طاقة شمسية مصغرة

أنواع الطاقة الشمسية المصغّرة

الطاقة الشمسية المصغّرة تشير إلى أنظمة الطاقة الشمسية الصغيرة التي صُممت لِحصد واستخدام الطاقة الشمسية بطريقة مُدمجة وفعّالة. عادةً ما تشمل هذه الأنظمة الألواح الشمسية، والعاكسات، وتخزين البطاريات، وهي مُصممة للاستخدام السكني أو لأعمال تجارية صغيرة. ويهدف استخدام الطاقة الشمسية المصغّرة إلى تقديم حلول طاقة مُريحة ومستدامة تُقلل من الاعتماد على الوقود الأحفوري وتُقلّل من انبعاثات الكربون. من خلال توليد الكهرباء من أشعة الشمس، يمكن للطاقة الشمسية المصغّرة أن تُساعد على خفض تكاليف الطاقة وتقديم مصدر موثوق به للطاقة، لا سيما في المناطق التي تُعاني من صعوبة في الوصول إلى شبكات الكهرباء. بفضل صغر حجمها وسهولة تركيبها، تُقدم أنظمة الطاقة الشمسية المصغّرة طريقة عملية لِتعزيز استخدام الطاقة المُتجددة والمساهمة في مستقبل أكثر اخضرارًا.

يقدم موقع Cooig.com ألواح شمسية مصغّرة من أنواع مختلفة:

• الألواح الشمسية متعددة البلّورات: تُشير آراء خبراء الألواح إلى أنّ الألواح متعددة البلّورات تُؤدّي بشكل أفضل في درجات الحرارة المنخفضة وهي أكثر فعالية من حيث التكلفة. تُصنع هذه الألواح من العديد من مجموعات البلورات، مما يُعطيها مظهرًا أزرق. عادةً ما تكون أقل تكلفة ولكنها تتمتع بكفاءة أقل واستخدامًا أقل للمساحة. ومع ذلك، فإنّ فائدتها تكمن في إمكانية استخدامها في ظروف الطقس شديدة الحرارة.
• الألواح الشمسية أحادية البلّورة: يمكن صنع شواحن الطاقة الشمسية المصغّرة باستخدام ألواح شمسية أحادية البلّورة، يُشار إليها بشكل شائع بالألواح الشمسية الصغيرة. تُصنع هذه الألواح الشمسية من بلورات السيليكون، مما يُجعلها شديدة التحمّل وفعّالة. عندما يكون هناك مساحة كافية في محطة الطاقة الشمسية المصغّرة لِتركيب الألواح الشمسية، فإنّ هذه الألواح الشمسية هي الخيار الأمثل لأنّها تتمتع بأعلى كفاءة وتُستخدم المساحة بشكل أفضل. على الرغم من أنّ تكلفة الألواح الشمسية أعلى في السوق، إلا أنّها تدوم لفترة أطول ولها أفضل عائد استثمار لأنظمة الطاقة الشمسية.
• الألواح الشمسية ذات الطبقة الرقيقة: تُستخدم الطاقة الشمسية المصغّرة ألواح شمسية ذات طبقة رقيقة تكون خفيفة الوزن ومرنة وسهلة التكامل في مختلف التطبيقات. تُصنع هذه الألواح الشمسية من خلال ترسيب طبقة أو أكثر من طبقات المواد الكهروضوئية المُمتصة للضوء على ركيزة لتشكيل طبقة رقيقة. تعمل هذه الألواح الشمسية بشكل جيد حتى في الرطوبة العالية أو الضوء الجزئي أو درجات الحرارة العالية بشكل استثنائي. على الرغم من أنّ كفاءتها وفعّاليتها طويلة المدى من حيث التكلفة أقل من كفاءة الألواح البلّورية، إلا أنّها مُحمّلة ومرنة، مما يُجعلها مفيدة للطاقة الشمسية المصغّرة.

وظيفة ومزايا الطاقة الشمسية المصغّرة

• الطاقة خارج الشبكة أو الطاقة الاحتياطية:

  تُوفر أنظمة الطاقة الشمسية المصغّرة مصدر طاقة موثوق به في المناطق التي تُعاني من ضعف إمدادات الكهرباء التقليدية أو عدم توفرها. تُعدّ هذه الأنظمة مُفيدة بشكل خاص للمواقع النائية والمجتمعات الريفية والجهود الإنسانية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لأنظمة الطاقة الشمسية المصغّرة أن تُعمل كحلول طاقة احتياطية خلال انقطاعات التيار الكهربائي، مما يُضمن استمرارية الخدمات الأساسية ووظائف المنزل.

