أصبحت الطاقة الشمسية مصدرًا رئيسيًا للطاقة نظرًا لاستقلالية الطاقة وتوفير التكاليف التي توفرها. يمكنك رؤية أنظمة الطاقة الشمسية المتصلة بالشبكة-المثبتة على أسطح المنازل في العديد من المناطق الحضرية؛ ومع ذلك، هناك أيضًا شكل آخر من أشكال الطاقة الشمسية يكتسب شعبية، خاصة في المواقع التي يصعب فيها الوصول إلى الشبكة، مثل المجتمعات الريفية أو المناطق التي يتم بناؤها، والمنازل الصديقة للبيئة؛ ويشار إلى هذا البديل على أنه نظام شمسي خارج الشبكة-.
أصبح نظام الطاقة الشمسية بقدرة 3 كيلووات (كيلووات)-غير متصل بالشبكة شائعًا جدًا مؤخرًا؛ يبدو أن هذا هو الحجم الذي هو في متناول كثير من الناس. إذًا ما الذي يجعل أنظمة 3 كيلووات خارج الشبكة-جذابة جدًا؟ دعونا نلقي نظرة على بعض الأسباب الفنية لهذا الاهتمام المتزايد ونفحص المزايا التي قد تكون موجودة فيما يتعلق بالأداء الفعلي أو الوظيفة التي تساهم في زيادة شعبية الأنظمة خارج الشبكة بقدرة 3 كيلووات-.
1. المكان الجميل لاستقلال الطاقة
لفهم الميزة، يجب علينا أولاً أن ننظر إلى الأرقام. يعمل النظام النموذجي خارج الشبكة بقدرة 3 كيلووات-، والذي يتكون من 6 إلى 10 ألواح شمسية-عالية الكفاءة (اعتمادًا على قوتها الكهربائية) وبنك بطاريات قوي، على توليد ما يقرب من 12 إلى 15 كيلووات-ساعة (كيلووات ساعة) من الكهرباء يوميًا.
ماذا يعني هذا عمليا؟
يعد هذا الناتج كافيًا لتشغيل الأساسيات الأساسية لأسرة صغيرة إلى متوسطة الحجم-أو شركة صغيرة. نحن نتحدث عن الطاقة:
إضاءة LED في جميع أنحاء العقار.
ثلاجة/فريزر-عالي الكفاءة.
أجهزة الكمبيوتر المحمولة،-وأجهزة توجيه Wi-Fi، وأجهزة التلفزيون.
مراوح السقف والتهوية.
أدوات المطبخ الصغيرة مثل الخلاطات أو أجهزة طبخ الأرز.
شحن لأجهزة محمولة متعددة.
بالنسبة لعائلة تنتقل من شبكة غير موثوقة أو مولد ديزل، يوفر نظام 3 كيلووات الحرية النفسية والعملية من انقطاع التيار الكهربائي. إنه يحول المسكن من مستهلك سلبي لطاقة الشبكة إلى محطة طاقة صغيرة مستقلة-.
2. الميزة الاقتصادية: نهاية القلق بشأن الوقود والفاتورة
إحدى المزايا الأكثر إلحاحًا والملموسة لنظام 3 كيلووات-غير متصل بالشبكة هي المزايا الاقتصادية. بالنسبة للعيش خارج الشبكة-، كان البديل التاريخي هو مولد الديزل. في حين أن التكلفة الأولية للمولد منخفضة، فإن التكلفة الإجمالية للملكية هي قصة مختلفة.
على الرغم من أن النظام خارج الشبكة بمقدار ثلاثة كيلووات-يتطلب تكلفة أولية أعلى في البداية، إلا أنه لا يتم تكبد أي تكاليف إضافية من الوقود؛ ومع ذلك، في أماكن مثل أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى وجنوب شرق آسيا، حيث قد تكون لوجيستيات توصيل الوقود الأحفوري إلى المناطق النائية تكاليف مرتفعة للغاية مرتبطة بالقيود وتحد من توفر/إمكانية تحمل تكاليف هذا الوقود. على سبيل المثال، تُظهر التركيبات الحديثة لمعدات توليد الطاقة الشمسية في المواقع النائية ذات مصادر الطاقة الكهربائية غير الموثوقة (على سبيل المثال، أجزاء من السودان) كيف يمكن أن يؤدي استخدام مصدر متجدد للطاقة، مثل الطاقة الشمسية، إلى تقليل الاعتماد على شراء الوقود بشكل مستمر بشكل كبير وكذلك تقليل تكاليف الصيانة الإجمالية المرتبطة بالمولدات التقليدية بشكل كبير.
علاوة على ذلك، في الدول المتقدمة، على الرغم من أن نظام 3 كيلووات قد لا يفصل المنزل تمامًا عن الشبكة، إلا أنه يعمل فعليًا على "تصفية" الاستهلاك اليومي للحمل الأساسي، مما يحمي المستخدم من ارتفاع تعريفات كيلووات ساعة.
3. المتانة التقنية: مصممة لرفع الأحمال الثقيلة
هناك اعتقاد واسع النطاق بأن أنظمة الطاقة خارج الشبكة-تقتصر على تشغيل الأجهزة منخفضة الطاقة-مثل الأضواء وأجهزة الجوال؛ ومع ذلك، فإن العاكس الجديد خارج الشبكة بقدرة 3 كيلو وات (خاصة تلك التي تستخدم تقنية المحولات ذات التردد المنخفض (LF)-) يتمتع بميزة فريدة تُعرف باسم "سعة الاندفاع" التي تعمل على توسيع إمكاناتها بشكل كبير لتشغيل أجهزة أكثر قوة.
