شرح 3 أنواع مختلفة من أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية في العمق

يواجه العالم أزمة طاقة عالمية. مئات الملايين من الناس ما زالوا يفتقرون إلى الحصول على الطاقة الكافية بالكامل. لحسن الحظ ، أصبح من الواضح بشكل متزايد أن أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية هي واحدة من أكثر الحلول الواعدة لهذه الأزمة التي نواجهها - ولكن كيف تعمل؟ وما هي الأنواع المختلفة من أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية المتاحة؟

جدول المحتويات
ما هو نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية؟
ثلاثة أنواع من أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية
ورقة الغش لاختيار أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية

ما هو نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية؟

كانت الأنظمة الكهروضوئية موجودة منذ التسعينيات وتزايدت شعبيتها كبديل طاقة متجددة مصدر. تستخدم أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية طاقة الشمس لتحويل الإشعاع الشمسي إلى كهرباء. تتكون من واحد أو أكثر الألواح الشمسية والمكونات الأخرى مثل العاكس أو جهاز التحكم أو نظام التركيب أو البطاريات. يمكن استخدام الأنظمة الكهروضوئية كتطبيقات قائمة بذاتها أو أنظمة متصلة بالشبكة ، ويختلف حجمها من أنظمة الأسطح إلى محطات التوليد واسعة النطاق ، اعتمادًا على كمية الكهرباء المطلوبة ومقدار المساحة المتاحة للتركيب.

أنظمة الطاقة الشمسية والأنظمة الكهروضوئية

الطاقة الشمسية هي مصدر طاقة نظيف ومتجدد يمكن استخدامه لتوليد الكهرباء. إنه مورد وفير ولا ينضب لأنه يأتي من الشمس. فقط ساعة واحدة، فإن ضوء الشمس الذي يضرب سطح الأرض يكفي لتشغيل جميع احتياجات الطاقة البشرية لمدة عام كامل. يسمى ضوء الشمس أيضًا بالإشعاع الشمسي ويتكون من الفوتونات. الخلايا الضوئية تلتقط هذا الإشعاع وتحوله إلى إلكترونات تتحرك استجابة لشبكة كهربائية داخلية ، وتنتج الكهرباء في هذه العملية.

المكونات الرئيسية لأنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية

المكونات الأربعة الرئيسية لأنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية هي الألواح الشمسية ، والمحولات ، والكابلات ، وبطاريات التخزين.

التركيب الأساسي لنظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية

الألواح الشمسية

• الألواح الشمسية هو الجزء الأكثر أهمية في النظام الكهروضوئي ، ويتكون من العديد من الخلايا المصنوعة من مواد شبه موصلة مثل السيليكون البلوري. عندما يضرب ضوء الشمس اللوحة ، فإنه يحرر الإلكترونات من الذرات في مادة أشباه الموصلات. ينتج عن ذلك الكهرباء ، والتي يمكن استخدامها لتشغيل الأجهزة الكهربائية أو إعادة شحن البطاريات.

