النظام الشمسي المتصل بالشبكة، والنظام الشمسي خارج الشبكة، والنظام الشمسي الهجين، ما هي هذه الأنظمة؟

يمكن لأولئك المطلعين على الطاقة الشمسية التمييز بسهولة بين الأنظمة الشمسية المتصلة بالشبكة والأنظمة الشمسية خارج الشبكةأنظمة الطاقة الشمسية الهجينة. ومع ذلك، بالنسبة لأولئك الذين لم يستكشفوا بعد هذا البديل المحلي للحصول على الكهرباء من مصادر الطاقة النظيفة، قد تكون الاختلافات أقل وضوحا. لتبديد أي شكوك، سنخبرك بما يتكون كل خيار، بالإضافة إلى مكوناته الرئيسية والإيجابيات والسلبيات الرئيسية. هناك ثلاثة أنواع أساسية من أجهزة الطاقة الشمسية المنزلية. ● أنظمة الطاقة الشمسية المرتبطة بالشبكة (المرتبطة بالشبكة) ● أنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة (أنظمة الطاقة الشمسية مع تخزين البطارية) ● أنظمة الطاقة الشمسية الهجينة كل نوع من أنواع النظام الشمسي له إيجابيات وسلبيات، وسنقوم بتفصيل ما تحتاج إلى معرفته لتحديد النوع الأفضل لحالتك. أنظمة الطاقة الشمسية على الشبكة تحظى أنظمة الطاقة الشمسية الموجودة على الشبكة، والمعروفة أيضًا باسم ربط الشبكة أو تفاعل المرافق أو التوصيل البيني للشبكة أو ردود الفعل على الشبكة، بشعبية كبيرة في المنازل والشركات. وهي متصلة بشبكة المرافق، وهو أمر ضروري لتشغيل النظام الكهروضوئي. يمكنك استخدام الطاقة المولدة من الألواح الشمسية خلال النهار، ولكن في الليل أو عندما لا تكون الشمس مشرقة، لا يزال بإمكانك استخدام الطاقة من الشبكة، وتسمح لك بتصدير أي طاقة شمسية فائضة متولدة إلى الشبكة، احصل على رصيد مقابل ذلك واستخدمه لاحقًا لتعويض فواتير الطاقة الخاصة بك. قبل شراء نظام طاقة شمسية متصل بالشبكة، من المهم تحديد حجم المصفوفة التي ستحتاجها لتلبية جميع احتياجات الطاقة في منزلك. أثناء تركيب الألواح الشمسية، يتم توصيل الوحدات الكهروضوئية بعاكس. هناك عدة أنواع من محولات الطاقة الشمسية في السوق، لكنها جميعها تفعل الشيء نفسه: تحويل كهرباء التيار المباشر (DC) من الشمس إلى التيار المتردد (AC) اللازم لتشغيل معظم الأجهزة المنزلية. مزايا أنظمة الطاقة الشمسية المتصلة بالشبكة 1. احفظ ميزانيتك مع هذا النوع من النظام، لن تحتاج إلى شراء بطارية تخزين منزلية لأنه سيكون لديك نظام افتراضي - شبكة المرافق. لا يحتاج إلى صيانة أو استبدال، لذلك لا توجد تكاليف إضافية. بالإضافة إلى ذلك، عادةً ما تكون الأنظمة المرتبطة بالشبكة أبسط وأرخص في التثبيت. 2. كفاءة أعلى بنسبة 95% وفقًا لبيانات تقييم الأثر البيئي، يبلغ متوسط ​​خسائر النقل والتوزيع السنوية الوطنية حوالي 5% من الكهرباء المنقولة في الولايات المتحدة. بمعنى آخر، سيكون نظامك فعالاً بنسبة تصل إلى 95% طوال دورة حياته بأكملها. وفي المقابل، فإن بطاريات الرصاص الحمضية، التي تستخدم عادة مع الألواح الشمسية، لا تتجاوز كفاءتها في تخزين الطاقة 80% إلى 90%، بل إنها تتحلل بمرور الوقت. 3. لا توجد مشاكل في التخزين ستنتج الألواح الشمسية عادةً طاقة أكثر من اللازم. باستخدام برنامج القياس الصافي المصمم للأنظمة المتصلة بالشبكة، يمكنك إرسال الطاقة الزائدة إلى شبكة المرافق بدلاً من تخزينها في البطاريات. صافي القياس - كمستهلك، يوفر لك صافي القياس أكبر الفوائد. في هذا الترتيب، يتم استخدام عداد واحد ثنائي الاتجاه لتسجيل الطاقة التي تأخذها من الشبكة والطاقة الزائدة التي يغذيها النظام مرة أخرى إلى الشبكة. يدور العداد للأمام عند استخدام الكهرباء وللخلف عندما تدخل الكهرباء الزائدة إلى الشبكة. إذا كنت، في نهاية الشهر، تستخدم كهرباء أكثر مما ينتجه النظام، فإنك تدفع سعر التجزئة مقابل الطاقة الإضافية. إذا كنت تنتج كهرباء أكثر مما تستخدمه، فسيدفع لك مورد الكهرباء عادةً مقابل الكهرباء الإضافية بتكلفة متجنبة. الفائدة الحقيقية من صافي القياس هي أن مورد الكهرباء يدفع بشكل أساسي سعر التجزئة للكهرباء التي تغذيها إلى الشبكة. 