كيف يعمل نظام الخلايا الشمسية

  • إن أنظمة الطاقة الشمسية تعمل على أساس تحويل الطاقة التي تحملها أشعة الشمس إلى طاقة كهربائية يمكن استخدامها في استهلاكاتنا اليومية.

    يتكون النظام الكهروضوئي بشكل عام من ألواح تحتوي على خلايا متراصة من مادة السليكون والتي تعتبر شبه الموصل الأنسب في تطبيقات الطاقة الشمسية الشائعة. عندما تسقط أشعة الشمس على تلك الخلايا فإن الفوتونات المحمولة تقوم بتنشيط الالكترونات الخارجية لذرّات السليكون فيتشكل تيار كهربائي مستمر نتيجة ذلك.

    هنالك نوعان من أنظمة الطاقة المتجددة:

    1. النظام المربوط بشبكة الكهرباء:
    يقوم مبدأ عمل النظام الكهروضوئي المربوط مع شبكة الكهرباء على احتساب صافي التصدير والاستهلاك من وإلى شبكة الكهرباء.

    فبعد تولّد التيار المستمر من الألواح الشمسية، أصبح من اللازم تحويله إلى تيار متردد حتى نتمكّن من استخدام الطاقة المولّدة في الأجهزة الكهربائية، لذلك يتم استخدام جهاز يسمى بالعاكس الكهربائي (الإنفيرتر) والذي يقوم بتحويل التيار من مستمر إلى متردد، وبجهد مناسب بقيمة 230 فولت عندنا في الأردن، ومن ثم تتم تغذية المنشآت من هذه الطاقة.

    ونظراً لأن النظام لا يولّد الطاقة إلا في النهار، فإن الفائض منها سيتم تصديره إلى شبكة الكهرباء، وفي الليل يتم استجرار هذه الطاقة مجدداً من الشبكة ليتم أخيراً احتساب فرق التصدير والاستجرار من خلال عدادات صافي القياس.

    2. النظام غير المربوط بشبكة الكهرباء:
    إن الأنظمة غير المربوطة مع شبكة الكهرباء تقوم على أساس تخزين الطاقة الكهربائية في بطاريات ليتم استهلاكها عند الحاجة.

    بعد تولّد التيار الكهربائي المستمر من الألواح الشمسية، فإنه يمر عبر مُتحكم بالشحنات يقوم بضبط قيمة الفولتية والحفاظ على البطارية من الشحن والاستنزاف الزائدين. بعدها يتم تخزين الطاقة في البطاريات وفي نفس الوقت يمر التيار الكهربائي المستمر عبر العاكس الكهربائي (الإنفيرتر) ليقوم بتحويل التيار إلى آخر متردد يمكن استخدامه في الأجهزة الكهربائية.

Copyright © 2017, ARE.