لحام انفرتر

التغليف هو ما يراه المستهلك أولاً وقبل كل شيء عند شراء شيء جديد. يجب أن يكون لها تأثير إيجابي على الفور ، وهذا هو السبب في أن امتلاك أفضل أنواع تغليف للأحذية يمكن أن يؤدي إلى المزيد من المبيعات في المستقبل وسيجعل المستهلكين يعودون للمزيد. جدول المحتويات حجم السوق لتعبئة الأحذية أحدث الاتجاهات لتغليف الأحذية في عام 2022 حجم السوق لتعبئة الأحذية مثل العديد من أنواع تغليف الملابس ، خضع تغليف الأحذية لبعض التغييرات في السنوات الأخيرة. في حين أن الأحذية كانت تُباع في الماضي في صناديق بسيطة ، إلا أن سوق اليوم كله يتعلق بتجربة الشراء. هذا يعني أنه يتعين على البائعين رفع مستوى لعبتهم وجعل عبواتهم أكثر جاذبية ، حيث يتطلع المستهلكون بشكل متزايد إلى الحصول على تجربة تسوق أكثر فخامة. في عام 2020 ، بلغت القيمة السوقية العالمية لتغليف الأحذية 4.2 مليار دولار أمريكي ، ومن المتوقع أن يرتفع هذا الرقم إلى 5.5 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2026. مع وجود المزيد من الأحذية في السوق أكثر من أي وقت مضى ، والتصاميم والمواد الجديدة في الطريق ، لم يلعب التغليف دورًا أكثر أهمية في تجربة الشراء الشاملة. امرأة تغلف صندوقًا من الأحذية بغلاف فقاعات أعلى الاتجاهات لتغليف الأحذية في عام 2022 هناك العديد من أنواع تغليف الأحذية المختلفة في السوق اليوم ، ولكن ليست جميعها مناسبة لكل نوع من أنواع الأحذية. من المهم أن تأخذ المستهلك في الحسبان عند النظر إلى العبوة التي يجب استخدامها من أجل الحصول على أكبر قدر من المبيعات. الأكياس غير المنسوجة ، والمناديل الورقية المخصصة ، والصناديق ذات الأبواب الشفافة ، وصناديق الورق المقوى الراقية ، والأكياس المتجمدة ، وصناديق البريد الفاخرة كلها تلقت ردود فعل إيجابية من المستهلكين وهي الطريقة المثالية لإضافة شيء إضافي إلى تجربة الشراء. الباب الشفاف لا تزال صناديق الأحذية التقليدية من الورق المقوى مستخدمة بشكل كبير من قبل معظم تجار التجزئة لجميع أنواع الأحذية ، لكن صناديق الأحذية البلاستيكية تضع بصماتها. لإظهار الأحذية الرياضية حقًا ، ولتمييزها كمنتج عالي الجودة ، فإن صندوق الأحذية بباب شفاف ومغناطيسي هو ترقية كبيرة تجذب انتباه المستهلك. يمكن أن يأتي هذا النوع من صناديق الأحذية بفتحة خلفية أو جانبية ، ويمكن تخصيصها بالكامل ، وهي مثالية لتخزين صندوق الأحذية حيث يمكن تكديسها بسهولة مع صناديق أحذية أخرى من هذا النمط ، مما يجعلها رائعة للعرض. يتناسب هذا النوع من العبوات جيدًا مع رغبة الناس في وضع عروض الأحذية على جدرانهم. أحذية خلف أبواب بلاستيكية شفافة على الصناديق أكياس غير منسوجة تأتي الأحذية تقليديًا في صناديق بها مناديل ورقية بداخلها ، ولكن يتم وضع المزيد والمزيد من الأحذية داخل أكياس غير منسوجة أو تضمين هذه الأكياس داخل الصندوق لأغراض التخزين والنقل في المستقبل. تحظى هذه الحقائب بشعبية لأنها تساعد في الحفاظ على الأحذية آمنة وخالية من الغبار عند عدم استخدامها وتضيف لمسة راقية لعملية فتح العبوة التي لا تُنسى أكثر من علبة الأحذية العادية. ألوان مختلفة من الأكياس غير المنسوجة لتغليف الأحذية عادة ما توجد المناديل الورقية داخل صندوق أحذية ، وتستخدم كطريقة لحماية الأحذية والتأكد من عدم احتكاكها ببعضها البعض أثناء التخزين أو النقل. لا ينبغي التغاضي عن المناديل الورقية ، فهي جزء مهم من عبوة الأحذية ولها تأثير قوي على المستهلكين. إن المناديل الورقية ذات الأنماط المختلفة أو الشعارات المخصصة عليها ستساعد فقط في تحسين تجربة الشراء الشاملة والإدلاء ببيان حول العلامة التجارية. المناديل الورقية البيضاء مع نمط لتغليف الأحذية صناديق الكرتون الراقي عندما يتعلق الأمر بتغليف الأحذية ، فإن صناديق الكرتون هي أكثر أنظمة التخزين استخدامًا. ولكن هناك دائمًا طرق جديدة لتحسين التغليف التقليدي. صندوق الكرتون المنزلق هو بديل شائع ، خاصة للأحذية أو الكعب للسيدات. يمكن أن يأتي هذا النوع من علب الأحذية بأحجام مختلفة ليناسب أنماط الأحذية المختلفة ، لذلك فهو متعدد الاستخدامات للغاية. كما أنه يساعد في جعل تجربة الشراء فريدة قليلاً من امتلاك صندوق كرتون بسيط. أثبتت علب الأحذية المغناطيسية أنها تحظى بشعبية كبيرة أيضًا ، خاصةً إذا تم تقديم الأحذية كهدية. تبرز هذه الصناديق مقابل صناديق الأحذية العادية لأنها تبدو أكثر تطوراً ، ويمكن بسهولة إعادة استخدامها أو إعادة استخدامها بمجرد إخراج الحذاء من الصندوق وارتداؤه. صندوق إغلاق مغناطيسي أسود مع شعار مخصص على الجزء الأمامي من الأكياس المصقولة غير اللامعة مقارنة بصناديق الكرتون ، تشغل هذه الأكياس المتجمدة مساحة صغيرة عند الشحن ويسهل حملها إذا كان المستهلك يتسوق شخصيًا. تساعد المواد المستخدمة في هذه الأكياس في الحفاظ على المنتج آمنًا ، كما يفعل السوستة للإغلاق. هذه الأكياس مصنوعة من مواد مستدامة ، لذا على الرغم من أنها تبدو مثل البلاستيك ، إلا أنها آمنة تمامًا للبيئة ، وهي ميزة كبيرة في عالم اليوم. حقيبة متجمدة تستخدم للأحذية مع شعار في المقدمة صناديق بريدية فاخرة مع تزايد عدد الأشخاص الذين يشترون المنتجات عبر الإنترنت ، من المهم أن تنتقل تجربة الشراء إلى المنزل أيضًا. من خلال إرسال الأحذية في صندوق بريد فاخر ، مع استكمال شعار الشركة والمطبوعات الأخرى القابلة للتخصيص مثل علامات الوسائط الاجتماعية أو عروض الأسعار ، لا يزال المستهلك قادرًا على الاستمتاع بتجربة التسوق دون الحاجة إلى الخروج. هذا النوع من عبوات الأحذية يضع علامة على المشتري بطريقة لا تفعلها العبوات البسيطة ، وسيقطع شوطًا طويلاً في إبقاء المستهلك مهتمًا بإجراء عمليات شراء متكررة. أحجام مختلفة من صناديق الشحن السوداء مع الشريط الذهبي لتغليف الأحذية في المستقبل أصبح التغليف جزءًا مهمًا بشكل متزايد من تجربة شراء المستهلك. يتم استبدال عبوات الأحذية العادية ، تمامًا مثل حقيبة التسوق ، ببطء بالتغليف الذي يتميز بمظهر أكثر فخامة وفاخرة لمواكبة اتجاهات المستهلكين المتغيرة. صناديق البريد ذات الجودة العالية ، الأكياس المصقولة ، المناديل الورقية الفريدة ، علب الأحذية البلاستيكية ، الصناديق الكرتونية ذات الإغلاق المغناطيسي ، والأكياس غير المنسوجة كلها اتجاهات رئيسية في سوق اليوم والتي بدأت في إحداث تأثير حقيقي على المستهلكين.

