الطاقة الشمسية تطبيقات و حلول فى مصر و الشرق الأوسط

تتعدد استخدامات الطاقة الشمسية حسب الاحتياج. فاذا كان الاحتياج هو استثمار الاموال في مشروع مربح واستغلال مساحة سطح البناء الغير مستغلة فنتّجه في هذه الحالة لنظام الطاقة الشمسية المتصل بالشبكة On-grid وبيع الكهرباء المنتجة لشركة الكهرباء بنظام التعريفة المميزة Feed in tariff , واما اذا كان هناك حاجة لمصدر كهرباء نظيف ولا يصدر ضوضاء في مكان بعيد لم تصله شبكة الكهرباء ففي تلك الحالة نستخدم نظام طاقة شمسية منفصل عن الشبكة Off-grid وهو يعتمد على تخزين الطاقة المنتجة من الطاقة الشمسية داخل بطاريات لاستخدامها وقت الحاجة وعلى مدار اليوم, ويستخدم هذا النظام أيضا كنظام احتياطي Backup system لتزويد أحمال الطوارئ في اي منشأة بالكهرباء أثناء انقطاع التيار في المدن.

تستخدم الطاقة الشمسية أيضا لتشغيل طلمبات الري في الاراضي الزراعية. كبديل لمولدات الكهرباء التي تعمل بالوقود ( الديزل) والتى لها عيوب كثيرة منها عدم توافر الوقود و كثرة اعطال ومشاكل المولدات بالاضافة الى الضوضاء والتلوث نتيجة العوادم. و هنا تكون الطاقة الشمسية حل بديل وفعال يضمن لك مورد طاقة غير منقطع ونظيف و موثوق فيه.

وهناك أيضا استخدامات أخرى مثل اعمدة انارة الشوارع التى تعمل بالطاقة الشمسية والتى بدأت فى الانتشار في شوارع مصر بعد أن اثبتت كفائتها كبديل لأعمدة الانارة التقليدية واللتي تكلف الدولة طاقة كهربائية بشكل مستمر مما يؤدي الى الحاجة لقطع التيار لتخفيف الاحمال, وايضا اعمدة الانارة بالطاقة الشمسية تساهم في خفض فواتير الكهرباء بشكل فعال فى المجمعات السكنية والنوادي والقرى السياحية والمصانع والمخازن أيضا. حيث تستخدم لانارة الاماكن الخارجية مثل الحدائق و الاسوار وأماكن انتظار السيارات.

ولا نغفل أيضا استخدام الطاقة الشمسية في تسخين المياه فى المنازل وأستخدامات التسخين للاغراض الصناعية. حيث تتوافر السخانات الشمسية المنزلية بسعات مختلفة والتي يمكن تركيبها بسهولة فوق اسطع المباني والفلات لتزويد الحمامات والمطابخ بالمياه الساخنة على مدار اليوم. ويمكن ايضا استخدام الطاقة الشمسية في تسخين مياه حمامات السباحة للاستفادة منها في غير شهور الصيف.

ويمكن ايضا تركيب انظمة تسخين بالطاقة الشمسية للاغراض الصناعية وذلك لتقليل تكلفة الطاقة في الصناعات اللتي تحتاج لمصدر حرارة لتسخين بعض المواد والزيوت.

وفيما يلي تعريف مختصر لتلك الانظمة المختلفة:

أنظمة الطاقة الشمسية المتصلة بالشبكة On-Grid Solar Systems :

ويمكن استخدام الطاقة المنتجة منها بطريقتين ؛ إما بيع تلك الكهرباء لشبكة الكهرباء بنظام التعريفة المميزة Feed in Tariff [FIT] ويتم بيع الكيلو وات ساعة لشركة الكهرباء بتعريفة ثابتة تصل الى 97 قرش , و تحسب الطاقة المنتجة من النظام طريق عداد خاص بالبيع.

