بواسطة جهاد | ديسمبر 21, 2021 | طاقة شمسية
هناك العديد من أنواع ألواح الطاقة الشمسية و ألواح الطاقة الشمسية هي عبارة عن مجموعة من الخلايا الشمسية (PV cells) المتصلة معًا داخل إطار واحد، ويتم التواصل بينهم بطريقة التوازي أو التوالي، حيث تعمل على تحويل الضوء الساقط من أشعة الشمس إلى فرق جهد يسبب مرور تيار كهربائي في الأسلاك، وعند تجميع مجموعة من الألواح الشمسية معًا في إطارٍ أكبر، يُطلق عليها في مثل هذه الحالة “مصفوفة ألواح شمسية”.
ومصطلح (PV) هو اختصار لـ: PhotoVoltaic أي الكهروضوئية، مشيرًا إلى طريقة عمل الخلايا الموجودة داخل الألواح الشمسية.
وفي هذا المقال سوف نعرض لك أنواع ألواح الطاقة الشمسية .
أنواع ألواح الطاقة الشمسية :-
من أهم أنواع ألواح الطاقة الشمسية هى :-
1 – الكريستالية (p-Si)
الألواح الكريستالية هي الألواح ذات المربعات والزوايا غير المقطوعة، ويكون لونها أزرق، وتتميز هذه الألواح بأن لها مظهر مميز، ومن مميزاتها
- إنتاجها سريع.
- أرخص؛ لأنه يتم عن طريق إذابة السيليكون الخام.
ومن عيوبها
- لديها معدل كفاءة أقل بقليل، يصل إلى 15 ٪.
- فهي ليست الأنسب عند تعرُّضها لدرجات حرارة عالية لفترة أطول من الزمن.
2 – الألواح السليكونية غير المتبلورة (A-SI)
تحتوي الألواح الشمسية ذات الأغشية الرقيقة على خلايا شمسية ذات أغشية رقيقة، وتُستخدم في الغالب لأنظمة الطاقة الشمسية الأصغر.
طريقة تصنيعها
تُصنع الألواح السليكونية غير المتبلورة (A-SI) عن طريق وضع مواد مثل السيليكون أو الكادميوم أو النحاس على القاعدة، ومن السهل إنتاجها؛ مما يجعلها خيارًا أرخص من الأنواع الأخرى من الألواح الشمسية، فيما يتعلق بحقيقة أنها تتطلب مواد أقل لإنتاجها.
مميزاتها
- تكلفتها منخفضة، ويرجع ذلك إلى طريقة تصنيعها البسيطة.
- المرونة، مما يجعل تطبيقهم أسهل بكثير، ويقلل من حساسيتهم لدرجات الحرارة المرتفعة.
- تستخدم الألواح الشمسية المصنوعة من السليكون غير المتبلور تقنية ثلاثية الطبقات، وهي الأفضل بين مجموعة الأغشية الرقيقة.
3 – الخلية الكهروضوئية المركزة (CVP)
لوحات الخلايا الكهروضوئية المُركزة (CVP) هي نوع متعدد الوصلات بكفاءة 41 ٪، وتتميز بأنها فعالة للغاية بسبب أسطحها المرآة المنحنية والعدسات وأنظمة التبريد.ورغم أنها من أكثر الألواح الشمسية كفاءة، فللوصول إلى أقصى كفاءة يتطلب مواجهة الشمس بزاوية محددة لتحقيق ذلك.
4 – أنواع ألواح الطاقة الشمسية أحادية البلورية (Mono-SI)
يُعرف هذا النوع بالألواح الأحادية، ويمتاز بنقاء كريستالات السيلكون التي تصنع منها الخلايا، حيث تتكون الخلايا الشمسية فيها من سبائك سيليكون تقطع على شكل شرائح.
يُعد هذا النوع هو الأغلى ثمنًا، ولكم يجعله ذلك من أكثر أنواع ألواح الطاقة الشمسية التي تُعطي الخلايا كفاءة عالية مما يقلل من عدد الألواح المحتاج لها لتعطي نفس كمية الكهرباء من الأنواع الأخرى، ويميزه أيضًا أنها لا تحتاج إلى ضوء شديد لتعمل بكفاءة، وعمرها الافتراضي طويل.
