أكد أستاذ فيزياء المواد والطاقة المساعد بقسم الفيزياء في جامعة الطائف الدكتور محمد غازي الثبيتي، الجدوى الاقتصادية لإنتاج الكهرباء باستخدام الخلايا الشمسية في المنازل، وإمكانية الاستفادة منها في خفض الاستهلاك الشهري للطاقة، وصولاً إلى تحقيق إيرادات للمستهلك نفسه.
جاء ذلك خلال ورشة عمل نظمتها جامعة الطائف تحت عنوان: “توفير الطاقة باستخدام الخلايا الشمسية في المنازل”، وقدمها الدكتور الثبيتي، ضمن فعاليات سوق عكاظ المقام حالياً في دورته الثانية عشرة.
وقدم أستاذ فيزياء المواد والطاقة المساعد بقسم الفيزياء في جامعة الطائف، عرضاً للمتدربين المشاركين في الورشة عن أهم أنظمة تركيب ألواح الخلايا الشمسية في المنازل.
وأوضح الدكتور الثبيتي أن النوع الأول هو النظام غير المتصل بشبكة خطوط الكهرباء، وإمكانية الاعتماد عليه بشكل كامل ومستقل في توفير الطاقة، أو بشكل جزئي لخفض قيمة فاتورة الاستهلاك الشهري من الطاقة الكهربائية.
وبيّن أن النوع الآخر هو النظام المتصل مع شبكة خطوط الكهرباء، ويتطلب هذا النوع من الأنظمة تركيب العداد المزدوج (ثنائي الاتجاه)، إذ يسمح بقياس الطاقة الكهربائية المستهلكة، وكذلك الطاقة الكهربائية الفائضة عن الحاجة.
وأكد أن هذا النوع من أنظمة توصيل ألواح الطاقة الشمسية يمتاز بإمكانية تحقيق إيرادات للمستهلك من الطاقة الكهربية الزائدة عن الاستخدام، عن طريق بيعها للشبكة، وإمكانية استفادة المستهلكين الآخرين منها أو احتسابها كرصيد للمستهلك، وبالتالي الاستفادة القصوى من الطاقة الكهربائية المنتجة وتقليل هدر الطاقة.
وأشار أستاذ فيزياء المواد والطاقة المساعد بقسم الفيزياء في جامعة الطائف، إلى إقرار هيئة تنظيم الكهرباء والإنتاج المزدوج، العام الماضي، عبر “وثيقة تنظيم الطاقة الشمسية الكهروضوئية الصغيرة”، إمكانية إعادة تصدير فائض الطاقة الكهربائية المنتجة من الطاقة الشمسية لدى مستهلكي الكهرباء إلى الشبكة العامة، بتعرفة تحددها الهيئة.
ونوه الدكتور الثبيتي إلى أن العوائد الاقتصادية لإنتاج الكهرباء باستخدام الخلايا الشمسية في المنازل تعتمد على عوامل عدة، تتعلق بحجم الاستهلاك والتوفير وكذلك بتقنيات تصنيع ألواح الخلايا الشمسية.
وأوضح أن كفاءة ألواح الخلية الشمسية تعتبر أحد أهم العوامل في احتساب التكلفة الاقتصادية، وكذلك جودة بطاريات التخزين والمحولات الكهربائية المستخدمة.
وبين أن العمر الافتراضي لألواح الخلايا الشمسية يتراوح بين 20 إلى 25 سنة، وتقدر فترة استعادة رأس المال المستخدم في أنظمة توليد الطاقة الشمسية من ست إلى عشر سنوات، تبعاً لحجم وكفاءة النظام المستخدم.
واستعرض أستاذ فيزياء المواد والطاقة المساعد بقسم الفيزياء في جامعة الطائف، خلال ورشة العمل، أهمية استخدام الطاقة الشمسية في المملكة، مشيراً إلى أهداف رؤية المملكة 2030 في مجال الاعتماد على مصادر الطاقة المتجددة والبديلة لتوليد الطاقة الكهربائية.
ولفت الدكتور الثبيتي في هذا الصدد إلى توقيع ولي العهد نائب رئيس مجلس الوزراء وزير الدفاع الأمير محمد بن سلمان بن عبدالعزيز آل سعود، اتفاقية مع صندوق (رؤية سوفت بنك)، الذي يعد من أكبر صناديق استثمار الطاقة في العالم، لتوليد طاقة شمسية بقدرة 200 (جيجا وات) بحلول العام 2030، ما سيحدث نقلة كبيرة جداً في مجال الاعتماد على الطاقة الشمسية.
وشرح أستاذ فيزياء المواد والطاقة المساعد بقسم الفيزياء في جامعة الطائف، أهمية وفوائد استخدام الطاقة الشمسية في المنازل.
وأوضح في هذا الصدد أن نسبة التعرض لأشعة الشمس في المملكة تعتبر مرتفعة مقارنة بدول أخرى، إذ يقدر معدل درجة سطوع أشعة الشمس فيها بنحو 6,5 كيلو وات في الساعة/ متر مربع، كما يصل معدل التعرض لأشعة الشمس إلى ثمان ساعات في اليوم، مما يسمح بإنتاج كميات أكبر من الطاقة الشمسية في المملكة.
وذكر الدكتور الثبيتي أن فكرة عمل الخلايا الشمسية تتلخص في تحويل الأشعة الضوئية القادمة من الشمس إلى طاقة كهربائية يمكن استخدامها في تشغيل الأجهزة المنزلية والمعدات الكهربائية، أو تخزينها واستخدامها في فترات غياب الشمس ليلاً.
ولفت إلى أن كفاءة نظام توليد الطاقة الشمسية تعتمد على عوامل عدة، منها سعة البطاريات المستخدمة في التخزين، وكفاءة ألواح الخلايا الشمسية، وجودة المحولات الكهربائية وأسلاك التوصيل ونظام توصيل البطاريات والمحولات، والصيانة المستمرة، وكذلك تنظيف ألواح الخلايا الشمسية المستخدمة من ذرات الغبار والأتربة المتساقطة عليها بسبب الظروف الجوية.
وأشار أستاذ فيزياء المواد والطاقة المساعد بقسم الفيزياء في جامعة الطائف إلى أن التنظيف الدوري والمستمر لأسطح ألواح الخلايا الشمسية يحافظ على سلامة نظام ألواح الخلايا الشمسية المستخدم.
ونبه إلى أن بعض الألواح تفقد نحو 30 إلى 40 في المئة من كفاءتها عند تراكم ذرات الغبار عليها، مضيفاً: “هذه النسبة قابلة للزيادة تبعا لسمك طبقة الأتربة المتراكمة على أسطح الألواح الشمسية”.
وفي نهاية ورشة العمل، تدرب المشاركون فيها على التخطيط لتركيب انظمة توليد الطاقة الشمسية في المنازل، من خلال تقدير حجم الاستهلاك اليومي بالكيلو وات في الساعة، وتقدير نسبة التعرض لاشعة الشمس تبعاً للموقع الجغرافي للمنزل.
كما تدرب المشاركون على تقدير قدرة الألواح الشمسية اللازم تركيبها والبطارية والمحولات اللازم استخدامها للحصول على الطاقة المطلوب توريدها.