العاكسون هي عنصر أساسي في أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية. يقومون بتحويل التيار الكهربائي المباشر (DC) إلى تيار متناوب (AC) ، وهو نوع الكهرباء المستخدمة من قبل معظم الأجهزة المنزلية والمصانع المتعطشة للطاقة.

الكابلات

الكابلات جزء لا يتجزأ من أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية. يربط بين مكونات الدائرة ويعمل كقناة حيث تنتقل الكهرباء. الأسلاك والكابلات الكهروضوئية مصنوعة من النحاس أو الألومنيوم ، وكلاهما موصلين ممتازين للكهرباء.

بطاريات

تلعب البطاريات دورًا حيويًا في أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية. يقومون بتخزين الطاقة الكهربائية الناتجة عن المصفوفات الشمسية لتوفير الطاقة للحمل في أي وقت. تتكون البطاريات التي تدعم أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية بشكل أساسي من حمض الرصاص أو النيكل الكادميوم أو الليثيوم.

ثلاثة أنواع من أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية

مع وجود العديد من الخيارات لتسخير طاقة الشمس ، قد يكون من الصعب الحصول على مصدر نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية المناسب. لكن لا تقلق! سيحلل هذا القسم الأنواع الثلاثة الرئيسية لأنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية ، بحيث يمكن للشركات مقارنتها بسهولة ومعرفة أيهما أفضل لاحتياجاتهم.

أنظمة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة

الهيكل العام للنظام الكهروضوئي المتصل بالشبكة

تعد أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية المتصلة بالشبكة خيارًا ممتازًا للمستخدمين في المناطق التي تدعم شراء كهرباء الشبكة ، خاصة في المناطق التي تتمتع ببنية تحتية أفضل للشبكة ، حيث تقوم بتحويل الطاقة الشمسية إلى تيار متردد وتستخدم شبكة المرافق لموازنة أي تقلبات في الطاقة. بالإضافة إلى ذلك ، تسمح الأنظمة الكهروضوئية على الشبكة للمستهلكين بتعويض فواتير الكهرباء عن طريق إعادة توجيه أي فائض من الطاقة إلى الشبكة عندما ينتج النظام الكهروضوئي طاقة أكثر من احتياجاتهم المنزلية.

في حين أن هذا النوع من أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية أقل تكلفة من الأنواع الأخرى ، تجدر الإشارة إلى أنه لا يوفر أي حماية من الانقطاع ؛ لذلك فهي مناسبة بشكل أفضل للمنازل التي لديها بالفعل مصادر طاقة احتياطية جيدة. على سبيل المثال ، 5 كيلو واط النظام الشمسي على الشبكة هو خيار رائع للاستخدام المنزلي والتجاري. تتميز المصفوفات الكهروضوئية بكفاءة عالية تبلغ 17٪ ومقاومة ممتازة للحمل الميكانيكي. علاوة على ذلك ، تم تجهيز العاكس الشمسي بحماية من الشحن الزائد ووظيفة فصل الجهد المنخفض ، مما يضمن تخزين الطاقة بكفاءة وجودة النقل.