• ودودة للبيئة:

  تُحصل الألواح الشمسية المصغّرة على الطاقة المُتجددة من الشمس، مما يُقلل من انبعاثات الكربون والاعتماد على الوقود الأحفوري. من خلال استخدام الطاقة الشمسية، تُساهم أنظمة الطاقة الشمسية المصغّرة في تخفيف تغير المناخ وتعزيز ممارسات الطاقة المستدامة. علاوة على ذلك، تُدمج أنظمة الطاقة الشمسية المصغّرة غالبًا تقنيات موفرة للطاقة، مما يُقلل من تأثيرها البيئي.

• الاستقلال عن الطاقة:

  تُتيح أنظمة الطاقة الشمسية المصغّرة للأفراد والمجتمعات توليد الكهرباء الخاصة بهم، مما يُقلل من الاعتماد على مصادر الطاقة الخارجية. من خلال حصد أشعة الشمس الوفيرة، تُمكن أنظمة الطاقة الشمسية المصغّرة المُستخدمين من السيطرة على إنتاج الطاقة واستهلاكها. يُعزّز هذا الاستقلال عن الطاقة المرونة أمام ارتفاع تكاليف الكهرباء وتقلبات إمدادات الطاقة، مما يُقدّم الاستقرار الاقتصادي على مرّ الزمن.

• تصميم مُدرّج وقابل للتوسّع:

  يُتيح التصميم المُدرّج لأنظمة الطاقة الشمسية المصغّرة التخصيص وفقًا لِمتطلبات الطاقة وأنماط الاستخدام. يمكن إضافة أو ترقية المُكوّنات الفردية، مثل الألواح الشمسية والبطاريات والعاكسات ووحدات تحكم الشحن، لِتتناسب مع متطلبات الطاقة المُتغيّرة أو لِتوسيع قدرة النظام. يُضمن هذا التوسّع أنّ أنظمة الطاقة الشمسية المصغّرة يمكن أن تتكيف مع احتياجات المُستخدمين المُتطوّرة مع مرور الوقت.

• تقنيات موفرة للطاقة:

  لِتحقيق أقصى استفادة من مزايا الطاقة الشمسية، تُدمج أنظمة الطاقة الشمسية المصغّرة غالبًا تقنيات موفرة للطاقة. قد تشمل هذه التقنيات الأجهزة المُوفرة للطاقة، وإضاءة LED، وأنظمة إدارة الطاقة الذكية، ومواد العزل المُصممة لِتُقلل من استهلاك الطاقة. من خلال تحسين كفاءة الطاقة، يمكن لأنظمة الطاقة الشمسية المصغّرة أن تُحقّق أقصى قدر من فعاليتها وتُقلل من إجمالي متطلبات الطاقة.

• تخزين الطاقة:

  تُمكن أنظمة تخزين البطاريات المُستخدمين من تخزين الطاقة الزائدة المُولّدة خلال الفترات المشمسة لاستخدامها خلال الأيام المُغيمة أو المساء. كما تُوفر البطاريات الطاقة الاحتياطية خلال فترات الطلب العالي على الطاقة أو صيانة النظام. من خلال تخزين الطاقة، تُعزّز أنظمة الطاقة الشمسية المصغّرة من موثوقيتها وتُضمن إمداد طاقة مُتواصل عند الحاجة.

• تقنية العاكس:

  تُعدّ العاكسات مُكوّنات أساسية في أنظمة الطاقة الشمسية المصغّرة، لأنّها تُحوّل التيار المُستمر (DC) المُولّد بواسطة الألواح الشمسية إلى تيار مُتردد (AC). تُعدّ طاقة AC هي الشكل القياسي للكهرباء التي تُستخدمها معظم المنازل والشركات، مما يُجعل تقنية العاكس أساسية لِدعم دمج الطاقة الشمسية بنجاح في أنظمة الكهرباء القائمة.

• محمولة ومُريحة:

  لِأولئك الذين يحتاجون إلى الحركة أو المرونة في إمدادات الطاقة، تُوفر أنظمة الطاقة الشمسية المصغّرة المُحمّلة حلاً مُدمجًا ومُريحًا. صُممت مجموعات الطاقة الشمسية الخفيفة الوزن لِلتحمل ويمكن نقلها بسهولة من مكان لآخر. سواء كنت تُخيّم في الهواء الطلق أو تعمل في موقع عمل مُنفرد أو تحتاج إلى طاقة طارئة في المنزل، تُوفر أنظمة الطاقة الشمسية المصغّرة المُحمّلة توليد طاقة أثناء التنقل.

