محطة طاقة شمسية على سطح المصنع ومكان العمل: الاستهلاك الذاتي والفحوصات الأولية

لماذا يكون الاستهلاك الذاتي حاسمًا؟

الاستهلاك الذاتي هو أن تستخدم الكهرباء التي تنتجها الألواح في المنشأة في الوقت نفسه دون تغذية الشبكة بها. فلا تسحب كهرباء من الشبكة لهذه الطاقة، ولذلك فهذا هو الإنتاج الأعلى قيمة. أما الطاقة الفائضة المغذّاة إلى الشبكة فتخضع لقواعد المقاصة، وقد تشددت هذه القواعد في السنوات الأخيرة بتغييرات مثل الانتقال إلى الأساس الساعي.

والنتيجة العملية هي: يجب تحديد حجم النظام ليس بحسب إجمالي kWh الشهري في الفاتورة بل بحسب استهلاكك الساعي. فورشة تعمل بوردية واحدة ومطحنة دقيق تعمل بثلاث ورديات لا تستفيدان من الشمس بالقدر نفسه حتى لو كان استهلاكهما الشهري واحدًا. ففي الورشة يتركز الاستهلاك في النهار ويبقى معظم ما تنتجه الألواح في الداخل. وفي المنشأة ذات الورديات الثلاث لا يمكن تلبية الاستهلاك الليلي بالشمس.

وتدخل عطلات نهاية الأسبوع والأعياد في الحساب أيضًا. فعندما تكون المنشأة مغلقة يذهب الإنتاج كله إلى الشبكة. وحصة هذه الأيام في السنة تؤثر في مدى الحجم الذي يجب أن يكون عليه النظام.

كيف يُستخرج منحنى الحمل؟

في معظم المنشآت المشتركة بالجهد المتوسط تُقرأ بيانات العدّاد عن بُعد ويُحفظ سجل استهلاك بالساعة. يمكنك طلب هذه البيانات من شركة التوزيع أو من مزوّدك. تُظهر بيانات سنة كاملة بالساعة الفرق بين الصيف والشتاء وساعات الدوام والعطل.

إذا لم تتوفر بيانات بالساعة، تُجرى قياسات لعدة أسابيع باستخدام محلل طاقة. يكشف هذا القياس الساعات التي تعمل فيها المحركات الكبيرة وانخفاض الاستهلاك وقت استراحة الظهر. وإذا اختيرت قدرة الألواح بحيث لا تتجاوز الحد الأدنى للاستهلاك الباقي في النهار، يُستهلك معظم الإنتاج داخل المنشأة.

ملاحظة الخبير: إذا كنتم تخططون خلال السنتين أو الثلاث القادمة لإضافة خط إنتاج جديد أو غرفة تبريد أو ضاغط هواء، فأخبرونا بذلك منذ البداية. فزيادة الاستهلاك تغيّر القدرة التي ستُركّب واختيار إنفرتر .

هل يتحمل السقف هذا الحمل؟

في معظم المباني الصناعية يكون السقف من ألواح ساندويتش أو صفائح معدنية شبه منحرفة فوق هيكل فولاذي. وتضيف الألواح وهيكل التثبيت وحمل الرياح حملًا إضافيًا على السقف. ويُحدَّد ما إذا كان السقف يتحمل هذا الحمل بتقييم إنشائي من مهندس مدني؛ ولا يُقرَّر ذلك بالنظر والتقدير.

كما يُنظر في عمر غطاء السقف. فعمر الألواح طويل؛ لكن النظام المركّب فوق صفيحة صدئة أو تسرّب الماء ويلزم استبدالها خلال سنوات قليلة، يضطر إلى أن يُفكّ ويُعاد تركيبه عند تجديد السقف. وهذا مكلف ويوقف الإنتاج. وإذا كان السقف سيُجدَّد، فيُنجز السقف أولًا ثم محطة الطاقة الشمسية.

كل نقطة تُثقب فيها الصفيحة أثناء التركيب تمثل خطرًا على العزل المائي. لذلك تُستخدم مشابك أو نظام قضبان مناسب لنوع الصفيحة، وتُفضَّل عناصر التثبيت المزوّدة بحشوات في المواضع التي يلزم فيها الثقب.

المحوّل والاشتراك والربط

إذا كان لدى المنشأة محوّل خاص بها، فعادةً يُربط النظام الشمسي بجانب الجهد المنخفض من المحوّل. وتُقيَّم القدرة التي ستُركّب مع قدرة المحوّل والحدود الواردة في اتفاقية الربط. ويجري طلب الربط وعملية الموافقة عبر شركة التوزيع.

