هناك ثلاثة أنواع من أنظمة الألواح الشمسية: أنظمة الطاقة الشمسية المرتبطة بالشبكة (على الشبكة)، وخارج الشبكة، والأنظمة الشمسية الهجينة.

يحتوي كل نوع من الأنظمة على إعداد فريد يؤثر على المعدات المستخدمة، ومدى تعقيد التثبيت، والأهم من ذلك، التكاليف والوفورات المحتملة.

ما هو الأفضل في حالتك؟ دعونا نلقي نظرة فاحصة على فوائد وعيوب أنظمة الطاقة الشمسية المرتبطة بالشبكة، وخارج الشبكة، والهجينة .

 

أنظمة الطاقة الشمسية المرتبطة بالشبكة

إن ربط الشبكة، وعلى الشبكة، والمرافق التفاعلية، والربط الشبكي، والتغذية الخلفية للشبكة كلها مصطلحات تستخدم لوصف نفس المفهوم - النظام الشمسي المتصل بشبكة طاقة المرافق.

يتم إرسال كهرباء التيار المستمر الناتجة عن الألواح الشمسية إلى العاكس، الذي يحول الطاقة إلى كهرباء تيار متردد. يتم استخدام هذه الكهرباء أولاً لخدمة أحمال المنزل، في حين يتم تصدير جميع الطاقة الفائضة إلى الشبكة مقابل أرصدة فاتورة الكهرباء.

فوائد الأنظمة المرتبطة بالشبكة

سيسمح لك الاتصال بالشبكة بتوفير المزيد من المال باستخدام الألواح الشمسية من خلال القياس الصافي، وانخفاض تكاليف المعدات والتركيب، ومعدلات كفاءة أفضل.

1. توفير المزيد من المال مع القياس الصافي

غالبًا ما تولد الألواح الشمسية الخاصة بك كهرباء أكثر مما تستطيع استهلاكه. ومن خلال القياس الصافي، يمكن لأصحاب المنازل وضع هذه الكهرباء الزائدة على شبكة المرافق بدلاً من تخزينها بأنفسهم بالبطاريات.

2. انخفاض التكاليف الأولية وسهولة التركيب

الأنظمة الشمسية المرتبطة بالشبكة هي النوع الوحيد من النظام الشمسي الذي لا يتطلب بطارية لتعمل. وهذا يجعل الأنظمة المرتبطة بالشبكة أرخص وأسهل في التثبيت، ويعني أيضًا أن هناك حاجة إلى صيانة أقل.  

3. يمكنك استخدام شبكة المرافق كبطارية افتراضية

تعتبر شبكة الطاقة الكهربائية أيضًا بطارية من نواحٍ عديدة، دون الحاجة إلى الصيانة أو الاستبدال، وبمعدلات كفاءة أفضل بكثير.

 

أنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة

يعد النظام الشمسي خارج الشبكة (خارج الشبكة، المستقل) هو البديل الواضح للنظام المرتبط بالشبكة.

بالنسبة لأصحاب المنازل الذين لديهم إمكانية الوصول إلى الشبكة، فإن أنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة عادة ما تكون غير واردة. هذا هو السبب. ولضمان الوصول إلى الكهرباء في جميع الأوقات، تتطلب أنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة تخزين بطارية عالية السعة ومولدًا احتياطيًا. علاوة على ذلك، عادةً ما يحتاج بنك البطارية إلى الاستبدال بعد 10 سنوات. البطاريات معقدة ومكلفة وتقلل من كفاءة النظام بشكل عام.

تتطلب الأنظمة خارج الشبكة كميات كبيرة من تخزين الطاقة حيث لا يوجد خيار لاستيراد الطاقة من الشبكة الكهربائية. على هذا النحو، يتم تصميمها عادةً باستخدام بطاريات الرصاص الحمضية أو الليثيوم.

فوائد أنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة

1. يمكن تركيبها حيث لا يمكن الوصول إلى شبكة المرافق

يمكن أن تكون أنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة أرخص من تمديد خطوط الكهرباء في بعض المناطق النائية.

