في الأيام الأخيرة , وفقًا لماكنزي Wood , ذكرت مجموعة بحث واستشارات عالمية , أن منشآت الطاقة الشمسية الكهروضوئية (PV) ستنمو بمعدل سنوي يبلغ 8٪ , خلال الفترة من 2022 إلى 2031 إلى أكثر من 3500 جيجاواط من إجمالي السعة المركبة . ومع ذلك ، , لا يزال هناك الكثير من التحديات في نفس الوقت . الاتجاهات العالمية للتخلص التدريجي من الوقود الأحفوري والانتقال إلى مصادر طاقة أنظف دفعت الابتكار والسياسات التي أدت إلى خفض كبير في التكلفة في قطاع الطاقة الشمسية الكهروضوئية على مدى العقدين الماضيين . ومع ذلك ، , مع انتشار COVID-19 في جميع أنحاء العالم , الانتعاش السريع في الطلب من التركيبات الشمسية , معدلات الشحن المتزايدة بسرعة , وأسعار المواد الخام الشمسية المرتفعة دفعت أسعار الوحدات إلى أعلى بنسبة تزيد عن 20٪ . الأسعار العالمية للمواد الخام الرئيسية مثل البولي سيليكون , الفضة , الألومنيوم , النحاس , والصلب وصلت جميعها إلى مستويات عالية جديدة . تقوم أوروبا بتحويل نظام الطاقة الخاص بها بسبب الحرب بين روسيا وأوكرانيا , مع مبادرة repowereu التي تتصور ما لا يقل عن 420 جيجاوات من الطاقة الشمسية الجديدة بحلول عام 2030 . ولكن مع المزيد من العقوبات في الطريق ضد روسيا , ومع الكهرباء وارتفاع أسعار الوقود , تحتاج أوروبا إلى التنقل في بيئة الأسعار المرتفعة هذه والعمل بسرعة لتطوير سلسلة توريد محلية للطاقة الشمسية لتحقيق أهدافها .

الألواح الشمسية الألواح الشمسية هي المكون الأكثر تميزًا في نظام الطاقة الشمسية . تقوم الألواح الشمسية بتحويل ضوء الشمس إلى كهرباء من خلال عملية تسمى التأثير الكهروضوئي . تتكون الألواح الفردية من عدة خلايا شمسية , وهي عبارة عن رقاقات سيليكون موصولة ببعضها البعض ومثبتة في مكانها بواسطة اللوح الخلفي , الإطار , ولوح من الزجاج . سلسلة اللوحة عبارة عن مجموعة من (عادةً 4-10) لوحات سلكية معًا في سلسلة , والتي يتم بعد ذلك توصيلها بمدخل على عاكس سلسلة . تشير المصفوفة الشمسية الخاصة بك إلى جميع الألواح التي يتكون منها نظامك . قد تحتوي المصفوفة على واحد أو أكثر من سلاسل الألواح السلكية في عاكس سلسلة , أو أي عدد من الألواح المقترنة بشكل فردي بمحولات دقيقة . عند تصفح الألواح الشمسية , ، ستصادف نوعين: أحادي البلورات أو متعدد البلورات , وحجمان مختلفان . أحادي البلورات مقابل . متعدد البلورات تحتوي الألواح الشمسية أحادية البلورية (أحادية) على خلايا شمسية مقطوعة من مصدر واحد للسيليكون. يجعلها أقل كفاءة بقليل من الخلايا الأحادية , مما يعني أن الألواح الأحادية تسمح لك باحتواء قدر أكبر من الطاقة الشمسية في مساحة أصغر . بينما تستخدم الألواح الأحادية في تحمل سعر أعلى نظرًا لزيادة كفاءتها , لم يعد هذا هو الحال . حيث قامت الشركات بتوجيه خطوط إنتاجها للتركيز على الألواح أحادية اللون , أدت عمليات التصنيع الأكثر كفاءة إلى رفع التكلفة. من الألواح الأحادية والبولي المتوافقة مع بعضها البعض . تمثل الخلايا الأحادية الآن حوالي 75٪ من الألواح الموجودة في السوق . 60/120 خلية مقابل 72/144 خلية تأتي الألواح الشمسية كاملة الحجم في حجمين قياسيين: تبلغ الألواح المكونة من 60 خلية و 120 خلية حوالي 40 "× 66" , وتعطي أو تأخذ بوصة اعتمادًا على الشركة المصنعة . تحتوي الألواح المكونة من 60 خلية على 10 صفوف من 6 خلايا لكل منها . اللوحات المكونة من 120 خلية هي نفس الحجم والتكوين , ولكن يتم تقطيع الخلايا إلى نصفين , مما يعزز كفاءة اللوحة قليلاً . يبلغ حجم الألواح المكونة من 72 خلية و 144 خلية حوالي 40 "× 78" , مرة أخرى مع اختلافات صغيرة اعتمادًا على الشركة المصنعة . تحتوي الألواح المكونة من 72 خلية على 12 صفًا من 6 خلايا لكل منها . وتتشابه الألواح المكونة من 144 خلية عامل الشكل , ولكن بخلايا نصف مقطوعة . يبلغ ارتفاع الألواح الشمسية الأكبر حوالي قدم وأثقل بمقدار 8 أرطال , مما يجعل حملها أكثر صعوبة أثناء التثبيت , خاصة إذا كنت تقوم بتثبيت نظام على سطح منزلك . بغض النظر , يجب أن يكون سهلًا يمكن تنفيذه مع أكثر من شخصين يساعدون في التثبيت . يمكن أن تكون الألواح الأكبر حجمًا أكثر فعالية من حيث التكلفة , ولكن غالبًا ما يكون اختيارك أيهما يناسب سطح منزلك بشكل أفضل . إذا كان لديك سقف مرتفع , فقد تكون قادرًا على احتواء صفين من 60 خلية ألواح , في حين أن السقف الأصغر قد يحتاج إلى 72 خلية لتناسب أكبر قدر ممكن من الطاقة الشمسية في مساحة محدودة ....