والطريقة الاخرى هي استخدام الطاقة المولد مباشرة لاحمال داخل المنشأة مع منع تغذية الطاقة للشبكة ويستخدم هذا النظام أكثر في التطبيقت الصناعية لتخفيض فاتورة شراء الكهرباء الخاصة بها.

ويتكون النظام المتصل بالشبكة من الالواح الشمسيةPV panels  يقوم مبدأ عمل الخلايا الشمسية على امتصاص اشعة الشمس و تحويل الطاقة الشمسية الى طاقة كهربائية يمكن الاستفادة منها, و فى هذه الحالة تكون الشمس قد ادَت دور المولدات الكهربائية.

فى كل يوم تشرق فيه الشمس تطلق طاقة كبيرة ثم تقوم الالواح الشمسية باستقطابها, و يحتوى كل لوح من ألواح الطاقة الشمسية على مجموعة من الصفوف, و كل صف يحتوى على خلايا شمسية, و كل خلية شمسية تكون مكونة من مواد شبة موصلة وفى أغلب الاحيان تكون تلك المادة هى السيليكون و عندما تستقبل هذه الخلايا الطاقة الشمسية تبدأ الحركة على نظام الطرد فتقوم بتشكيل حقل كهربائى فتقوم الالكترونات بالانطلاق من هذه المادة و تتجمع على شكل طاقة كهربائية, و منه ينتج التيار المستمر

, وعاكس التيار المتصل بالشبكة On-Gird Inverter  و الذي يقوم بتحويل التيار المستمر المنتج عن طريق الالواح الشمسية الى تيار متردد متوافق مع شبكة الكهرباء وقابل لتغذية الشبكة به.

وهناك أيضا أجهزة الحماية والأسلاك و هياكل التثبيت للالواح الشمسية والتي تضمن تثبيت الالواح الشمسية بزاوية و اتجاه مناسب لتوليد اكبر قدر من الطاقة الكهربائية

أنظمة الطاقة الشمسية المنفصلة عن الشبكة Off-Grid Solar systems :

وتستخدم كما أوضحنا في الأماكن البعيدة عن شبكة الكهرباء أو في حالة انقطاع التيار. ويتكون النظام من عدة أجزاء؛ أولها بالطبع هي ألواح الطاقة الشمسية PV Panel والتي تحول أشعة الشمس الى تيار كهرباء مستمر. وهناك أيضا منظم الشحن charge controller وله وظيفتان, الاولى هي ضبط جهد الشحن للبطاريات ,والاخرى هي ضبط جهد volt مصفوفة الالواح الشمسية لضمان اعلى كفاءة للنظام وبالتالي اعلى انتاجية.

ثم البطارياتBatteries  وهي ما يميز أنظمة الطاقة الشمسية المنفصلة عن الشبكة ووظيفتها تخزين الطاقة الكهربية لاستخدمها في اوقات غياب الشمس و عدم وجود شبكة كهرباء.

وهناك أيضا جزء أساسي وهو عاكس التيار Inverter وهو يقوم بتحويل التيار المستمر المنتج من الالواح الشمسية والمخزن في البطاريات الى تيار متردد AC وهو ما تحتاجة معظم الاجهزة الكهربية لتعمل.

يوجد أيضا بعض المكونات التي تضمن عمل النظام بكفاءة مثل الاسلاك وأجهزة الحماية و هياكل تثبيت الالواح.

أعمدة الانارة بالطاقة الشمسية Solar Street Lighting:

وهي أعمدة إنارة بكشاف ليد LED ومزودة بنظام طاقة شمسية مناسب لامداد الكشاف بالكهرباء اللازمة للاضاءة طوال فترة الليل او حسب الاحتياج.

ويكون نظام الطاقة الشمسية شبيه بنظام الطاقة المنفصل عن الشبكة حيث انه يحتوي على الواح شمسية و منظم شحن و بطارية, الا انه لا يحتوي على عاكس تيار حيث ان الكشاف الليد المستخدم يعمل بالتيار المستمر مباشرة .