نظام كهروضوئي متصل بالشبكة بقدرة 5 كيلو واط للاستخدام المنزلي

أنظمة الطاقة الكهروضوئية خارج الشبكة

أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية خارج الشبكة ، والمعروفة أيضًا باسم الأنظمة الكهروضوئية المستقلة ، مستقلة عن شبكة المرافق ومناسبة للمناطق الريفية والمناطق التي تعاني من نقص شديد في الطاقة يصعب توصيلها بأنظمة الشبكة. وهي تأتي في شكلين: أنظمة طاقة التيار المستمر وأنظمة طاقة التيار المتردد.

يستخدم نظام DC ملف محول DC-DC لتحويل جهد الألواح الشمسية من قيمته الأصلية إلى المستوى المناسب للاستخدام في أحمال التيار المستمر. من ناحية أخرى ، يستخدم نظام تكييف الهواء العاكس لتحويل الجهد الكهروضوئي إلى تيار كهربائي منزلي قياسي. يمكن أيضًا استخدام محولات DC-DC في أنظمة التيار المتردد لتقليل عدد الألواح الشمسية المطلوبة.

على سبيل المثال ، ملف 5 كيلو واط نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية يشمل العاكس الشمسي خارج الشبكة DC-AC ، وحدة تحكم الشحن ، بطارية ليثيوم 5 كيلو واط في الساعة، و 12 وحدة من الألواح الشمسية 450 واط. هذا النظام رائع للمنازل في المواقع البعيدة دون الوصول إلى طاقة الشبكة. ومع ذلك ، يجب أن يدرك المستهلكون أن هذا النوع من الأنظمة الكهروضوئية سيتطلب صيانة دورية ، بما في ذلك فحص المحطات بحثًا عن التآكل وفحص مستوى الإلكتروليت في خلايا البطارية.

المكونات المختلفة لنظام كهروضوئي خارج الشبكة

أنظمة الطاقة الكهروضوئية الهجينة

أنظمة الطاقة الكهروضوئية الهجينة ، مثل 10 كيلوواط - 30 كيلو واط بنوك النظام الشمسي، هي الأنسب للمواقع الصناعية والتجارية مثل المدارس والمستشفيات وما إلى ذلك في المناطق النائية والمتطورة ذات الوصول المحدود إلى الشبكة ، لأنها تضم مصادر طاقة أخرى مثل توربينات الرياح ومولدات الديزل. يتم إقران هذه الأنظمة الهجينة مع بطاريات الليثيوم لتخزين الطاقة الزائدة ، وضمان عدم إهدارها.

تشمل مزايا استخدام الأنظمة الهجينة القدرة على توليد ما يكفي من الكهرباء حتى في حالة فشل أحد المصادر أو عدم توفره. يمكن أن توفر هذه الأنظمة الطاقة حتى عندما لا تكون الشمس مشرقة أو لا تهب الرياح. هذا اعتبار أساسي للمناطق التي تعاني من فصول الشتاء القاسية وفترات طويلة بدون ضوء الشمس. في حين أن فوائد الأنظمة الكهروضوئية الهجينة كثيرة ، إلا أن تركيبها قد يكون مكلفًا ، نظرًا لأنها تتطلب تصميمًا معقدًا ومصادر متعددة للطاقة.

ورقة الغش لاختيار أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية

توفر أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية طريقة نظيفة واقتصادية ومستدامة لتوليد الكهرباء للمنازل والمزارع وحتى المستخدمين الصناعيين والتجاريين الكبار مثل المصانع والمدارس والمستشفيات ومراكز التسوق. يتم تصنيف الأنظمة الكهروضوئية إلى 3 أنواع رئيسية: الأنظمة الكهروضوئية على الشبكة ، والأنظمة الكهروضوئية خارج الشبكة ، والأنظمة الكهروضوئية الهجينة. يعتمد اختيار النظام على عدة عوامل مثل موقع المستخدم وميزانيته واحتياجاته من الطاقة.

رسم بياني يوضح الاختلافات بين 3 أنواع من أنظمة الطاقة الكهروضوئية

لذلك هناك لديك! دورة مكثفة في أساسيات أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية. هل أنت مستعد للتحول من مصادر الطاقة التقليدية إلى الطاقة الشمسية؟ إذا كان الأمر كذلك ، فتحقق من أنها فعالة من حيث التكلفة الأنظمة الكهروضوئية لبداية سريعة!

هل كان المقال مساعدا؟!

المشاهدات بعد: 4,859

شرح 3 أنواع مختلفة من أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية في العمق

ما هو نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية؟

أنظمة الطاقة الشمسية والأنظمة الكهروضوئية