الخطوة 1: ضوء الشمس ينشط اللوحات . تتكون كل لوحة شمسية من طبقة من خلايا السيليكون , إطار معدني , غلاف زجاجي محاط بغشاء خاص , وأسلاك . للحصول على أقصى تأثير , يتم تجميع الألواح معًا في "مصفوفات" "(سلسلة مرتبة) وتوضع على أسطح المنازل أو في مساحات خارجية كبيرة . الخلايا الشمسية , والتي يشار إليها أيضًا باسم الخلايا الكهروضوئية , تمتص ضوء الشمس خلال ساعات النهار . الخطوة 2: الخلايا تنتج التيار الكهربائي . يوجد داخل كل خلية شمسية رقاقة رقيقة شبه موصلة مصنوعة من طبقتين من السيليكون . طبقة واحدة مشحونة إيجابياً , والأخرى سالبة الشحنة , مكونة مجالًا كهربائيًا . عندما تضرب الطاقة الضوئية من الشمس طاقة ضوئية تعمل الخلية الشمسية , على تنشيط الخلية وتتسبب في "تفكك" الإلكترونات من الذرات داخل رقاقة أشباه الموصلات . يتم تشغيل هذه الإلكترونات السائبة بواسطة المجال الكهربائي المحيط بالرقاقة , وتنتج هذه الحركة تيارًا كهربائيًا . الخطوة 3: تحويل الطاقة الكهربائية . لديك الآن ألواح شمسية تعمل بكفاءة لتحويل ضوء الشمس إلى كهرباء , ولكن الكهرباء المولدة تسمى كهرباء التيار المباشر (أو التيار المستمر) , وهي ليست نوع الكهرباء التي تزود معظم المنازل , والتي تعمل بالتيار المتردد ( أو التيار المتردد) الكهرباء . لحسن الحظ , يمكن بسهولة تحويل التيار المستمر إلى كهرباء التيار المتردد عن طريق أداة تسمى العاكس . في الأنظمة الشمسية الحديثة , يمكن تكوين هذه العواكس على أنها عاكس واحد للنظام بأكمله أو محولات ميكروية فردية مثبتة خلف الألواح . الخطوة 4: الكهرباء المحولة تمد منزلك بالطاقة . بمجرد تحويل الطاقة الشمسية من تيار مستمر إلى تيار متردد , ، فإنها تعمل من خلال اللوحة الكهربائية الخاصة بك ويتم توزيعها داخل المنزل لتشغيل أجهزتك . وهي تعمل تمامًا مثل الطاقة الكهربائية المولدة عبر الشبكة بواسطة شركة المرافق الكهربائية , لذلك لا يحتاج أي شيء للتغيير داخل المنزل . نظرًا لأنك لا تزال متصلاً بشركة الطاقة التقليدية الخاصة بك , يمكنك تلقائيًا سحب كهرباء إضافية لاستكمال أي نقص في الطاقة الشمسية من الشبكة . الخطوة 5: استخدام NET METER . في الأيام الملبدة بالغيوم والمبيت , قد لا تتمكن الألواح أو الألواح الشمسية من التقاط ما يكفي من ضوء الشمس لاستخدامه في الطاقة ؛ على العكس من ذلك , في منتصف اليوم عندما لا يكون هناك أحد في المنزل , قد يجمعون فائضًا من الطاقة - أكثر مما تحتاجه لتشغيل منزلك . ولهذا السبب يتم استخدام عداد لقياس الكهرباء المتدفقة في كلا الاتجاهين - ومن منزلك . غالبًا ما تقدم شركة المرافق الخاصة بك أرصدة لأي فائض في الطاقة ترسله مرة أخرى إلى الشبكة . وهذا ما يُعرف باسم القياس الصافي . خاتمة الآن بعد أن تعرفت على أساسيات الطاقة الشمسية , ، يمكنك أن تتعجب من كيف يمكن لتقنية الطاقة الكهروضوئية الحالية التقاط القوة الهائلة للشمس لتشغيل المنزل . قد لا يكون علم الصواريخ - ولكنه بالتأكيد هو براعة الإنسان في أفضل ....