على المنشآت التي تدفع غرامة القدرة الارتكاسية أن تنتبه. فالإنتاج الشمسي يقلل حاجة النهار من الطاقة الفعالة لكنه قد يغيّر توازن التعويض. ويجب فحص إعدادات لوحة التعويض وسعتها بعد تشغيل المحطة الشمسية؛ وإلا قد تصل الفاتورة ببند غير متوقع.

في المنشآت ذات المباني المتعددة، سؤال أي مبنى ستُركّب ألواحه على سقفه وسؤال أي لوحة توزيع ستُربط بها سؤالان منفصلان. وربط الإنتاج بقرب اللوحة الأعلى استهلاكًا يقلل فقد الكابلات. أما الخط الممدود من سقف مستودع بعيد إلى مبنى الإنتاج، فتُحسب في المشروع مساحة مقطع الكابل ومساره وعناصر الحماية. وغالبًا ما يُمرَّر هذا التفصيل في عروض الأسعار بسطر واحد؛ فاطلبوا كتابيًا بأي لوحة سيجري الربط وبأي مقطع كابل.

السلامة من الحريق ووصول الدفاع المدني

ينتج النظام الشمسي على السقف تيارًا مستمرًا، وتبقى الألواح تحت الجهد ما دامت الشمس موجودة. وأثناء الحريق لا يستطيع رجال الإطفاء قطع هذا الجهد بسهولة. ولذلك تُخطَّط الكابلات بحيث لا تزيد خطر الحريق.

النقاط التي تُراعى في التخطيط هي:

• أن تمر كابلات DC داخل المبنى بأقصر مسار ممكن
• عزل مناسب عند المرور عبر حواجز الحريق
• ترك ممرات للمشي على السقف لفريق الإطفاء والصيانة
• إبقاء العاكسات واللوحات الكهربائية بعيدًا عن مخزن المواد القابلة للاشتعال
• وضع علامة عند المدخل على المفتاح الذي يوقف النظام في حالات الطوارئ
• أن يشمل نظام كشف الحريق في المبنى منطقة المحطة الشمسية أيضًا

الغبار والحرارة وخطة الصيانة

في المناطق الصناعية المنظمة يتراكم على السقف الغبار أو غبار الطحين أو الإسمنت وسخام المداخن. ويخفض هذا التراكم الإنتاج كل يوم قليلًا حتى أول تنظيف. ولأجل التنظيف يُخطَّط أثناء التركيب لوصول آمن إلى السقف ووصلة مياه ومعدات منع السقوط مثل خط الحياة.

في صيف شانلي أورفا يسخن سطح سقف ألواح الساندويتش كثيرًا. وترك فراغ تحت الألواح لتدوير الهواء يحافظ على الكفاءة. ولا ينبغي أن تُوضع العاكسات تحت الشمس على السقف، بل في الظل أو في مكان داخلي جيد التهوية.

بعد تركيب نظام المراقبة، عيّنوا شخصًا يتابع بيانات الإنتاج شهريًا. فعطل لوح أو احتراق منصهر في سلسلة ما يظهر كانخفاض صغير في الإنتاج الكلي، وإذا لم ينظر أحد فلن يُلاحظ لأشهر.

ما يجب تحضيره قبل طلب عرض السعر

فواتير السنة الأخيرة، وبيانات الاستهلاك بالساعة إن وُجدت، ومخطط السقف أو على الأقل أبعاده، ومعلومات المحوّل والاشتراك، كلها تجعل الاجتماع الأول مثمرًا. وفي عرض السعر المُعدّ بهذه المعلومات يجب أن تظهر كل من القدرة المركّبة والإنتاج السنوي المتوقع ومقدار ما سيُستهلك منه ذاتيًا بشكل منفصل.

اسألوا عن الافتراضات التي بُني عليها تقدير الإنتاج في عرض السعر. فإذا لم يتضح ما القيم المستخدمة لميل الألواح واتجاهها وفقد الظل والغبار، يصبح من الصعب المقارنة بين عرضين.

ناقشوا كذلك جدول التركيب. فالعمل على سقف مصنع مستمر في الإنتاج يتطلب مراعاة حركة الرافعات الشوكية وموضع الرافعة الكبيرة وإجراءات السلامة المهنية. وقد يلزم انقطاع قصير للكهرباء أثناء الربط والتشغيل؛ وإذا حُدِّد اليوم والساعة مسبقًا وفق خطة الإنتاج فلن تتوقف الآلات دون تخطيط.

الأسئلة الشائعة