سيناريوهات الطاقة الشمسية المصغّرة

• المغامرة في الهواء الطلق والتخييم:

  خلال رحلات المغامرة في الهواء الطلق، مثل التخييم أو المشي لمسافات طويلة أو ركوب الظهر، حيث لا تتوفر الكهرباء، تُصبح طاقة الطاقة الشمسية المصغّرة مُفيدة. يمكنها شحن أجهزة التوجيه اللاسلكي المحمولة للحفاظ على الاتصال خلال الرحلات. يمكن لِبعض الطرز الأكبر تشغيل الأضواء لِخلق جو احتفالي في مواقع التخييم. كما أنّها تُشحن الكاميرات أيضًا لِضمان التقاط الذكريات بشكل كامل.

• النسخ الاحتياطي في حالات الطوارئ:

  خلال حالات الطوارئ، مثل انقطاعات التيار الكهربائي أو الكوارث الطبيعية، حيث تكون خطوط الطاقة مُقطوعة، تُوفر طاقة الطاقة الشمسية المصغّرة راحة فورية. يمكن الاحتفاظ بالأضواء والمذياع، إلخ، مُشحونة حتى يتمّ تحسن الوضع.

• محطات العمل عن بُعد:

  في أماكن مثل أبراج الاتصالات ومحطات البحث وحقول النفط والمعسكرات العسكرية، إلخ، تُخدم طاقة الطاقة الشمسية المصغّرة بشكل جيد في محطات العمل المُنفردة حيث تكون الكهرباء غائبة. تُصبح طاقة الطاقة الشمسية المصغّرة مُفيدة لشحن أجهزة الاتصال وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والأضواء، إلخ، عندما تكون مصادر الطاقة التقليدية غائبة.

• سوق طاقة الطاقة الشمسية:

  في الدول النامية حيث تكون شبكة الكهرباء غائبة، تُوفر طاقة الطاقة الشمسية المصغّرة حلولًا. تُوفر مجموعات طاقة الطاقة الشمسية المصغّرة الأكبر مع بطاريات قابلة للشحن مصادر طاقة بأسعار معقولة ومُريحة لِأسر منخفضة الدخل غير قادرة على الاتصال بشبكة الكهرباء الوطنية. تلبي هذه المجموعات الاحتياجات الأساسية مثل الإضاءة وشحن الهاتف المحمول والاستماع إلى الراديو والترفيه. يمكن لِرواد الأعمال على نطاق صغير الاستفادة أيضًا من طاقة الطاقة الشمسية المصغّرة. يعتمد المزارعون والحرفيون والبائعين المتجوّلون على طاقة الطاقة الشمسية المصغّرة لِتشغيل الأدوات وشحن هواتف العملاء أو لِإنشاء محطات عمل مؤقتة في المناطق غير المُغطّاة بالشبكة.

• البحث العلمي والاستكشاف:

  في البعثات العلمية إلى المناطق القطبية والصحاري والجبال، إلخ، حيث تكون الكهرباء غائبة، تُوفر طاقة الطاقة الشمسية المصغّرة مصادر طاقة مستقلة. تُستخدم لشحن معدات الأجهزة والأضواء وغيرها خلال مثل هذه المهام.

كيفية اختيار طاقة الطاقة الشمسية المصغّرة

يجب على الأشخاص توخي الحذر عند شراء مجموعات طاقة الطاقة الشمسية المصغّرة للمنازل أو الشركات. يجب تقييم قوة نظام الطاقة الشمسية المصغّرة بناءً على استخدام الطاقة. من المهم معرفة مقدار الطاقة التي ستُستخدم يوميًا من خلال جمع واطات جميع الأجهزة والأدوات التي يُراد استخدامها معًا. من خلال القيام بذلك، يمكن اختيار نظام الطاقة الشمسية المصغّرة بشكل مناسب لِمطابقة احتياجات الطاقة للمُستخدم بشكل فعّال.

يجب على الأشخاص البحث عن أنظمة الطاقة الشمسية المصغّرة التي تأتي مع بطاريات لِلتخزين. يُعدّ تخزين البطاريات أمرًا أساسيًا لِلاستفادة من الكهرباء حتى عندما لا تكون الشمس مُشرقة. عند اختيار بطارية شمسية، ضع في الاعتبار مقدار تخزين البطارية الذي يُطلَب لِمرور الوقت المُراد دون أشعة الشمس، سواء كان بضع ساعات أو يومًا أو أكثر. لِفهم ذلك، فكّر في ما يُريد الأشخاص استخدامه للكهرباء بعد حلول الظلام أو خلال الطقس المُغيم. لِمعرفة أفضل أنظمة الطاقة الشمسية المصغّرة للمُستخدم، من المُفيد حقًا معرفة مقدار قوة البطارية التي ستُطلَب لِاحتياجات معيّنة عندما لا تكون الشمس مُشرقة.