ضع في اعتبارك خارج الشبكة إذا كنت بعيدًا جدًا عن الشبكة. يمكن للنظام توفير تكاليف ضخمة لخطوط النقل العلوية.

2. كن مكتفياً ذاتياً من الطاقة

إن العيش خارج الشبكة والاكتفاء الذاتي أمر جيد. بالنسبة لبعض الناس، هذا الشعور يستحق أكثر من مجرد توفير المال.

والاكتفاء الذاتي من الطاقة هو أيضاً شكل من أشكال الأمن. لا يؤثر انقطاع التيار الكهربائي على شبكة المرافق على أنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة.

على الجانب الآخر، يمكن للبطاريات تخزين كمية معينة فقط من الطاقة، وخلال الأوقات الغائمة، يكون الاتصال بالشبكة هو في الواقع مكان الأمان. يجب عليك تثبيت مولد احتياطي لتكون مستعدًا لمثل هذه المواقف.

 

أنظمة الطاقة الشمسية الهجينة

تجمع أنظمة الطاقة الشمسية الهجينة بين أفضل أنظمة الطاقة الشمسية المرتبطة بالشبكة وخارجها. يمكن وصف هذه الأنظمة إما بأنها طاقة شمسية خارج الشبكة مع طاقة احتياطية، أو طاقة شمسية مرتبطة بالشبكة مع تخزين إضافي للبطارية.

إذا كنت تمتلك نظامًا شمسيًا مرتبطًا بالشبكة وتقود سيارة تعمل بالكهرباء، فلديك بالفعل نظام هجين. السيارة الكهربائية هي في الواقع مجرد بطارية ذات عجلات.

في النظام الشمسي الهجين، يتم استخدام الطاقة المولدة من الألواح الشمسية أولاً لخدمة الأحمال الكهربائية للمنزل (التدفق رقم 1). بعد توفير احتياجات المنزل من الطاقة، يتم استخدام الطاقة الشمسية لشحن البطارية الشمسية (التدفق رقم 2). إذا كان لا يزال هناك فائض من الطاقة الشمسية، فسيتم تصديرها إلى الشبكة الكهربائية مقابل الاعتمادات (التدفق رقم 3). يُظهر النظام الموضح أعلاه بطارية ليثيوم مقترنة بالتيار المتردد، ولكن يمكن أيضًا تصميم الأنظمة الهجينة باستخدام إما بطاريات الليثيوم أو بطاريات التيار المستمر المعتمدة على حمض الرصاص.

 

فوائد أنظمة الطاقة الشمسية الهجينة

1. أقل تكلفة من أنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة

تعتبر أنظمة الطاقة الشمسية الهجينة أقل تكلفة من أنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة. لا تحتاج حقًا إلى مولد احتياطي، ويمكن تقليص سعة بنك البطارية لديك.

إذا نفدت شحن بطاريتك أثناء الليل، يمكنك ببساطة شراء الكهرباء خارج أوقات الذروة من شركة المرافق. سيكون هذا أرخص بكثير من تشغيل المولد.

2. الطاقة الشمسية الذكية تحمل الكثير من الوعود

لقد فتح إدخال أنظمة الطاقة الشمسية الهجينة العديد من الابتكارات المثيرة للاهتمام. تتيح العاكسات الجديدة لأصحاب المنازل الاستفادة من التغيرات في أسعار الكهرباء على مدار اليوم.

يحدث أن تنتج الألواح الشمسية أكبر قدر من الطاقة الكهربائية عند الظهر - قبل وقت قصير من وصول أسعار الكهرباء إلى ذروتها. يمكن برمجة منزلك وسيارتك الكهربائية لاستهلاك الطاقة خارج ساعات الذروة (أو من الألواح الشمسية).

وبالتالي، يمكنك تخزين أي كهرباء زائدة تولدها الألواح الشمسية في بطارياتك مؤقتًا، ووضعها على شبكة المرافق عندما تحصل على أكبر مبلغ مقابل كل كيلووات في الساعة.

الطاقة الشمسية الذكية تحمل الكثير من الوعود. وسيصبح هذا المفهوم ذا أهمية متزايدة مع انتقالنا نحو الشبكة الذكية في السنوات المقبلة.