كيف تعمل ألواح الطاقة الشمسية ؟
الألواح الشمسية مصممة لإنتاج طاقة شمسية ، فهذه الألواح لها تأثير ضوئي ينتج الكهرباء من ضوء الشمس، وسوف نشرح لك كيف تعمل ألواح الطاقة الشمسية فيما يلي:-
- يحتوي ضوء الشمس على فوتونات تقطع الإلكترونات من الذرات. هذا سوف يولد التدفق الكهربائي، أي أنه سيتم تحول الضوء (أشعة الشمس) إلى كهرباء.
- المواد شبه الموصلة (معظمها من السيليكون) هي المكون الرئيسي المُستخدَم في صناعة ألواح طاقة شمسية، هذه المادة مسؤولة عن توليد تدفق الشحنات الكهربائية على شكل تيار مستمر (تيار مباشر).
- يجب تحويل التيار المستمر إلى تيار متردد (تيار بديل)، وهو الشكل المطلوب لتشغيل الأجهزة المنزلية وغيرها.
- يضمن العاكس أيضًا استخدام الطاقة المكتسبة من الطاقة الشمسية فقط عندما لا تتوفر الكهرباء من الشبكة العامة التي تُزود الكهرباء.
- لا يتطلب أي اهتمام يدوي لتشغيل / إيقاف تشغيل لتزويد الطاقة.
- على الرغم من أن الألواح الشمسية تعمل بسلاسة لتوليد الكهرباء، ولتحقيق أقصى قدر من الكفاءة، يجب عليك تغيير زوايا الألواح الشمسية بناءً على موسم العام والموقع.
الخلاصة :-
تم استخدام ألواح الطاقة الشمسية منذ عشرات السنين، حيث إنها تعمل في الأقمار الصناعية، ويتم تصنيع الغالبية العُظمى من أنواع ألواح الطاقة الشمسية للخلايا الشمسية من مادة السيليكون، وفي الفترات الحالية زاد انتشارها.
بواسطة Norhan | يوليو 29, 2021 | طاقة شمسية
تعد الطاقة الشمسية في مصر من أنجح المشاريع في الوقت الحالي، وذلك بفضل التطور التكنولوجي الذي يحدث في مشروعات الطاقة الشمسية في مصر وهذا ما يفسر أسباب تراجع أسعار الألواح الشمسية في مصر.ومن خلال هذا المقال سوف نتعرف على تكلفة الطاقة الشمسية في مصر للمصانع.
الطاقة الشمسية في مصر
كما أوضحنا من قبل، فإن أسعار الألواح الشمسية في مصر تتراجع حاليًا بسبب التطور الاستثنائي لتكنولوجيا الطاقة الشمسية، وفيما يلي نوضح الحجم الحالي لمشروعات الطاقة الشمسية في مصر وما هو متوقع في عام 2021:
- برز دور مشروعات الطاقة الشمسية في مصر ومحطات الطاقة الشمسية في مصر من حيث إنتاج الطاقة المطلوبة في السنوات الخمس الماضية حيث بلغ إجمالي إنتاج الكهرباء من مشروعات الطاقة الشمسية في مصر في السوق المصري 1900 ميجاوات في 5 سنوات من عام 2014 إلى نهاية عام 2019، وكذلك إجمالي إنتاج الطاقة الشمسية في مصر يعادل الكهرباء المنتجة من السد العالي مما يبرز المشاريع الضخمة التي نفذتها محطات الطاقة الشمسية في مصر في السوق المحلي.
- تبلغ طاقات محطات الطاقة الشمسية في مصر والتي تم تنفيذها في مشروع الطاقة الشمسية المصري للقطاع السكني حوالي 2 ميجاوات ما بين 5 و 20 كيلووات لكل محطة.
- يتراوح العائد على الاستثمار لمحطات الطاقة الشمسية في مصر بين 20-25٪.
- من انجازات مشروع الطاقة الشمسية في مصر تنفيذ مشاريع آبار شمسية بقدرة اجمالية 50-100 ميغاواط لري الأراضي بالطاقة الشمسية ويتراوح العائد على الاستثمار لهذا النوع من محطات الطاقة الشمسية في مصر ما بين 30 -45٪.