وهناك ايضا الكشافات المتكاملةcompact  واللتي تعمل بالطاقة الشمسية. وتحتوي على جميع اجزاء النظام مجمع في قطعة واحدة فقط.

طلمبات الري بالطاقة الشمسية Solar pumping systems:

وهي طلمبات ري غاطسة Submersible Pump تعمل بالكهرباء المولدة من الالواح الشمسية ويتم التحكم بها عن طريق عاكس تيار مزود بنظام تحكم Pump controller لضمان أعلى كفاءة بالتالي اعلى انتاجية مياه ممكنة من الطاقة الشمسية المتوفرة.

ويمكن ري الارض الزراعية مباشرة اثناء فترة النهار او تخزين تلك المياه فى خزانات لاستخدامها فى اغراض الري اثناء الليل.

السخانات الشمسية Solar Water Heaters:

الطاقة الحرارية الشمسية (STE) هو شكل من أشكال الطاقة والتكنولوجيا من أجل تسخير الطاقة الشمسية لتوليد الطاقة الحرارية أو الطاقة الكهربائية لاستخدامها في الصناعة، وفي القطاعين السكني مثل نظم التسخين المحلي لاستخدامات المنزلية ،  وفي قطاع الصناعة يمكن استخدام الطاقة الحراريه فى التسخين الاولى للغلايات في المصانع ، بلاضافة إلى استخدامها في أنظمة التدفئة و التبريد المركزية لمجمعات المسطحة والمزججة وأشهر مصنعها الاوروبين وهي الاكثر انتشارا في كل المجالات سخانات المياة الشمسية التدفئة المركزية وهناك أيضاً  الانابيب المفرغة وأشهر مصنعها هم الصينين  وتستخدم لرفع درجات الحرارة اعلى من سابقتها البلاد منخفضة الفيض الشمسي .

Share this Post!

About the Author : IRSC


0 Comment

الطاقة الشمسية تطبيقات و حلول فى مصر و الشرق الأوسط

تتعدد استخدامات الطاقة الشمسية حسب الاحتياج. فاذا كان الاحتياج هو استثمار الاموال في مشروع مربح واستغلال مساحة سطح البناء الغير مستغلة فنتّجه في هذه الحالة لنظام الطاقة الشمسية المتصل بالشبكة On-grid وبيع الكهرباء المنتجة لشركة الكهرباء بنظام التعريفة المميزة Feed in tariff , واما اذا كان هناك حاجة لمصدر كهرباء نظيف ولا يصدر ضوضاء في مكان بعيد لم تصله شبكة الكهرباء ففي تلك الحالة نستخدم نظام طاقة شمسية منفصل عن الشبكة Off-grid وهو يعتمد على تخزين الطاقة المنتجة من الطاقة الشمسية داخل بطاريات لاستخدامها وقت الحاجة وعلى مدار اليوم, ويستخدم هذا النظام أيضا كنظام احتياطي Backup system لتزويد أحمال الطوارئ في اي منشأة بالكهرباء أثناء انقطاع التيار في المدن.

تستخدم الطاقة الشمسية أيضا لتشغيل طلمبات الري في الاراضي الزراعية. كبديل لمولدات الكهرباء التي تعمل بالوقود ( الديزل) والتى لها عيوب كثيرة منها عدم توافر الوقود و كثرة اعطال ومشاكل المولدات بالاضافة الى الضوضاء والتلوث نتيجة العوادم. و هنا تكون الطاقة الشمسية حل بديل وفعال يضمن لك مورد طاقة غير منقطع ونظيف و موثوق فيه.

