لمحطات الطاقة الشمسية المركزة توليد كميات كبيرة من الكهرباء على مدار الساعة، حتى في أوقات الليل.
- إمكانية تخزين الطاقة، يمكن تخزين الطاقة الحرارية الزائدة في خزانات خاصة لاستخدامها لاحقًا، مما يضمن استمرارية الإنتاج حتى في غياب أشعة الشمس.
- خلق فرص العمل، تساهم مشاريع الطاقة الشمسية المركزة في خلق فرص عمل جديدة في مجال التشييد والصيانة والتشغيل.
عيوب مشروع الطاقة الشمسية المركزة:
- تكلفة إنشاء محطات الطاقة الشمسية المركزة مرتفعة نسبيًا.
- تتطلب هذه المحطات مساحات كبيرة من الأرض.
- قد تؤثر المرايا المستخدمة على حياة بعض الحيوانات والطيور.
مشاريع الطاقة الشمسية المركزة في العالم:
- مشروع محمد بن راشد للطاقة الشمسية المركزة في دبي، أكبر مشروع للطاقة الشمسية المركزة في العالم.
- مشروع نور في المغرب، أحد أكبر مشاريع الطاقة الشمسية المركزة في العالم.
- مشروع إيفانباه في الولايات المتحدة، أحد أوائل مشاريع الطاقة الشمسية المركزة على نطاق واسع.
أبرز تقنيات CSP المستخدمة في السعودية:
أبراج الطاقة الشمسية: يتم تركيز أشعة الشمس باستخدام المرايا على برج مركزي، حيث يتم تسخين الماء أو الملح المصهور لتوليد البخار.
الأخاديد العاكسة: يتم تركيز أشعة الشمس باستخدام المرايا المنحنية على أنابيب تحتوي على سائل ساخن، مما يتحول إلى بخار لتوليد الكهرباء.
الصحن الشمسي: يتم تركيز أشعة الشمس باستخدام المرايا على نقطة واحدة، حيث يتم تسخين الهواء أو الماء لتوليد البخار.
5 مشروع الطاقة الشمسية لتسخين المياه
تستخدم أنظمة تسخين المياه بالطاقة الشمسية الطاقة الشمسية لتسخين المياه للاستخدام المنزلي أو التجاري. تتكون هذه الأنظمة من مجمعات الطاقة الشمسية التي تمتص ضوء الشمس وتنقل الحرارة إلى سائل، والذي يستخدم بعد ذلك لتسخين المياه. يعد تسخين المياه بالطاقة الشمسية وسيلة فعالة وفعالة من حيث التكلفة لتلبية الطلب على الماء الساخن مع تقليل استهلاك الطاقة.
6 مشروع الطاقة الشمسية لإنارة الشوارع
تستخدم مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية الألواح الشمسية لتوليد الكهرباء خلال النهار، والتي يتم تخزينها في البطاريات. ثم يتم استخدام الطاقة المخزنة لتشغيل إنارة الشوارع ليلاً. توفر هذه الأضواء مستدامة وتكلفة
مشروع الطاقة الشمسية المتصل بالشبكة
نظام الطاقة الشمسية المتصل بالشبكة هو نظام يربط بين الألواح الشمسية وشبكة الكهرباء العامة. يُحوّل هذا النظام ضوء الشمس إلى كهرباء تُستخدم لتشغيل الأجهزة المنزلية أو تُباع لشركة الكهرباء.
مكونات النظام:
الألواح الشمسية: تُحوّل ضوء الشمس إلى تيار مباشر DC .
العاكس: يُحوّل تيار DC إلى تيار متناوب AC متوافق مع شبكة الكهرباء.
عداد الشبكة: يقيس كمية الكهرباء المُستهلكة والمُنتجة.
شبكة الكهرباء: تُوفّر الطاقة في أوقات نقص الإنتاج الشمسي وتستقبل الفائض.
مزايا مشروع الطاقة الشمسية المتصل بالشبكة:
- توفير المال على فواتير الكهرباء، يُمكن أن يُقلّل النظام من فواتير الكهرباء بشكل كبير، خاصةً في المنازل التي تستهلك الكثير من الطاقة.
- تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري، تُعدّ الطاقة الشمسية مصدرًا نظيفًا للطاقة لا ينبعث منه غازات الدفيئة.
- زيادة قيمة العقار، يُمكن أن يُزيد تركيب نظام الطاقة الشمسية من قيمة العقار.
- الحصول على حوافز حكومية، تقدّم بعض الدول حوافز مالية لتشجيع تركيب أنظمة الطاقة الشمسية.
أنواع أنظمة الطاقة الشمسية المتصلة بالشبكة:
1.نظام بدون بطاريات
يُستخدم هذا النظام لتشغيل الأجهزة المنزلية مباشرةً من الطاقة الشمسية.
- نظام ببطاريات
يُستخدم هذا النظام لتخزين الطاقة الشمسية لاستخدامها في أوقات نقص الإنتاج الشمسي أو انقطاع التيار الكهربائي.
مشروع الطاقة الشمسية غير المتصل بالشبكة
يُعد مشروع الطاقة الشمسية غير المتصل بالشبكة حلاً ممتازًا لتوفير الطاقة الكهربائية في المناطق التي لا تتوفر فيها شبكة كهرباء عامة أو في حال الرغبة بالاستقلال عن الشبكة بشكل كامل.
مكونات النظام:
الألواح الشمسية: تُستخدم لتحويل ضوء الشمس إلى كهرباء.
وحدة التحكم في الشحن: (MPPT) تُستخدم لتنظيم تدفق الطاقة من الألواح الشمسية إلى البطاريات.
البطاريات: تُستخدم لتخزين الطاقة الكهربائية للاستخدام في الليل أو عند انخفاض الإنتاج من الألواح الشمسية.
العاكس Inverter : يُستخدم لتحويل التيار المباشرDC من البطاريات إلى التيار المتناوب AC الذي تستخدمه الأجهزة المنزلية.
الأحمال الكهربائية: تشمل الأجهزة والأضواء التي ستُشغل بواسطة النظام.
مميزات النظام:
الاستقلالية: يُمكنك توفير الطاقة الكهربائية دون الاعتماد على شركة كهرباء.
الاستدامة: يُعد مصدرًا نظيفًا للطاقة لا يُسبب أي انبعاثات ضارة.
توفير المال: يُمكنك توفير المال على فواتير الكهرباء.
سهولة التركيب: يُمكن تركيبه بسهولة في أي مكان.
عيوب النظام:
التكلفة الأولية: قد تكون تكلفة تركيب النظام مرتفعة.
التخزين: تحتاج إلى بطاريات لتخزين الطاقة، مما قد يزيد من تكلفة النظام.
الصيانة: يحتاج النظام إلى صيانة دورية.
اقرأ ايضا :
