يعد الاستهلاك الذاتي فكرة رائعة لتشجيع استخدام الطاقة الشمسية الكهروضوئية وزيادة استهلاك الطاقة المتجددة. ومع ذلك، فإن الكثير من الناس لا يعرفون كيفية اختيار أفضل نظام كهروضوئي لتلبية احتياجاتهم من الطاقة. هناك أنواع مختلفة من الألواح والأنظمة الشمسية.
لذلك سنعلمك في هذا المقال كيفية اختيار النظام الكهروضوئي الأفضل لتغطية احتياجات منزلك من الطاقة وما هي الجوانب التي يجب أن تأخذها بعين الاعتبار.
أنواع الألواح الكهروضوئية
قبل البدء في تحديد أنواع الألواح الكهروضوئية المتوفرة، عليك أن تعلم أن كفاءة اللوحة الكهروضوئية تعتمد بشكل أساسي على نوعية السيليكون الذي تحتوي عليه. كلما كان السيليكون أنقى، كلما كان بإمكانه تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء بشكل أفضل. ولذلك ليس من المستغرب أن حوالي 90% من الألواح الشمسية الكهروضوئية تتكون من نوع ما من السيليكون.
هناك ثلاثة أنواع من الألواح الكهروضوئية، والاختلافات الرئيسية هي الجودة (أي نقاء السيليكون) والتصنيع.
الألواح الشمسية الكهروضوئية أحادية السيليكون
إنها الألواح الكهروضوئية الأقوى والأكثر كفاءة في السوق لأنها تحتوي على أنقى أنواع السيليكون. كما أنها الأكثر تكلفة لأنها مصنوعة باستخدام عملية Czochralski، التي تنتج كتل أسطوانية من السيليكون النقي للغاية. هذه العملية تضيع كمية كبيرة من السيليكون يمكن استخدامها في الألواح الشمسية الأخرى الأقل تكلفة ولكن الأقل كفاءة.
لديهم مظهر مميز جدا. لأن خلاياها الكهروضوئية مقطوعة من الجوانب الأربعة لتكوين رقائق السيليكون. تم تصميم هذا التصميم لأنه يقلل من تكاليف التصنيع. هذا النوع من الألواح الشمسية لديه الحياة أطول عمر إنتاجي مضمون لمدة تصل إلى 25 عامًا.
الألواح الشمسية الكهروضوئية المصنوعة من السيليكون متعدد البلورات
يحتوي هذا النوع من الألواح الكهروضوئية أيضًا على السيليكون كمكون، ولكن بما أنها لا تستخدم عملية تشوخرالسكي، فهي ليست نقية أو باهظة الثمن مثل الألواح الكهروضوئية أحادية البلورية. وتتضمن عملية تصنيع هذه الألواح الكهروضوئية صب السيليكون الخام في قوالب مربعة، حيث يبرد وينقسم إلى صفائح مكونة من بلورات السيليكون الصغيرة. في الواقع، عملية التصنيع هذه أبسط وتستهلك كمية أقل من السيليكون، ولكنها في الوقت نفسه ليست فعالة للغاية.
من السهل التمييز بين الألواح الكهروضوئية متعددة البلورات والأحادية البلورات لأنها تتمتع خلايا الألواح الكهروضوئية متعددة البلورات بسطح مستطيل تمامًا. ومع ذلك، قد يكون لألواح السيليكون أحادية البلورية زوايا مستديرة. الفرق الرئيسي الآخر هو أن السيليكون أحادي البلورات أغمق من السيليكون متعدد البلورات.
نظرًا لأن الألواح الكهروضوئية متعددة البلورات أقل كفاءة من الألواح أحادية البلورات، يلزم وجود مساحة أكبر لكليهما للحصول على نفس الطاقة. تعتبر الألواح متعددة البلورات أكثر حساسية للحرارة من الألواح أحادية البلورية. عندما تكون درجات الحرارة مرتفعة جدًا، لا تستطيع أنظمتك التقاط أكبر قدر ممكن من الطاقة في درجة حرارة الغرفة، ويمكن أن تؤثر درجات الحرارة المرتفعة على عمرها الافتراضي.
الألواح الكهروضوئية ذات الأغشية الرقيقة
إنها الشركة الرائدة بين الألواح الكهروضوئية المحلية لأنها الأرخص بين الثلاثة. وترجع تكلفته المنخفضة إلى بساطة تصنيعه، حيث لا يستخدم هذا السيليكون النقي في الخلايا الكهروضوئية.
بالنسبة لأولئك الذين يفضلون المنتجات الرخيصة، من المهم ملاحظة أنه على الرغم من أنها أرخص الألواح الكهروضوئية، إلا أن تركيبها أكثر تكلفة لأنه يجب أن يكون لها هيكل أكثر تعقيدًا. على الرغم من أن تكلفة تركيب الألواح الكهروضوئية أعلى، إلا أنها لا تزال الأكثر اقتصادا.