- في المشاريع المتوسطة الحجم التي يتم تنفيذها للمصانع والمرافق التجارية والفندقية الأخرى، يبلغ إجمالي إنتاج الطاقة الشمسية على مستوى الجمهورية حوالي 30 ميغاواط مبيناً أن العائد على الاستثمار لهذه المحطات في حدود 20- 30٪ سنويا.
- استكملت مصر أكبر مجمع للطاقة الشمسية في العالم في بنبان بأسوان بطاقة 1465 ميجاوات باستخدام الخلايا الكهروضوئية وتشتري الحكومة الطاقة من المستثمر والعائد على الاستثمار هو 10-15٪.
- يتم تنفيذ مشاريع الطاقة الشمسية في مصر من خلال أكثر من نظام مثل BOO (بناء وتشغيل وتملك وبيع الطاقة للحكومة) ونظام IPP الذي قام العميل بتمويل المشروع.
- نظام EPC هو أفضل نظام للعميل حيث امتلك المشروع لمدة 25 عامًا وسيحصل على الطاقة مجانًا دون أي تكلفة. بالنسبة لنظام IPP سيدفع العميل تكلفة الطاقة الكاملة بمعدل أقل من 10٪ من سعر الطاقة الحكومي ولن تمتلك المحطة.
- تتمتع مصر فرصة جيدة جدًا لتكون واحدة من أكبر دول المنطقة في مجال الطاقة المتجددة نظرًا لعدة عوامل أبرزها نسبة السطوع الشمسي واتساع المساحات في الصحراء وغيرها بالإضافة إلى جاذبيتها، يخدم السوق المصري خطة الدولة للتحول إلى مركز إقليمي للطاقة.
اسعار الواح الطاقة الشمسية فى مصر
انخفضت أسعار الألواح الشمسية في مصر بشكل كبير في السنوات الأخيرة حيث تراوحت ما بين 0.5 دولار إلى 1 دولار للواط، وفيما يلي توزيع أكثر تفصيلاً لأسعار الألواح الشمسية في مصر:
- تقدير أسعار الطاقة الشمسية للاستخدام المنزلي بـ 84.8 قرش للكيلو وات / ساعة.
- ومن 200 إلى 500 كيلو وات بسعر 97.3 قرش للكيلو وات / ساعة.
- ومن 500 كيلوواط الى 20 ميغاواط بسعر 13.6 سنتا للكيلو واط ساعة أي ما يعادل 97.3 قرشا للكيلو وات في ساعة.
- من 20 ميغاواط الى 50 ميغا واط بسعر 14.34 سنتا للكيلو واط ساعة أي ما يعادل 102.5 قرش.
كيفية اختيار أسعار الألواح الشمسية المناسبة
تختلف أسعار الألواح الشمسية في مصر وليست ثابتة وهناك عدة عوامل وخصائص عامة تحدد أسعار الألواح الشمسية في مصر وهي:
- تعد سعة الألواح من أهم العوامل المؤثرة على أسعار الألواح الشمسية في مصر، كما تعد قدرة الألواح الشمسية من أهم العوامل المؤثرة على أسعار الألواح الشمسية.
- تؤثر جودة المواد أيضًا على أسعار الألواح الشمسية في مصر كمستخدم منتظم لن تتمكن من معرفة جودة المواد سواء كانت عالية الجودة أو منخفضة الجودة لذلك نؤكد لك أنه يمكنك الاعتماد على ضمان مثبت النظام الشمسي.
- تعد كفاءة الألواح الشمسية المقاسة بالواط حيث تختلف أسعار الألواح الشمسية وفقًا لاحتياجات الطاقة المختلفة وهو من أهم العوامل التي تؤثر على أسعار الألواح الشمسية في مصر.
- قد لا توفر الوحدات أفضل أداء لضمان الاسترداد الاقتصادي للطاقة المنتجة أو قد لا يكون هناك ضمان قوي من شركة معترف بها.