يجب على الأشخاص أيضًا التأكد من توافق مُكوّنات نظام الطاقة الشمسية المصغّرة مع بعضها البعض. إذا لم يكن هناك عاكس أو بطارية أو شاحن مُحدد قيد النظر مع لوح شمسية، فتأكّد من توافقه مع الألواح الشمسية في المجموعة التي يُراد شراؤها. لِضمان عمل العناصر معًا، تبيّن ما إذا كان مُصنّع مجموعة الطاقة الشمسية قد تحقق من توافق المُكوّنات أو ابحث عن قائمة التوافق في تفاصيل المنتج.

يجب على المُستخدمين أيضًا التحقق من المراجعات من أشخاص آخرين اشتروا نفس مجموعة الطاقة الشمسية المصغّرة. بينما تكون ادّعاءات المُصنّعين حول مقدار الطاقة التي تُنتجها ألواحهم دقيقة بشكل عام، يمكن أن تختلف النتائج الواقعية عن ما هو مُذكور في وصف المنتج. تُعدّ المراجعات مكانًا ممتازًا لِمعرفة مدى جودة عمل المجموعة لشخص آخر. انظر عن كثب لِمعرفة ما إذا كان لدى المُراجع إعداد مشابه لِما هو مُخطط له. انتبه أيضًا إلى تعليقاتهم حول إنتاج طاقة اللوح. هذه طريقة ممتازة لِلتأكيد على أنّ الألواح الشمسية ستُنتج مقدار الوات المُعلَن.

الأسئلة والأجوبة

س: ما مقدار الطاقة التي يمكن لِمحطة الطاقة الشمسية المصغّرة توليدها؟

ج: يمكن لِنظام الطاقة الشمسية المصغّرة إنتاج طاقة شمسية تتراوح بين 1 كيلوواط و 10 كيلوواط. يعتمد مقدار الطاقة المُولدة على حجم نظام الطاقة الشمسية المصغّرة. سيُولّد نظام أكبر طاقة أكثر من نظام أصغر.

س: كم عدد البطاريات التي يمكن شحنها باستخدام نظام الطاقة الشمسية المصغّرة؟

ج: يعتمد عدد البطاريات التي يمكن لِنظام الطاقة الشمسية المصغّرة شحنها على سعة البطارية وحجم نظام الطاقة الشمسية المصغّرة. قد تتطلب بطارية 200 أمبير ساعة نظام طاقة شمسية مصغّرة لِقضاء يوم كامل في شحنها بالكامل. سيُشحن نظام ألواح شمسية مصغّرة أكبر بشكل أسرع، بينما سيستغرق نظام أصغر وقتًا أطول لِشحنها.

س: ما هي الأجهزة التي يمكن استخدامها مع نظام الطاقة الشمسية المصغّرة؟

ج: صُممت أنظمة الطاقة الشمسية المصغّرة لِتشغيل الأجهزة الصغيرة مثل الأضواء والمراوح وشواحن الأجهزة الإلكترونية وغيرها من العناصر منخفضة الوات. تحدد قدرة نظام الطاقة الشمسية الواتية نوع الأجهزة التي يمكنه تشغيلها.

س: هل محطات الطاقة الشمسية المصغّرة مُحمّلة؟

ج: نعم، بعضها مُحمّل. صُممت بعض أنظمة الطاقة الشمسية المصغّرة لِلتحمل ونقلها من مكان لآخر. بينما تُثبت بعضها في موقع ثابت، يعتمد قابلية التحميل على حجم نظام الطاقة الشمسية المصغّرة.

س: هل يمكن أن تعمل الألواح الشمسية المصغّرة مع الكهرباء التقليدية؟

ج: نعم، يمكن ذلك. يمكن أن تعمل مع الكهرباء التقليدية لِتوفير طاقة لِمنزل أو مُنشأة. يُسمى هذا النظام المُرتبط بالشبكة، والذي يتصل بشبكة الخدمات بينما يُتيح استخدام الكهرباء من الشبكة في الليل أو خلال الطقس المُغيم عندما لا يُنتج نظام الطاقة الشمسية المصغّرة طاقة كافية.