الفرق بين أنظمة الطاقة الشمسية المتصلة بالشبكة والمستقلة والهجينة

On-grid: نظام متصل بالشبكة

في نظام On-grid تتصل الألواح عبر إنفرتر بالتمديدات الكهربائية للمبنى، وبالتالي بالشبكة. الكهرباء التي تنتجها في النهار تستخدمها أجهزتك أولًا. وإذا زاد الإنتاج عن الاستهلاك يذهب الفائض إلى الشبكة، وإذا قلّ يأتي النقص من الشبكة. وفي الليل لا ينتج النظام، ويتم تلبية كل الحاجة من الشبكة.

أكبر ميزة في هذا الهيكل هي بساطته. فلأنه لا توجد بطارية، تقل بنود الصيانة، ويمكن تركيب ألواح أكثر بالميزانية نفسها. أما كيفية الاستفادة من الإنتاج الزائد، عبر المقاصة أو البيع، فتعتمد على اللوائح الحالية ويتم التحقق منها في مرحلة التقديم.

النقطة التي تفاجئ كثيرين هي أنه عند انقطاع الشبكة يتوقف نظام On-grid أيضًا. حتى والشمس في كبد السماء، يوقف العاكس الإنتاج. وهذا ليس عطلًا بل قاعدة أمان: فحتى لا يتعرض فنّي يعمل على الشبكة لصعقة من كهرباء ألواحك، يُغلق العاكس نفسه عندما لا يرى الشبكة.

ملاحظة الخبير: إذا أردت أن يستمر المنزل أو مكان العمل بالعمل عند انقطاع الكهرباء، فنظام On-grid وحده لا يكفي. قل ذلك بوضوح في مرحلة عرض السعر.

Off-grid: نظام مستقل عن الشبكة

نظام Off-grid لا صلة له بالشبكة إطلاقًا. تغذي الألواح الأجهزة في النهار وتشحن البطاريات أيضًا، وفي الليل تأتي كل الطاقة من البطاريات. وهو مصمم للأماكن البعيدة التي لا تصل إليها الشبكة، مثل بيوت الكروم ورؤوس الآبار والإسطبلات وبيوت المرتفعات ومحطات الإرسال.

في هذا النظام تكون كلفة خطأ التصميم ثقيلة. فإذا اختيرت سعة البطارية صغيرة تنفد الطاقة بعد بضعة أيام غائمة، وإذا اختيرت كبيرة تنتفخ الكلفة بلا داعٍ. لذلك يبدأ تصميم Off-grid بسرد كل جهاز على حدة وعدد ساعات تشغيله يوميًا. وإضافة مولّد صغير احتياطي خيار شائع أيضًا.

وفي نظام Off-grid تتغير عادات الاستهلاك أيضًا. فالأجهزة ذات القدرة العالية مثل المدفأة الكهربائية والفرن وسخّان الماء تستنزف سعة البطارية بسرعة. وتشغيل هذه الأجهزة في النهار، في ساعات الإنتاج العالي، يطيل عمر النظام.

هجين: الشبكة والبطارية معًا

النظام الهجين يبقى متصلًا بالشبكة ويستخدم البطارية أيضًا. في النهار يملأ الإنتاج الزائد البطارية أولًا، وفي المساء والليل يُسحب من البطارية أولًا، وعندما تفرغ البطارية يتم التحويل إلى الشبكة. وعند حدوث انقطاع، ينقل العاكس الهجين الأحمال المحددة إلى البطارية والألواح، فتواصل هذه الأحمال العمل.

النقطة التي ينبغي الانتباه إليها هنا هي أي الدوائر ستُغذّى عند الانقطاع. فتغذية المنزل كله من البطارية تتطلب سعة كبيرة. وفي معظم المشاريع توضع الأحمال الحرجة مثل الثلاجة والإضاءة والمودم وكاميرا المراقبة والإنذار في لوحة منفصلة، وتعمل هذه اللوحة وحدها عند الانقطاع. ويتم هذا الفصل أثناء التركيب، وتغييره لاحقًا يتطلب تعديلًا في التمديدات.

يكون النظام الهجين منطقيًا في الأماكن التي تتكرر فيها الانقطاعات أو التي يؤدي فيها الانقطاع إلى خسارة في العمل. ويدخل في هذه الفئة متجر يحتفظ بمنتجات السلسلة الباردة، أو منشأة لا يجوز أن يتوقف تسجيل الكاميرات فيها، أو شخص يعمل من المنزل.