وهناك أيضا استخدامات أخرى مثل اعمدة انارة الشوارع التى تعمل بالطاقة الشمسية والتى بدأت فى الانتشار في شوارع مصر بعد أن اثبتت كفائتها كبديل لأعمدة الانارة التقليدية واللتي تكلف الدولة طاقة كهربائية بشكل مستمر مما يؤدي الى الحاجة لقطع التيار لتخفيف الاحمال, وايضا اعمدة الانارة بالطاقة الشمسية تساهم في خفض فواتير الكهرباء بشكل فعال فى المجمعات السكنية والنوادي والقرى السياحية والمصانع والمخازن أيضا. حيث تستخدم لانارة الاماكن الخارجية مثل الحدائق و الاسوار وأماكن انتظار السيارات.

ولا نغفل أيضا استخدام الطاقة الشمسية في تسخين المياه فى المنازل وأستخدامات التسخين للاغراض الصناعية. حيث تتوافر السخانات الشمسية المنزلية بسعات مختلفة والتي يمكن تركيبها بسهولة فوق اسطع المباني والفلات لتزويد الحمامات والمطابخ بالمياه الساخنة على مدار اليوم. ويمكن ايضا استخدام الطاقة الشمسية في تسخين مياه حمامات السباحة للاستفادة منها في غير شهور الصيف.

ويمكن ايضا تركيب انظمة تسخين بالطاقة الشمسية للاغراض الصناعية وذلك لتقليل تكلفة الطاقة في الصناعات اللتي تحتاج لمصدر حرارة لتسخين بعض المواد والزيوت.

وفيما يلي تعريف مختصر لتلك الانظمة المختلفة:

أنظمة الطاقة الشمسية المتصلة بالشبكة On-Grid Solar Systems :

ويمكن استخدام الطاقة المنتجة منها بطريقتين ؛ إما بيع تلك الكهرباء لشبكة الكهرباء بنظام التعريفة المميزة Feed in Tariff [FIT] ويتم بيع الكيلو وات ساعة لشركة الكهرباء بتعريفة ثابتة تصل الى 97 قرش , و تحسب الطاقة المنتجة من النظام طريق عداد خاص بالبيع.

والطريقة الاخرى هي استخدام الطاقة المولد مباشرة لاحمال داخل المنشأة مع منع تغذية الطاقة للشبكة ويستخدم هذا النظام أكثر في التطبيقت الصناعية لتخفيض فاتورة شراء الكهرباء الخاصة بها.

ويتكون النظام المتصل بالشبكة من الالواح الشمسيةPV panels  يقوم مبدأ عمل الخلايا الشمسية على امتصاص اشعة الشمس و تحويل الطاقة الشمسية الى طاقة كهربائية يمكن الاستفادة منها, و فى هذه الحالة تكون الشمس قد ادَت دور المولدات الكهربائية.

فى كل يوم تشرق فيه الشمس تطلق طاقة كبيرة ثم تقوم الالواح الشمسية باستقطابها, و يحتوى كل لوح من ألواح الطاقة الشمسية على مجموعة من الصفوف, و كل صف يحتوى على خلايا شمسية, و كل خلية شمسية تكون مكونة من مواد شبة موصلة وفى أغلب الاحيان تكون تلك المادة هى السيليكون و عندما تستقبل هذه الخلايا الطاقة الشمسية تبدأ الحركة على نظام الطرد فتقوم بتشكيل حقل كهربائى فتقوم الالكترونات بالانطلاق من هذه المادة و تتجمع على شكل طاقة كهربائية, و منه ينتج التيار المستمر

, وعاكس التيار المتصل بالشبكة On-Gird Inverter  و الذي يقوم بتحويل التيار المستمر المنتج عن طريق الالواح الشمسية الى تيار متردد متوافق مع شبكة الكهرباء وقابل لتغذية الشبكة به.