4. مصادر الدخل الإضافية في بعض المناطق، سيحصل أصحاب المنازل الذين يقومون بتركيب الطاقة الشمسية على شهادة الطاقة الشمسية المتجددة (SREC) للطاقة التي يولدونها. يمكن بيع SREC لاحقًا من خلال السوق المحلية إلى المرافق التي ترغب في الامتثال للوائح الطاقة المتجددة. إذا تم تشغيله بالطاقة الشمسية، يمكن للمنزل العادي في الولايات المتحدة أن يولد حوالي 11 وحدة طاقة شمسية عالية الطاقة سنويًا، والتي يمكن أن تولد حوالي 2500 دولار لميزانية الأسرة. النظام الشمسي خارج الشبكة يمكن لأنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة أن تعمل بشكل مستقل عن الشبكة. ولتحقيق ذلك، فإنها تتطلب أجهزة إضافية – نظام تخزين البطارية المنزلي (عادةً ما يكونحزمة بطارية ليثيوم 48 فولت). تعد أنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة (خارج الشبكة، المستقلة) بديلاً واضحًا لأنظمة الطاقة الشمسية المرتبطة بالشبكة. بالنسبة لأصحاب المنازل الذين لديهم إمكانية الوصول إلى الشبكة، عادة ما تكون أنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة غير ممكنة. الأسباب هي كما يلي. لضمان توفر الكهرباء دائمًا، تتطلب أنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة تخزين البطارية ومولدًا احتياطيًا (إذا كنت تعيش خارج الشبكة). والأهم من ذلك، عادة ما تحتاج حزم بطاريات الليثيوم إلى الاستبدال بعد 10 سنوات. البطاريات معقدة ومكلفة ويمكن أن تقلل من كفاءة النظام بشكل عام. بالنسبة للأشخاص الذين لديهم العديد من احتياجات التركيبات الكهربائية الفريدة، كما هو الحال في الحظيرة أو سقيفة الأدوات أو السياج أو عربة سكن متنقلة أو القارب أو المقصورة، فإن الطاقة الشمسية خارج الشبكة مثالية لهم. نظرًا لأن الأنظمة المستقلة غير متصلة بالشبكة، فإن أي طاقة شمسية تلتقطها الخلايا الكهروضوئية - ويمكنك تخزينها في الخلايا - هي كل الطاقة المتوفرة لديك. 1. إنه خيار أفضل للمنازل التي لا يمكنها الاتصال بالشبكة بدلاً من تركيب أميال من خطوط الكهرباء في منزلك للاتصال بالشبكة، ابتعد عن الشبكة. إنها أرخص من تركيب خطوط الكهرباء، مع توفير نفس الموثوقية تقريبًا التي يوفرها النظام المرتبط بالشبكة. مرة أخرى، تعد أنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة حلاً قابلاً للتطبيق في المناطق النائية. 2. الاكتفاء الذاتي الكامل في الماضي، إذا لم يكن منزلك متصلاً بالشبكة، لم تكن هناك طريقة لجعله خيارًا موفرًا للطاقة. مع نظام خارج الشبكة، يمكنك الحصول على الطاقة على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع، وذلك بفضل البطاريات التي تخزن الطاقة الخاصة بك. إن توفير طاقة كافية لمنزلك يضيف طبقة إضافية من الأمان. بالإضافة إلى ذلك، لن تتأثر أبدًا بانقطاع التيار الكهربائي لأن لديك مصدر طاقة منفصلاً لمنزلك. معدات النظام الشمسي خارج الشبكة ونظرًا لأن الأنظمة خارج الشبكة غير متصلة بالشبكة، فيجب تصميمها بشكل صحيح لإنتاج ما يكفي من الطاقة على مدار العام. يتطلب النظام الشمسي النموذجي خارج الشبكة المكونات الإضافية التالية. 1. جهاز التحكم بالشحن بالطاقة الشمسية 2. حزمة بطارية ليثيوم 48 فولت 3. مفتاح فصل التيار المستمر (إضافي) 4. العاكس خارج الشبكة 5. مولد الاستعداد (اختياري) 6. الألواح الشمسية ما هو النظام الشمسي الهجين؟ تجمع أنظمة الطاقة الشمسية الهجينة الحديثة بين الطاقة الشمسية وتخزين البطاريات في نظام واحد، وتأتي الآن في العديد من الأشكال والتكوينات المختلفة. ونظرًا لانخفاض تكلفة تخزين البطارية، يمكن للأنظمة المتصلة بالفعل بالشبكة أن تبدأ أيضًا في استخدام تخزين البطارية. وهذا يعني القدرة على تخزين الطاقة الشمسية المتولدة أثناء النهار واستخدامها في الليل. عندما تنفد الطاقة المخزنة، تكون الشبكة موجودة كنسخة احتياطية، مما يمنح المستهلكين أفضل ما في العالمين. يمكن للأنظمة الهجينة أيضًا استخدام الكهرباء الرخيصة لإعادة شحن البطاريات (عادةً بعد منتصف الليل وحتى الساعة 6 صباحًا). تسمح هذه القدرة على تخزين الطاقة باستخدام معظم الأنظمة الهجينة كمصدر طاقة احتياطي حتى أثناء انقطاع التيار الكهربائي، على غرار نظامنظام UPS المنزلي. تقليديا، يشير مصطلح الهجين إلى مصدرين لتوليد الطاقة، مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية، ولكن المصطلح الأحدث "الطاقة الشمسية الهجينة" يشير إلى مزيج من الطاقة الشمسية وتخزين البطارية، بدلا من نظام معزول متصل بالشبكة . الأنظمة الهجينة، على الرغم من أنها أكثر تكلفة بسبب التكلفة الإضافية للبطاريات، تسمح لأصحابها بإبقاء الأضواء مضاءة عند تعطل الشبكة ويمكنها أيضًا المساعدة في تقليل رسوم الطلب للشركات. مميزات أنظمة الطاقة الشمسية الهجينة ● يقوم بتخزين الطاقة الشمسية أو الطاقة منخفضة التكلفة (خارج أوقات الذروة). ●يسمح باستخدام الطاقة الشمسية خلال ساعات الذروة (الاستخدام التلقائي أو تغيير الأحمال) ● الطاقة المتوفرة أثناء انقطاع الشبكة أو انقطاع التيار الكهربائي - وظيفة UPS ●تمكين إدارة الطاقة المتقدمة (أي الحد الأقصى للحلاقة) ● يسمح باستقلال الطاقة ● يقلل من استهلاك الطاقة على الشبكة (يقلل الطلب) ● يسمح بأقصى قدر من الطاقة النظيفة ● تركيب الطاقة الشمسية المنزلية الأكثر قابلية للتطوير والمقاومة للمستقبل اختتم الاختلافات بين الأنظمة الكوكبية المرتبطة بالشبكة، وخارجها، وكذلك الهجينة هناك العديد من الجوانب التي يجب مراعاتها عند اختيار أفضل نظام شمسي يلبي متطلباتك. قد يختار الأشخاص الذين يحاولون الحصول على الحرية الكاملة للطاقة، أو أولئك الذين يعيشون في المناطق النائية، استخدام الطاقة الشمسية خارج الشبكة مع أو بدون تخزين البطارية. الطريقة الأكثر فعالية من حيث التكلفة بالنسبة للمستهلكين العاديين الذين يرغبون في أن يصبحوا صديقين للبيئة وكذلك تقليل تكاليف الطاقة المنزلية - في ظل الوضع الحالي للسوق - هي الطاقة الشمسية المرتبطة بالشبكة. أنت لا تزال متعلقًا بالطاقة، ولكنك مكتفٍ بالطاقة إلى حد كبير. لاحظ أنه إذا كانت فترات انقطاع الطاقة قصيرة وغير منتظمة، فقد تواجه بعض المشاكل. ومع ذلك، إذا كنت تعيش في موقع معرض لحرائق الغابات أو في مكان معرض لخطر الأعاصير بشدة، فقد يكون من المفيد التفكير في استخدام نظام هجين. وفي عدد متزايد من الحالات، تقوم شركات الكهرباء بقطع التيار الكهربائي لفترات طويلة أو ثابتة - بموجب القانون - لعوامل الأمن العام. قد لا يتمكن أولئك الذين يعتمدون على الأجهزة الداعمة للحياة من التعامل. ما سبق هو تحليل مزايا فصل أنظمة الطاقة الشمسية المتصلة بالشبكة وأنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة وأنظمة الطاقة الشمسية الهجينة. على الرغم من أن تكلفة أنظمة الطاقة الشمسية الهجينة هي الأعلى، إلا أنه مع انخفاض أسعار بطاريات الليثيوم، فإنها ستصبح الأكثر شعبية. النظام الأكثر فعالية من حيث التكلفة.