نظام الطاقة الشمسية لا يقتصر على توليد الكهرباء فحسب، بل يتضمن أيضا تنوع في أساليب التشغيل والتسجيل، مما يتيح مجموعة متنوعة من المزايا والفوائد حيث يتضمن هذا التنوع أنظمة مثل On Grid التي تربط بالشبكة الكهربائية، وأنظمة Off Grid التي تعمل مستقلة عن الشبكة، بالإضافة إلى الأنظمة الهجينة التي تجمع بين الاثنين وتعد هذه التنوعات أحد أهم مزايا نظام الطاقة الشمسية، حيث تمنحك القدرة على اختيار النظام الذي يلبي احتياجاتك ويناسب ظروفك بشكلٍ فعّال، لذلك نذكر بالتفصيل في هذا المقال ما هو الفرق بين انظمة On Grid و Off grid.
نظام الطاقة الشمسية المتصل بالشبكة on grid
هذا النوع من الأنظمة الشمسية يتصل بشبكة الكهرباء التقليدية، حيث يتطلب التغذية من الشبكة أساسا لعمله، ويتم توصيل الألواح الشمسية بالمنزل أو المكتب مع الشبكة الكهربائية، مما يتيح للألواح توليد الكهرباء أثناء ساعات النهار واستخدام الكهرباء من الشبكة في الليالي والأيام الغائمة.
يعتبر هذا النظام الأكثر شيوعاً ويسمح بالتخلص من استخدام البطاريات الشمسية، مما يقلل من تكلفة التركيب وفي بعض البلدان المتقدمة يمكن لأصحاب المنازل بيع الكهرباء الزائدة التي ينتجونها من الألواح الشمسية وخصم تكلفتها من فواتيرهم.
مما يتكون نظام On Grid
تشتمل المكونات على الآتي:
- الألواح الشمسية.
- العاكس (الانفرتر).
- عداد الطاقة.
مميزات نظام On Grid
هذا النظام له عدة مزايا وهي:
- لا حاجة لتركيب البطاريات الشمسية، مما يقلل من التكلفة الإجمالية للنظام ويبسط عملية التثبيت.
- يساهم هذا النظام في تقليل فواتير الكهرباء، حيث يستخدم الطاقة الشمسية المولدة مباشرة دون الحاجة إلى التخزين في البطاريات، مما يقلل من التكلفة النهائية للنظام على المدى الطويل.
- يعتبر هذا النظام أرخص من الأنظمة الأخرى التي تتطلب تركيب بطاريات شمسية، حيث يقلل من التكلفة الإجمالية للنظام ويجعله أكثر تنافسية من الناحية التكلفية.
- يعد تركيب هذا النظام أسهل من غيره، حيث يقلل من العناء والوقت المطلوب للتثبيت والتشغيل، مما يوفر مزيدًا من الراحة والكفاءة للمستخدمين.
عيوب نظام On Grid
هناك عدة سلبيات ترتبط بالنظام وهي:
- يتطلب تركيب هذا النظام وجود تغذية من شبكة الكهرباء، مما يعني أنه لا يمكن تشغيله بشكل مستقل عن الشبكة في حالات انقطاع التيار الشمسي.
- يقلل هذا النظام من فواتير الكهرباء ولكنه لا يمكنه تخليص المستخدمين تماماً من تكاليف الطاقة الكهربائية، حيث يظلون مرتبطين بالشبكة للحصول على التغذية الكهربائية في بعض الحالات.
- يعتبر هذا النظام مناسب للاستخدام في المدن والمناطق الحضرية حيث يتوفر الوصول إلى شبكة الكهرباء بسهولة، ولكنه قد يكون أقل ملاءمة في المناطق الريفية حيث يكون الوصول إلى شبكة الكهرباء أكثر صعوبة.
نظام الطاقة الشمسية المنفصل عن الشبكة off grid
يتم في هذا النظام فصل المنازل أو المكاتب تماماً عن شبكة الكهرباء التقليدية، حيث تقوم الألواح الشمسية بتوليد الكهرباء وتوجيهها إلى الانفرتر لتزويد المباني بالطاقة حيث يتم تخزين الطاقة الفائضة خلال ساعات النهار في البطاريات الشمسية للاستفادة منها خلال ساعات الليل.
هذا يتطلب استخدام بطاريات ذات سعات كبيرة وينبغي توجيه اهتمام خاص لتقليل استهلاك الطاقة في المباني التي تعتمد على هذا النظام، لا سيما في فصل الشتاء لمنع استنزاف البطاريات بشكل كامل.
مما يتكون نظام Off Grid
تشمل المكونات الأساسية للنظام:
- الألواح الشمسية.
- المحول (الإنفرتر).
- بطاريات الطاقة الشمسية.
مميزات نظام Off Grid
من فوائد هذا النظام:
- يعتبر مناسب للمناطق النائية التي لا تصلها شبكة الكهرباء مثل الأرياف والمزارع.
- يوفر للمستخدمين طاقة كهربائية مستدامة بنسبة 100%، مما يضمن استقلالية تامة في التزويد بالطاقة.
- يساهم في التخلص من فواتير الكهرباء التقليدية.
عيوب نظام Off Grid
توجد بعض العيوب في هذا النظام وتشمل:
- التكلفة العالية نسبياً مقارنة بأنظمة الطاقة الشمسية المتصلة بالشبكة.
- الضرورة لوجود مصدر طاقة احتياطي، مثل مولد لتلبية الاحتياجات الطاقية الإضافية.