مزايا الطاقة الشمسية استقلال الطاقة إلغاء فاتورة الكهرباء استثمار مربح حوافز حكومية قوية مستمر صيانة منخفضة 1 . استقلالية الطاقة تقليديًا , يعتمد معظم الناس على شركة المرافق لتزويدهم بالطاقة . عندما تنخفض الشبكة , إذا كنت تمتلك نظامًا شمسيًا مزودًا بتخزين الطاقة , يمكنك الاستمرار في توليد الطاقة أثناء حالات الطوارئ . ذلك راحة البال لا تقدر بثمن إذا كنت تعيش في مكان به شبكة طاقة غير موثوقة , أو تتعرض بشكل منتظم للتهديد من قبل الظروف الجوية القاسية مثل الأعاصير والأعاصير . تقيد طاقة المرافق أيضًا الأشخاص الذين يرغبون في العيش خارج الشبكة , مثل مقصورة الصيد عن بُعد . حيث يمكن للطاقة الشمسية أن تولد الطاقة حيث يكون تشغيل خطوط الكهرباء مكلفًا للغاية . 2 . تخلص من فاتورة الكهرباء باستخدام نظام الحجم المناسب , يمكنك تقليل فاتورة الكهرباء أو إزالتها تمامًا . حتى إذا قمت بتمديد فترة الاسترداد عن طريق الحصول على قرض لتمويل مشروعك , ، فإنك لا تزال تتمتع بتكاليف كهرباء مخفضة منذ اللحظة التي تضغط فيها على مفتاح نظام الطاقة الكهروضوئية لديك . 3 . الطاقة الشمسية (المرتبطة بالشبكة) هي استثمار مربح إذا اشتريت نظام ربط شبكي (نوع النظام الذي تنشئه إذا كان لديك وصول إلى خطوط الطاقة) , يمكنك أن تتوقع أن يحقق استثمارك في الطاقة الشمسية ربحًا على المدى الطويل . في الواقع , على مدار 25 عامًا من ضمان الألواح الشمسية , نقدر أنك ستكسب , 031 على فواتير الطاقة بعد إتمام فترة الاسترداد الأولية . 4 . الحوافز الحكومية المربحةيصبح الاستثمار في الطاقة الشمسية أكثر جاذبية عندما تأخذ الحوافز الحكومية في الاعتبار . توجد برامج حكومية واتحادية لتشجيع الناس على الاستثمار في الطاقة المتجددة . مدعيا أن هذه يمكن أن تعيد الكثير من الأموال إلى جيبك . 5 . الاستدامة مصدر الطاقة المستدامة هو أحد المصادر التي يمكننا استخدامها دون استنفاد مصدر الطاقة . النفط والغاز غير مستدامين , لأننا نستهلك هذه الموارد كما نستخدمها . في المقابل , الطاقة الشمسية مستدامة لأن مصدر الطاقة (ضوء الشمس) يتجدد باستمرار . يمكننا استخدام الطاقة الشمسية دون القلق بشأن ما إذا كنا سنستنفد الموارد الطبيعية للأرض للأجيال القادمة . 6 . صيانة منخفضة لا تحتوي الأنظمة الشمسية على الكثير من الأجزاء المتحركة . نتيجةً لذلك , نادرًا ما تتعطل أو تتطلب صيانة للحفاظ على عملها بالشكل الأمثل . تتمتع الألواح بضمان لمدة 25 عامًا , ولكن العديد منها لديها الكثير عمر أطول . من الشائع استبدال العاكس مرة واحدة على الأقل طوال عمر نظامك . ولكن هذا يتعلق بالصيانة المجدولة الوحيدة التي ستواجهها للأنظمة المرتبطة بالشبكة . تعد الأنظمة غير المتصلة بالشبكة أكثر تعقيدًا بعض الشيء لأنها يجب أن تتضمن بطاريات , والتي تتطلب غالبًا صيانة روتينية . وعلى وجه التحديد , يجب فحص بطاريات الرصاص الحمضية المغمورة (أرخص خيار متاح) وإعادة تعبئتها بالماء بانتظام للاحتفاظ بها أنها تعمل بشكل صحيح ....