كيفية اختيار أفضل نظام كهروضوئي
بعد التعريف بالتفصيل عن الأنواع المختلفة للألواح الشمسية، سنقدم بعض النصائح للتعرف على كيفية اختيار النظام الكهروضوئي الأفضل لتغطية احتياجات المكان من الطاقة:
رقم الخلية والجهد
من المهم فهم الخلايا التي تحتوي عليها اللوحة الكهروضوئية إذا كانت الخلايا الكهروضوئية تستخدم لتخزين الطاقة أو إذا كان المقصود هو مشروع الاستهلاك الذاتي للطاقة الكهروضوئية.
بالنسبة لمنشآت الاستهلاك الذاتي، تتكون الألواح عادةً من 36 خلية (12 فولت) أو 72 خلية (24 فولت). اعتمادًا على سعة البطارية، اختر بطارية ذات عدد أكبر أو أقل من الخلايا.
انتاج الطاقة
وتحدد هذه البيانات قدرة اللوحة على توليد الكهرباء من الطاقة الشمسية التي تتلقاها. يتم قياس هذه المعلمة في ظل ظروف معينة نادراً ما تحدث على السطح حيث نرغب في تركيب الألواح الكهروضوئية. وبالطبع، تساعدنا هذه القيمة على مقارنة لوحين لهما نفس الأبعاد.
انتاج الطاقة في درجة حرارة التشغيل المقدرة
تشير الألواح الشمسية الجيدة، بالإضافة إلى تفاصيل الطاقة المنتجة عند بعض المعلمات غير العادية في أوراقها الفنية، إلى الطاقة المنتجة في درجات حرارة أكثر شيوعًا.
تسامح
قد تختلف طاقة الخرج بسبب مشكلات مختلفة مثل المكونات التي تشكل اللوحة الكهروضوئية. يمكن التعبير عن هذه البيانات كنسبة مئوية أو بـ W. على سبيل المثال، إذا كان لدينا لوحة بقدرة 100 واط مع نسبة تفاوت +/- 5%، يعني أن اللوحة يمكن أن تنتج ما بين 95 وات و105 وات اعتمادًا على عدة عوامل. إذا كانت لوحة 100 واط تكلفني 100 يورو، فهذا يعني أن كل Wp يساوي 1 يورو، ولكن إذا كان تسامحها +10%، فقد يكلفني Wp أحيانًا 0,90 يورو.
كفاءة
إنها معلمة الطاقة التي يتم توليدها عندما يتم تشعيع اللوحة الكهروضوئية بـ 100 وات/م2، وتكون الوحدة بالمتر المربع. حاليًا، تحظى هذه المعلمة بتقدير كبير بين الألواح الكهروضوئية عالية الأداء وعادة ما تكون الأكثر تكلفة. كلما زاد رقم الكفاءة، زادت قوة الألواح الشمسية.
معامل درجة حرارة الطاقة
يحدد معامل درجة حرارة الطاقة مقدار الطاقة الناتجة يتم هدرها في لوحة كهروضوئية لكل درجة تزيد عن 25 درجة مئوية.
درجة حرارة التشغيل الاسمية للخلية
هذه البيانات هي درجة حرارة الخلية النموذجية عند درجة حرارة الغرفة العادية (20 درجة مئوية) والإشعاع 800 واط لكل متر مربع. وهذا يعني أنه كلما قل ارتفاع درجة حرارة خلايا الوحدة، كان أداء اللوحة الكهروضوئية أفضل. بشكل عام، كلما انخفض NOCT، زادت كفاءة اللوحة.
أفضل الألواح الكهروضوئية للاستخدام المنزلي
بعد أن تم شرح جميع أنواع الألواح الكهروضوئية وجميع العناصر المهمة التي يجب أن نأخذها في الاعتبار في جدول تكنولوجيا الألواح الكهروضوئية، نحتاج إلى معرفة الألواح الكهروضوئية التي يجب شراؤها بشكل عام للمنزل.
يوصى باستخدام الألواح الشمسية الكهروضوئية للاستخدام المنزلي وهي بشكل عام عبارة عن ألواح متعددة البلوراتحيث أنها لا توجد بها اختلافات حاسمة للغاية مقارنة بالألواح أحادية البلورية إلا إذا كان للمشروع رأس مال اقتصادي كبير.
يجب اختيار الألواح الأحادية البلورية عندما يكون المنزل يعاني من مشاكل في المساحة أو يقع في منطقة ذات درجات حرارة مرتفعة بشكل مفرط، لأن لا تتحمل الألواح متعددة البلورات درجات الحرارة المرتفعة بشكل جيد، كما نرى في أوراقها الفنية.
يوصى أيضًا باستخدام الألواح الكهروضوئية ذات الأغشية الرقيقة في القطاع المحلي، ولكنها تتطلب مساحة سطح أكبر لإنتاج نفس مساحة السطح مثل الألواح متعددة البلورات أو أحادية البلورات.
آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد حول كيفية اختيار أفضل نظام كهروضوئي لتغطية احتياجات الطاقة في منزلك.