- الحاجة إلى استخدام بطاريات شمسية ذات سعات كبيرة.
- الصيانة الدورية المعقدة بمقدار أكبر مما هو مطلوب في أنظمة الطاقة المتصلة بالشبكة.
نظام الطاقة الشمسية الهجين بين كل من النظامين On Grid و Off Grid
يتم في هذا النظام تركيب البطاريات الشمسية وربط المنزل أو المكتب بالشبكة الكهربائية، مما يتيح توليد الكهرباء من الألواح الشمسية ونقلها إلى الانفرتر لتزويد المبنى بالطاقة اللازمة وعندما تتوقف الألواح الشمسية عن العمل وتستنفذ البطاريات الكهربائية، يستخدم النظام كهرباء الشبكة لتغذية المبنى.
مكونات هذا النظام
هذا النظام يتكون من الآتي:
- لوحات شمسية.
- محول بطاريات شمسية.
- محول.
- أجهزة تحويل كهربائية آلية.
مميزات هذا النظام
مميزات هذا النظام تشمل:
- مرونة الاستخدام.
- استمرارية توفير الطاقة الكهربائية.
- توفير التكاليف مقارنة بالأنظمة الشمسية المستقلة.
- مناسب للبيئات الريفية والمزارع التي تفتقر إلى البنية التحتية للكهرباء.
- ملائمته للاستخدام في البلدان النامية التي تعاني من انقطاعات متكررة في التيار الكهربائي.
عيوب هذا النظام
سلبيات هذا النظام تتمثل تكلفته الأعلى مقارنة بأنظمة الطاقة الشمسية الأخرى.
معايير الاختيار بين أنظمة الطاقة الشمسية
عند اتخاذ القرار حول الاعتماد على أنظمة الطاقة الشمسية سواء كانت خارج الشبكة أو متصلة بها، يتوجب عليك مراعاة العوامل الرئيسية التالية:
- البيئة والموقع: يُفضل استخدام النظم خارج الشبكة في المناطق النائية التي تفتقر إلى وصول مستقر للشبكة، بينما يكون الاعتماد على الشبكة أكثر ملاءمة في المناطق الحضرية.
- الجوانب المالية: يُلاحظ أن النظم المتصلة بالشبكة تكون عموماً أكثر كفاءة من حيث التكلفة في البداية، بينما قد يتطلب استخدام النظم خارج الشبكة استثمارات إضافية نظراً لحاجتها للبطاريات والتجهيزات الإضافي.
- الاستقلالية والموثوقية: يعتبر النظام خارج الشبكة الخيار المفضل لأولئك الذين يسعون للاستقلالية الطاقوية والاعتمادية أثناء حالات انقطاع الطاقة
- البيئة والاستدامة: على الرغم من أن كلا النظامين يقللان من الانبعاثات الكربونية، إلا أن النظام خارج الشبكة قد يكون خياراً أكثر استدامة في البيئات التي تعتمد بشكل كبير على الوقود الأحفوري.
الاختلافات الرئيسية بين أنظمة On grid و Off grid
فيما الاختلافات الرئيسية بين أنظمة الطاقة الشمسية المتصلة بالشبكة وخارجها:
الاعتماد على الشبكة
أنظمة on grid تعتمد على الشبكة العامة للكهرباء لتشغيل الأجهزة عندما لا تتوافر طاقة شمسية، بينما انظمة off grid لا تعتمد نهائياً على الشبكة العامة للكهرباء بل تعمل بشكل مستقل
اعتبارات التكلفة
يُلاحظ أن التكاليف الأولية للنظام المتصل بالشبكة on grid تكون أقل، مع فترات استرداد أسرع، وعلى الجانب الآخر في النظام المنفصل عن الشبكة off grid يوجد ارتفاع في التكلفة الأولية نتيجة الحاجة إلى شراء البطاريات والمولدات الاحتياطية.
استقلال الطاقة
أنظمة on grid تتيح توفير في تكاليف الطاقة، لكنها لا تضمن الاستقلال الكامل عن الشبكة، وبالمقابل أنظمة الطاقة Off grid توفر استقلالية كاملة وتعتبر مثالية للمواقع النائية.
عند انقطاع الكهرباء
عندما يكون النظام on grid قد لا يتم توفير الطاقة خلال فترات انقطاع الشبكة، بينما عندما يكون النظام off grid، يظل قادرًا على توفير الطاقة حتى خلال تلك الفترات، مما يعزز استمرارية الخدمة وتوافر الطاقة بشكل متواصل.
الصيانة
عند الاعتماد على نظام on grid يتم تقليل الحاجة إلى عمليات الصيانة المتكررة نظرًا لدورها كنظام احتياطي لتوفير الطاقة، بينما يتطلب الاعتماد على النظام off grid جهودًا إضافية في الصيانة لإدارة البطاريات وضمان استمرارية تزويد الطاقة.
نظام الطاقة الشمسية يقدم مزايا عديدة من خلال تنوع أنظمته، بدءاً من النظام المتصل بالشبكة الكهربائية الرئيسية On Grid ، وصولاً إلى الاستقلالية التامة عنها مع نظام Off Grid ، أو حتى التوازن والتنوع مع النظام الهجين، فإن نظام الطاقة الشمسية على اختلاف نوعه يوفر لكم الحل الذي يناسب احتياجاتكم، واختيار النظام المناسب يعتمد على عوامل متعددة، لذلك ينصح بالتشاور مع خبراء الطاقة الشمسية لضمان الحصول على الحل الأمثل لمتطلباتكم.