- تعتمد أسعار الألواح الشمسية أيضًا على عدد الألواح الموجودة في العبوة إذا اشتريت نظامًا كاملاً، فكلما زاد عدد الوحدات في النظام انخفضت تكلفة النظام الشمسي بالكامل ولكن ليس من الحكمة اختيار الألواح الشمسية مقابل السعر وحده، قد لا يتطابق مع ما تختاره المنطقة للنظام الشمسي الذي تريد تثبيته أو قد لا يمتلك الطراز الشهادات اللازمة للتأهل للحصول على خصومات حكومية.
- المتانة / طول العمر (أو فترة الضمان) والتي تعد أيضًا أحد الأشياء التي تؤثر على سعر الألواح الشمسية مرتبطة أيضًا بالرقم 3 (العلامة التجارية).
- شهادات اختبار الألواح الشمسية.
- العلامة التجارية وهنا يجب أن نركز على اختيار علامة تجارية مجربة ومثبتة تؤثر على أسعار الألواح الكهروضوئية
انواع الالواح الشمسية
- متعدد البلورات: الألواح الشمسية متعددة الكريستالات، تتكون كل خلية من عدة بلورات سيليكون غير منتظمة الشكل وهذه الخلية عبارة عن لوحة شمسية وتتراوح كفاءتها من 15 إلى 17٪
- أحادي البلورية: تتكون هذه الألواح من خلايا شمسية أحادية الشكل ذات شكل منتظم ونقاوة تلوث عالية، لذا فإن كفاءتها عالية من 19 إلى 21٪
- غشاء رقيق: هي خلية تتكون من مواد عضوية وكفاءتها منخفضة نسبيًا بحد أقصى 3٪ إلى 6٪
متطلبات الطاقة الشمسية الخاصة بك
عندما تبحث عن أسعار الألواح الشمسية في مصر قد تتساءل عن مقدار الطاقة الشمسية التي تحتاجها، نوضح أدناه كيفية تقدير الطلب على الطاقة الشمسية:
- أسعار الألواح الشمسية عندما يتعلق الأمر بتكلفة الطاقة الشمسية، يتم حساب إجمالي الاستهلاك المتوقع للكيلو واط بإضافة 20٪ كنسبة خسارة.
- في مصر تبلغ التكلفة التقديرية للألواح الشمسية لإنتاج كيلو وات حوالي 1000 دولار وتتطلب مساحة 8: 10 متر مربع على الأرض.
- بالنسبة للمنزل الذي يحتاج إلى 5 كيلوواط من الطاقة فإن التكلفة الإجمالية للخلايا ستكون 5000 دولار، وستكون هناك حاجة إلى 50:40 مترًا مربعًا لتركيب الألواح الشمسية.
- بشكل عام يبلغ عمر خدمة النظام حوالي 20 عامًا، باستثناء البطارية في حالة فصل النظام عن التيار الكهربائي ويتطلب القليل من الصيانة خلال هذه الفترة.
- وفقًا لقانون الكهرباء وحماية المستهلك فإن تكلفة الطاقة الشمسية لمنزل بسيط به جميع الأجهزة المنزلية بما في ذلك الإضاءة والثلاجة والمراوح والغسالة وبعض الأحمال البسيطة الأخرى، ستكون من 200 كيلوواط إلى 350 كيلووات في الشريحة الثالثة وسعر الكيلو وات 96 قروش.
- عند إضافة مكيف بقوة حصان ونصف، فإن الاستهلاك في الشريحة السادسة سيكون أكثر من 650 كيلو واط، وسعر الكيلو واط سيكون 118 قرشًا.
في حالة التخلي عن الفواتير وتركيب محطة طاقة شمسية تناسب سعتان للقطاع المنزلي:
- الكفاءة الأولى: محطة طاقة شمسية 5 كيلو وات / ساعة ، تنتج حوالي 750 كيلو واط / شهر، وتكلفة التركيب حوالي 95000 جنيه.
- الطاقة الثانية: محطة أكبر بقدرة 10 كيلوواط / ساعة تنتج حوالي 1،500 كيلوواط / متر مكعب بتكلفة تقريبية 140،000 جنيه. هذا يؤدي إلى دورة استرداد رأس المال من 4-5 سنوات.