وهناك أيضا أجهزة الحماية والأسلاك و هياكل التثبيت للالواح الشمسية والتي تضمن تثبيت الالواح الشمسية بزاوية و اتجاه مناسب لتوليد اكبر قدر من الطاقة الكهربائية

أنظمة الطاقة الشمسية المنفصلة عن الشبكة Off-Grid Solar systems :

وتستخدم كما أوضحنا في الأماكن البعيدة عن شبكة الكهرباء أو في حالة انقطاع التيار. ويتكون النظام من عدة أجزاء؛ أولها بالطبع هي ألواح الطاقة الشمسية PV Panel والتي تحول أشعة الشمس الى تيار كهرباء مستمر. وهناك أيضا منظم الشحن charge controller وله وظيفتان, الاولى هي ضبط جهد الشحن للبطاريات ,والاخرى هي ضبط جهد volt مصفوفة الالواح الشمسية لضمان اعلى كفاءة للنظام وبالتالي اعلى انتاجية.

ثم البطارياتBatteries  وهي ما يميز أنظمة الطاقة الشمسية المنفصلة عن الشبكة ووظيفتها تخزين الطاقة الكهربية لاستخدمها في اوقات غياب الشمس و عدم وجود شبكة كهرباء.

وهناك أيضا جزء أساسي وهو عاكس التيار Inverter وهو يقوم بتحويل التيار المستمر المنتج من الالواح الشمسية والمخزن في البطاريات الى تيار متردد AC وهو ما تحتاجة معظم الاجهزة الكهربية لتعمل.

يوجد أيضا بعض المكونات التي تضمن عمل النظام بكفاءة مثل الاسلاك وأجهزة الحماية و هياكل تثبيت الالواح.

أعمدة الانارة بالطاقة الشمسية Solar Street Lighting:

وهي أعمدة إنارة بكشاف ليد LED ومزودة بنظام طاقة شمسية مناسب لامداد الكشاف بالكهرباء اللازمة للاضاءة طوال فترة الليل او حسب الاحتياج.

ويكون نظام الطاقة الشمسية شبيه بنظام الطاقة المنفصل عن الشبكة حيث انه يحتوي على الواح شمسية و منظم شحن و بطارية, الا انه لا يحتوي على عاكس تيار حيث ان الكشاف الليد المستخدم يعمل بالتيار المستمر مباشرة .

وهناك ايضا الكشافات المتكاملةcompact  واللتي تعمل بالطاقة الشمسية. وتحتوي على جميع اجزاء النظام مجمع في قطعة واحدة فقط.

طلمبات الري بالطاقة الشمسية Solar pumping systems:

وهي طلمبات ري غاطسة Submersible Pump تعمل بالكهرباء المولدة من الالواح الشمسية ويتم التحكم بها عن طريق عاكس تيار مزود بنظام تحكم Pump controller لضمان أعلى كفاءة بالتالي اعلى انتاجية مياه ممكنة من الطاقة الشمسية المتوفرة.

ويمكن ري الارض الزراعية مباشرة اثناء فترة النهار او تخزين تلك المياه فى خزانات لاستخدامها فى اغراض الري اثناء الليل.

السخانات الشمسية Solar Water Heaters:

الطاقة الحرارية الشمسية (STE) هو شكل من أشكال الطاقة والتكنولوجيا من أجل تسخير الطاقة الشمسية لتوليد الطاقة الحرارية أو الطاقة الكهربائية لاستخدامها في الصناعة، وفي القطاعين السكني مثل نظم التسخين المحلي لاستخدامات المنزلية ،  وفي قطاع الصناعة يمكن استخدام الطاقة الحراريه فى التسخين الاولى للغلايات في المصانع ، بلاضافة إلى استخدامها في أنظمة التدفئة و التبريد المركزية لمجمعات المسطحة والمزججة وأشهر مصنعها الاوروبين وهي الاكثر انتشارا في كل المجالات سخانات المياة الشمسية التدفئة المركزية وهناك أيضاً  الانابيب المفرغة وأشهر مصنعها هم الصينين  وتستخدم لرفع درجات الحرارة اعلى من سابقتها البلاد منخفضة الفيض الشمسي .

Share this Post!

About the Author : IRSC


0 Comment