تُعدّ الطاقة الكهربائية التى تنشأ عن محطة طاقة شمسية  ضرورة حيوية لمجموعة متنوعة من التطبيقات المنزلية والتجارية والصناعية، حيث تتطلب كل من هذه التطبيقات طاقة كهربائية متوافقة مع التطبيقات، وتشمل الطرق التقليدية لتوليد الطاقة الكهربائية الطاقة المائية والحرارية والطاقة النووية، وفي هذه الأيام، أصبحت الأشكال الأخرى لتوليد الكهرباء مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح شائعة بسبب الطبيعة المتجددة للمصدر الأساسي للطاقة، وتتمثل إحدى الطرق الشائعة لتوفير الكهرباء المستمدة من الطاقة الشمسية، وفي هذا المقال سنقدم لك كافة المعلومات المتعلقة بإنشاء محطة طاقة شمسية  تجارية في مصر.

عمل محطة طاقة شمسية 

عادةً ما يشتمل عمل محطة طاقة شمسية على مجموعة من الألواح الشمسية التي تستقبل طاقة الشمس، والتي يتم تحويلها إلى طاقة كهربائية بالتيار المستمر عن طريق التأثير الكهروضوئي الذي تنتجه الخلايا الكهروضوئية في الألواح، ثم يتم تحويل هذه الطاقة الكهربائية إلى بطارية ليتم تخزينها هناك، وبذلك يتم تحويل طاقة التيار المستمر هذه إلى طاقة التيار المتردد عن طريق العاكس ويغذي خرج التيار المتردد للعاكس الأنابيب الرئيسية التي تستمد منها التطبيقات المختلفة الطاقة الكهربائية.

العوامل التي يجب مراعاتها فى محطة طاقة شمسية 

يجب التخطيط بعناية لإعداد محطة طاقة شمسية مناسبة للتطبيقات التجارية؛ وذلك لضمان الاستثمار في محطة طاقة شمسية بشكل صحيح، ومن أجل بناء محطة طاقة شمسية تجارية، يجب مراعاة العوامل التالية:

1- كمية الطاقة المنتجة

أول شيء يجب تحديده هو الحمل المطلوب لتشغيل الآلات والمعدات المختلفة في المنشأة التجارية، وهذا مهم لتحديد عدد الألواح الشمسية المطلوبة لتوليد الطاقة اللازمة في المنشأة، وللبدء يجب حساب متوسط ​​الحمل اليومي الذي يتم التعبير عنه بالواط، وبالإضافة إلى ذلك يجب تحديد نوع الطاقة المطلوبة إذا كانت تيارًا مترددًا أو تيارًا مستمرًا.

على سبيل المثال: إذا كان بإمكان الألواح الشمسية إنتاج 300 واط عند تعرضها للشمس لمدة ساعة واحدة، فإنها تنتج 2400 واط في 8 ساعات من أشعة الشمس، وهذا يعني أن هذه اللوحة الشمسية يمكنها إنتاج 2.4 كيلو واط في الساعة يوميًّا لمدة 8 ساعات كافية لتشغيل الإضاءة والأجهزة الكهربائية في منزل مصري عادي، ومع ذلك بالنسبة للتطبيقات التجارية ستكون المتطلبات أعلى، وستكون هناك حاجة إلى المزيد من اللوحات، وإذا كانت وحدة صغيرة الحجم تستهلك 240 كيلووات ساعة من الكهرباء يوميًّا، فإن محطة الطاقة الشمسية ستتطلب 100 لوحة شمسية لإنتاج الكهرباء المطلوبة يوميًّا.

إذا كانت كل لوحة مختارة بحجم 77 × 39 بوصة (حوالي 21 قدمًا مربعًا)، فإن المساحة المطلوبة لإيواء 100 لوحة ستكون 2100 قدمًا مربعة، ويمكن أن يكون هذا سطحًا أو فناءً خلفيًّا، بالإضافة إلى ذلك، إذا كان وزن كل لوحة شمسية حوالي 50 رطلًا، فهذا يعني أن السطح أو الفناء الخلفي يجب أن يدعم حوالي 2 طن من الوزن الإجمالي.

هذا مهم لأن تكلفة الألواح الشمسية تشكل 50-60٪ من التكلفة الإجمالية لمحطة الطاقة الشمسية التجارية.

2- البطارية

يمكن استخدام الكهرباء المولدة من الألواح الشمسية لشحن البطاريات المتصلة بالنظام، وبطاريات الرصاص الحمضية هي البطاريات الأكثر استخدامًا، وهي متوفرة بشكل عام في 6 أو 12 فولت.

3- العاكس

تتضمن عملية محطة الطاقة الشمسية توليد طاقة التيار المستمر من الألواح الشمسية، وهذا يحتاج إلى تحويل إلى طاقة تيار متردد، بحيث يمكن استخدامها لتشغيل آلات مختلفة في وحدة الأعمال، ويخدم العاكس هذا الغرض، والأهم من ذلك أن الطاقة التي يتم توفيرها يجب أن تتطابق مع الجهد والتردد اللذين تتطلبهما آلات ومعدات الوحدة الصناعية.

4- شبكة

من أجل ضمان تدفق الطاقة الكهربائية المطلوبة من محطة الطاقة الشمسية، يجب ربط المكونات المختلفة من خلال الكابلات المناسبة وأنواع مختلفة من المفاتيح والصمامات وأجهزة الحماية وكابلات التأريض، يمكن تغذية الناتج من محطة الطاقة الشمسية في أنابيب وحدة الأعمال لتوفير الطاقة الكهربائية المطلوبة عند الحاجة.

ما هو نوع محطة طاقة شمسية  ؟ 

هناك ثلاثة أنواع من محطة طاقة شمسية التجارية، والتي يمكن تطويرها لتناسب أنواعًا معينة من المتطلبات.

النوع المتصل بالشبكة متوافق مع طاقة التيار المتردد لإمداد الشبكة، يقوم هذا النظام بتزويد الطاقة مباشرة من محطة الطاقة الشمسية خلال النهار، وإذا كان الإمداد غير كافٍ فإنه يسمح بالتزويد من الشبكة، يتيح هذا النظام أيضًا جني الإيرادات من خلال توفير الطاقة الزائدة المتولدة للشبكة من خلال صافي القياس.

النظام خارج الشبكة مستقل عن إمداد الشبكة، ويكون هذا مفيدًا عندما يكون إمداد الشبكة غير منتظم أو عندما لا يكون هناك مصدر للشبكة على الإطلاق.

النظام الهجين هو مزيج من نظام خارج الشبكة ونظام متصل بالشبكة، ويوفر هذا العديد من المزايا، مثل العمل كطاقة احتياطية وتوليد الإيرادات عند توفير الطاقة الزائدة للشبكة.

الخلاصة :- 

كما يتضح مما سبق، هناك العديد من العوامل التي يجب مراعاتها لإنشاء محطة طاقة شمسية تجارية في مصر، تحدد هذه العوامل أيضًا تكلفة الألواح الشمسية التجارية في مصر، ومن الضروري مراعاة جميع العوامل قبل تركيب محطة للطاقة الشمسية.