أصبحت أنظمة الطاقة الشمسية الهجينة خيارًا جديدًا لعدد متزايد من الناس

النظام الشمسي الهجين هو حل طاقة ذكي يجمع بين توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية (PV)، وتخزين الطاقة (مثل البطاريات)، وطاقة الشبكة (أو المولدات الاحتياطية). يتيح هذا الحل الاستهلاك الذاتي للطاقة الشمسية، وتخزين الكهرباء الفائضة، وسحبها من الشبكة أو من مخازن الطاقة عند الحاجة، مما يُحسّن كفاءة الطاقة وفعاليتها من حيث التكلفة.

مكونات النظام الشمسي الهجين

يشتمل النظام الشمسي الهجين عادةً على المكونات الأساسية التالية:

الألواح الشمسية الكهروضوئية: تحويل ضوء الشمس إلى كهرباء.

العاكس الهجين:

يدير توليد الطاقة الشمسية، وشحن/تفريغ البطارية، والتفاعل مع الشبكة.

يدعم كل من أوضاع التشغيل المتصلة بالشبكة وخارج الشبكة.

تخزين البطاريات (على سبيل المثال، بطاريات الليثيوم أيون، وبطاريات الرصاص الحمضية):

يقوم بتخزين الطاقة الشمسية الفائضة لاستخدامها في الليل أو خلال الأيام الغائمة.

اتصال الشبكة (اختياري):

يسمح ببيع الطاقة الزائدة إلى الشبكة (على سبيل المثال، بموجب سياسات التعرفة التغذوية) أو شراء الطاقة خلال فترات التكلفة المنخفضة.

مولد احتياطي (اختياري):

يوفر مولد الديزل أو الغاز الطاقة في حالات الطوارئ أثناء الانقطاعات الطويلة.

نظام إدارة الطاقة (EMS):

يعمل على تحسين توزيع الطاقة بشكل ذكي، مع إعطاء الأولوية للطاقة الشمسية أو البطارية أو الطاقة الشبكية.

مزايا أنظمة الطاقة الشمسية الهجينة

(1) زيادة الاكتفاء الذاتي من الطاقة

يتم استخدام الطاقة الشمسية خلال النهار، في حين يتم تخزين الطاقة الزائدة في البطاريات لاستخدامها في الليل أو في الظروف الغائمة، مما يقلل من الاعتماد على الشبكة.

مثالي للمناطق ذات الشبكات غير المستقرة أو تكاليف الكهرباء المرتفعة (على سبيل المثال، أفريقيا، وأستراليا، والجزر).

(2) انخفاض تكاليف الكهرباء

إدارة أوقات الذروة وخارج أوقات الذروة: شحن البطاريات خلال فترات التكلفة المنخفضة (من الطاقة الشمسية أو الشبكة) وتفريغها خلال ساعات الذروة لتوفير الفواتير.

تقليل الاعتماد على الشبكة: يقلل من استهلاك الشبكة، مما يتجنب التعريفات المرتفعة أو الخسائر المرتبطة بانقطاع التيار الكهربائي.

(3) تعزيز موثوقية الطاقة

يتحول تلقائيًا إلى طاقة البطارية (وظيفة UPS) أثناء انقطاع الشبكة، مما يضمن إمدادًا مستمرًا للأحمال الحرجة.

مناسب للمستشفيات ومراكز البيانات والمصانع التي تتطلب درجة عالية من الموثوقية.

(4) مستدام بيئيًا

يعمل على تعظيم استخدام الطاقة المتجددة، مما يقلل من الاعتماد على الوقود الأحفوري وانبعاثات الكربون.

أكثر مرونة من الأنظمة غير المتصلة بالشبكة، مع حجم بطارية محسّن لتقليل النفايات.

(5) إدارة الطاقة الذكية

المراقبة عن بعد عبر تطبيقات الهاتف المحمول أو منصات السحابة لتحسين الشحن/التفريغ.

التكامل المستقبلي مع محطات الطاقة الافتراضية (VPPs) للمشاركة في خدمات الشبكة (على سبيل المثال، تقليص أوقات الذروة) للحصول على إيرادات إضافية.

تطبيقات أنظمة الطاقة الشمسية الهجينة

سكني:

يخفض فواتير الكهرباء، ويعزز استقلالية الطاقة، ويوفر الطاقة الاحتياطية.

التجارية والصناعية:

يقلل التكاليف من خلال التحكيم في وقت الاستخدام ويضمن العمليات المستقرة.

المناطق النائية/خارج الشبكة:

تزود الجزر والمناطق الجبلية ومواقع التعدين بالطاقة بسبب عدم موثوقية الوصول إلى الشبكة أو عدم وجودها على الإطلاق.

الشبكات الصغيرة:

أنظمة المتنزهات المجتمعية أو الصناعية التي تدمج الطاقة الشمسية + التخزين + مولدات الديزل.

الاتجاهات المستقبلية

الطاقة الشمسية + التخزين + تكامل السيارات الكهربائية

الطاقة الشمسية + التخزين + الشواحن: توفر الطاقة الخضراء للسيارات الكهربائية، مما يقلل من تكاليف الشحن.

من السيارة إلى المنزل/الشبكة (V2H/V2G): يستخدم بطاريات السيارات الكهربائية كطاقة احتياطية للمنازل أو الشبكة.

الابتكارات في السياسات ونماذج الأعمال

تخزين الطاقة المشترك: مشاركة تخزين الطاقة على مستوى المجتمع أو المؤسسة لتقليل التكاليف.

التمويل الأخضر: إعانات حكومية وقروض منخفضة الفائدة لتعزيز التبني.

الأنظمة المعيارية والتوصيل والتشغيل

تصميمات موحدة لتسهيل التركيب وخفض التكاليف، مما يتيح النشر السريع في المناطق السكنية.

مع نظام الطاقة الشمسية الهجين، ستتوفر لديك الطاقة دائمًا مهما كانت الظروف. أما مع البطارية الاحتياطية، فسيتم تخزين الطاقة الفائضة التي تنتجها ألواحك الشمسية (والتي لا يستخدمها منزلك) في البطارية. ستوفر لك البطارية الطاقة ليلًا، أو عند سطوع الشمس، أو أثناء انقطاع التيار الكهربائي، أو في الأحوال الجوية القاسية.