تحتاج الأحمال الحثية مثل مضخات المياه والثلاجات وأنظمة تكييف الهواء إلى دفعة هائلة من الكهرباء حتى يتم تشغيلها (غالبًا ما تكون ضعف أو ثلاثة أضعاف القوة الكهربائية المعتادة). يمكن لمحول الشبكة عالي الجودة بقدرة 3 كيلو وات- أن يوفر عادةً دفعات قصيرة من الكهرباء تصل إلى 6000 وات - 9000 وات (لفترات قصيرة من الوقت). يسمح لك هذا ببدء تشغيل آلات و/أو ضواغط أكبر دون تعطل العاكس، وهو ما قد يحدث إذا حاولت تشغيل هذه الأجهزة نفسها باستخدام عاكس أصغر أو محولات أصغر متصلة بالشبكة.
تشير ثلاث دراسات حالة (واحدة في بنما تستخدم محولات التردد المنخفض-) إلى أن نظامًا مناسبًا بقدرة 3 كيلو وات خارج الشبكة- قادر على تشغيل معدات اللحام والمجمدات الكبيرة جدًا من مجموعة بطاريات ذات حجم مناسب. إن هذه المرونة التكنولوجية التي يتمتع بها نظام خارج الشبكة بقدرة 3 كيلو وات- تجعله مرغوبًا للاستخدام ليس فقط في تطبيقات المنازل السكنية ولكن أيضًا في مرافق المتاجر البعيدة- والعيادات الطبية.
4. النمطية وقابلية التوسع
قد تبدو العلامة "خارج-الشبكة" نهائية، ولكن الأنظمة الحديثة بقدرة 3 كيلو وات تتسم بالمرونة بشكل مدهش. وهي مصممة عادة مع وضع نمطية في الاعتبار.
يمكن استخدام أنواع مختلفة من البطاريات: معظم محولات الشبكة بقدرة 3 كيلو وات- متوافقة مع عدة أنواع من البطاريات بما في ذلك بطاريات حمض الرصاص التقليدية بالإضافة إلى بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد الجديدة. لذلك قد يختار المستخدم البدء ببنك بطاريات صغير واحد فقط والإضافة إليه لاحقًا عندما تسمح موارده المالية بذلك أو عندما يكون لديه متطلبات طاقة أكبر.
تركيب أكثر من وحدة واحدة معًا: إذا وجد المستخدم في أي وقت أنه ليس لديه ما يكفي من الطاقة بمقدار 3 كيلو وات لتلبية احتياجاته، فيمكنه تركيب (توصيل معًا) محولين أو أكثر بالتوازي (جنبًا إلى جنب) لتحقيق 6 كيلو وات أو 9 كيلو وات اعتمادًا على عدد المحولات المتصلة معًا ومقدار الطاقة المطلوبة. وبالتالي، هناك مجال للنمو أو تقليص النظام لتلبية متطلبات التصميم المستقبلية للمستخدم.
إن القدرة على "النمو أثناء التقدم" تقلل من حواجز الدخول أمام أولئك الذين يريدون تحقيق الاستقلال في مجال الطاقة.
5. الأثر البيئي والاجتماعي
يوفر نظام خارج الشبكة بقدرة 3 كيلووات- أكثر من مجرد أجهزة؛ له تأثير اجتماعي حقيقي. وفي البلدان النامية، يعاني التعليم والأعمال التجارية لأن شبكة الكهرباء لا يمكن الاعتماد عليها. من خلال نظام طاقة شمسية بقدرة 3 كيلو وات يمكن الاعتماد عليه، يمكن لمتجر صغير أن يحافظ على المشروبات باردة وأنوار مضاءة حتى بعد غروب الشمس. يمكن للأطفال في المنزل الدراسة دون القلق بشأن انطفاء الأضواء.
وتظهر المشاريع الأخيرة في نيجيريا وأماكن أخرى في أفريقيا أن هذه الأنظمة تفعل أكثر بكثير من مجرد توفير الطاقة. إنهم يستبدلون المولدات الصاخبة والملوثة والمكلفة بخيار هادئ ونظيف يعمل طوال اليوم وكل يوم. فهي تمنح القوة للمجموعات المحلية من خلال توفير نفس الطاقة التي يمكن الاعتماد عليها والتي تتمتع بها المدن في البلدان المتقدمة، وكل ذلك دون الحاجة إلى استثمارات حكومية ضخمة.
هل نظام الشبكة-متوقف عن العمل بقدرة 3 كيلووات مناسب لك؟
على الرغم من أن نظام الألواح الشمسية بقدرة 3000-واط (كيلوواط) يوفر العديد من الفوائد، إلا أنه لن يلبي كل-احتياجات الطاقة خارج الشبكة. يجب عليك إدارة مقدار الطاقة التي تستخدمها في وقت معين؛ لن يكون تشغيل جميع أجهزتك الكبيرة في وقت واحد ممكنًا بدون التخطيط-المسبق. يمكن تلبية الاحتياجات اليومية النموذجية، مثل التبريد والإضاءة والشحن، بشكل أفضل من خلال نظام الألواح الشمسية خارج الشبكة بقدرة 3 كيلو وات.
إن انخفاض أسعار البطاريات واستمرار تقدم تكنولوجيا الألواح الشمسية يوضح أن الألواح الشمسية خارج الشبكة، مثل نظام الألواح الشمسية خارج الشبكة بقدرة 3 كيلووات-، تجعل الكهرباء متاحة بشكل متزايد لأولئك الذين يستخدمونها.
