توفر أنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة-الكهرباء دون الاعتماد على شبكة المرافق التقليدية. يتم استخدامها بشكل شائع في المنازل النائية والمناطق الريفية والمرافق الزراعية ومواقع الاتصالات والمعدات الخارجية وتطبيقات الطاقة في حالات الطوارئ.
تعد الألواح الشمسية المصدر الرئيسي للكهرباء في هذه الأنظمة، ولكن اختيار الوحدات المناسبة يتطلب النظر في أكثر من مجرد القوة الكهربائية للوحة وحدها.
ما هو النظام الشمسي-غير المتصل بالشبكة؟
تم تصميم النظام الشمسي-خارج الشبكة ليعمل بشكل مستقل عن شبكة الكهرباء العامة. قد يشتمل النظام النموذجي على الألواح الشمسية ووحدة التحكم في الشحن والبطاريات والعاكس والأحمال الكهربائية.
خلال فترات ضوء الشمس، تقوم الألواح الشمسية بتوليد الكهرباء بالتيار المستمر. يمكن استخدام الطاقة مباشرة عن طريق الأحمال المتوافقة أو تخزينها في البطاريات لاستخدامها لاحقًا.
نظرًا لعدم وجود اتصال بالشبكة يوفر كهرباء احتياطية، فإن تحديد حجم النظام له أهمية خاصة في التثبيت خارج الشبكة-.
اختيار الألواح الشمسية لتطبيقات خارج الشبكة-.
تعتمد اللوحة الشمسية المناسبة على متطلبات الطاقة للنظام وتكوين الجهد الكهربي.
قد تستخدم التطبيقات الصغيرة وحدات طاقة منخفضة-مثل الألواح الشمسية بقدرة 10 وات، أو 20 وات، أو 50 وات، أو 100 وات. ويمكن أخذها في الاعتبار للإضاءة، ومعدات المراقبة، وأجهزة الاتصالات الصغيرة وغيرها من التطبيقات ذات الطاقة المنخفضة-.
قد تستخدم الأنظمة الأكبر حجمًا وحدات 150 واط أو 200 واط أو 250 واط أو 300 واط. يمكن أيضًا استخدام الألواح الشمسية أحادية البلورية عالية الطاقة-عند الحاجة إلى قدر أكبر من قدرة التوليد.
يجب أن تؤخذ في الاعتبار السعة الإجمالية للوحة بالإضافة إلى استهلاك الطاقة اليومي وكمية ضوء الشمس المتوفرة في موقع التثبيت.
12 فولت و24 فولت خارج-أنظمة الشبكة
يعد 12 فولت و24 فولت من مستويات الجهد الاسمية الشائعة للأنظمة الصغيرة خارج الشبكة.
يمكن أن يكون تكوين 12 فولت مناسبًا لبعض الأنظمة الصغيرة، بما في ذلك المركبات الترفيهية ومعدات الإضاءة وأنظمة البطاريات المدمجة.
يمكن استخدام تكوين 24 فولت للأحمال الأكبر لأن زيادة جهد النظام يمكن أن تقلل التيار المطلوب لكمية معينة من الطاقة.
ومع ذلك، يجب دائمًا التحقق من المواصفات الكهربائية الفعلية للوحة الشمسية. يشير المصطلحان "اللوحة الشمسية 12 فولت" و"اللوحة الشمسية 24 فولت" عمومًا إلى تكوين النظام المقصود بدلاً من جهد التشغيل الدقيق للوحدة الكهروضوئية.
الألواح الشمسية وتخزين البطاريات
يعد تخزين البطارية جزءًا مهمًا من العديد من الأنظمة خارج الشبكة-.
تولد الألواح الشمسية الكهرباء بشكل أساسي عندما يتوفر ضوء الشمس، بينما قد يستمر استهلاك الكهرباء بعد غروب الشمس. تسمح البطاريات بتخزين الطاقة الشمسية الزائدة واستخدامها لاحقًا.
تعتمد سعة البطارية المطلوبة على عوامل مثل استهلاك الطاقة اليومي ووقت النسخ الاحتياطي المطلوب وكفاءة النظام وظروف الطاقة الشمسية المحلية.
يجب أن توفر المجموعة الشمسية أيضًا طاقة كافية لتشغيل الأحمال أثناء تجديد البطارية.
النظر في الطقس والموقع
غالبًا ما يتم تركيب الأنظمة خارج الشبكة- في مواقع قد تكون فيها الصيانة والوصول إلى الشبكة صعبة.
قبل اختيار الألواح الشمسية، يجب على المشترين النظر في درجة الحرارة المحلية، وهطول الأمطار، والغبار، والرطوبة، والتعرض للرياح والتظليل.
في البيئات الزراعية أو النائية، قد تكون هناك حاجة إلى مزيد من الاهتمام لتركيب الهياكل وحماية الكابلات والتنظيف المنتظم.
التطبيقات المشتركة
يمكن استخدام الألواح الشمسية خارج الشبكة-من أجل:
الكهرباء المنزلية الريفية
ضخ المياه
المعدات الزراعية
إنارة الشوارع
المراقبة الأمنية
معدات الاتصالات
أجهزة الاستشعار عن بعد
المركبات الترفيهية والأنظمة المتنقلة
قوة الطوارئ
معدات الاستكشاف الميداني
يعتمد نوع اللوحة المناسب على التطبيق المحدد.
الاعتبارات الرئيسية
يبدأ النظام الشمسي الموثوق به خارج الشبكة-بتخطيط دقيق للطاقة. يجب على المشترين تقييم الاستهلاك اليومي للكهرباء، والأحمال القصوى، وسعة البطارية، وجهد النظام، وموارد الطاقة الشمسية، وظروف التثبيت.
تعد الألواح الشمسية جزءًا واحدًا فقط من النظام، لذا يجب دائمًا تنسيق اختيار اللوحة مع وحدة التحكم في الشحن والبطارية والعاكس والأحمال الكهربائية.