ينبغي السؤال أيضًا عن زمن التحويل عند الانقطاع في النظام الهجين. فبعض الأجهزة تنقل الأحمال إلى البطارية بفجوة لحظية قصيرة عند انقطاع الشبكة. وقد تعيد الأحمال الحساسة مثل الحاسوب وجهاز التسجيل التشغيل في هذه الفجوة. ولمثل هذه الأجهزة، فإن وجود UPS صغير إلى جانب النظام الهجين يمنع فقدان التسجيلات والبيانات.

أيهما تختار؟

لتسهيل القرار، اسأل نفسك هذه الأسئلة:

• هل توجد شبكة كهرباء في موقع التركيب؟ إن لم توجد، فالاختيار هو Off-grid أو مضخة تعمل بالطاقة الشمسية.
• إذا كانت الشبكة موجودة والانقطاعات نادرة، فنظام On-grid يكفي عادةً.
• إذا كانت الانقطاعات متكررة وتؤثر بجدية في العمل أو الراحة، يُنظر في النظام الهجين.
• إذا كان استهلاكك ليلًا مرتفعًا وتريد تلبيته من الشمس، فأنت بحاجة إلى نظام ببطارية.
• إذا كانت الميزانية محدودة، فالحل الوسط هو تركيب On-grid أولًا ثم اختيار عاكس يقبل البطارية لاحقًا.

هل يمكن إضافة بطارية لاحقًا؟

يتوقف ذلك على العاكس المركّب. العاكس القياسي لنظام On-grid لا يدير البطارية. وإذا أردت إضافة بطارية لاحقًا، فإما أن يُضاف عاكس ثانٍ للبطارية أو يُستبدل العاكس الحالي بموديل هجين. واختيار عاكس مناسب للنظام الهجين من البداية يسهّل الأمر عندما تقرر إضافة البطارية بعد سنوات.

وإذا كانت ستُضاف بطارية، فيُفكَّر في مكانها مسبقًا. يجب أن تبقى البطاريات في مكان بارد وجاف جيد التهوية. والبطارية التي توضع في علّية تتعرض للشمس أو في مستودع حار في صيف شانلي أورفا لا تعطي عمرها المتوقع.

وعدد الألواح يؤثر في هذا القرار أيضًا. فالطاقة التي ستملأ البطارية تأتي من الألواح أيضًا. وإذا كان النظام الحالي بالكاد يغطي استهلاك النهار، فإضافة البطارية وحدها لا تنفع؛ وقد يلزم إضافة ألواح لإنتاج الفائض الذي يشحن البطارية. وإذا لم يبقَ مكان على السطح فإن هذا الخيار يصبح محدودًا؛ وعندها يكون الأصح إبقاء سعة البطارية صغيرة بحسب الأحمال الحرجة.

حالات شائعة في ظروف شانلي أورفا

في المناطق الريفية قد تكون الشبكة موجودة لكن الخط ضعيف، وتتكرر تقلبات الجهد. ويوقف عاكس On-grid الإنتاج عندما يخرج جهد الشبكة عن حدود معينة. فإذا كانت هذه التقلبات تتكرر على خطك، فأخبرنا بها أثناء الكشف الميداني ليتم اختيار العاكس وضبطه وفقًا لذلك.

ولبئر في حقل بعيد عن الشبكة، يُركَّب عادةً نظام Off-grid بدون بطارية يشغّل المضخة مباشرة. وإذا كان في الأرض نفسها منزل أيضًا، يمكن التخطيط لنظام منفصل ببطارية للمنزل. ودمج الحاجتين في نظام واحد يعقّد الأمور أحيانًا.

أما في المجمّعات السكنية والعمارات فيُتحدث عادةً عن نظام On-grid لاستهلاك المناطق المشتركة: إضاءة الدرج والهيدروفور والمصعد ومصابيح موقف السيارات. وإذا أردت أن يعمل المصعد أو الهيدروفور عند الانقطاع، فهذا يكبّر سعة البطارية بشكل كبير. وفي هذه الحالة قد يكون التفكير في مولّد مع الطاقة الشمسية أكثر واقعية.

أيًّا كان النوع الذي تختاره، إذا أجريت بعد تركيب النظام تغييرًا في تمديداتك الكهربائية، مثل إضافة خط مكيف جديد أو مضخة، فتحدث إلى الفريق الذي نفّذ التركيب. ففي النظام الهجين خاصة، قد يؤدي توصيل حمل جديد باللوحة الخطأ إلى استنزاف البطارية بسرعة غير متوقعة عند الانقطاع.

الأسئلة الشائعة