ما هي المساحة المطلوبة لنظام الطاقة الشمسية على السطح بقدرة 1 ميجاوات؟

عندما يتعلق الأمر بإنشاء نظام طاقة شمسية على السطح بقدرة 1 ميجاوات، فإن أحد الأسئلة الأكثر شيوعًا هو "ما هي المساحة المطلوبة؟" باعتباري موردًا لأنظمة الطاقة الشمسية على الأسطح بقدرة 1 ميجاوات، أنا هنا لأقدم لك إجابة شاملة لهذا السؤال.

فهم أساسيات نظام الطاقة الشمسية على السطح بقدرة 1 ميجاوات

قبل الخوض في متطلبات المساحة، دعونا أولاً نفهم ما يتطلبه نظام الطاقة الشمسية على السطح بقدرة 1 ميجاوات. النظام الشمسي بقدرة 1 ميغاواط (ميغاواط) قادر على توليد مليون واط من الكهرباء في ظل ظروف مثالية. يمكن لهذه الكمية من الطاقة أن تعوض بشكل كبير استهلاك الكهرباء في المباني التجارية الكبيرة أو المنشآت الصناعية أو حتى المجتمعات الصغيرة.

يتكون النظام من ألواح شمسية متعددة ومحولات وهياكل تركيب ومكونات كهربائية أخرى. تلتقط الألواح الشمسية ضوء الشمس وتحوله إلى كهرباء التيار المباشر (DC)، والتي يتم تحويلها بعد ذلك إلى كهرباء التيار المتردد (AC) بواسطة العاكسات لاستخدامها في المبنى أو ليتم تغذيتها مرة أخرى إلى الشبكة.

العوامل المؤثرة على متطلبات المساحة

يمكن أن تختلف المساحة المطلوبة لنظام الطاقة الشمسية على السطح بقدرة 1 ميجاوات اعتمادًا على عدة عوامل:

1. كفاءة الألواح الشمسية

تشير كفاءة الألواح الشمسية إلى نسبة ضوء الشمس التي يمكن أن تحولها الألواح الشمسية إلى كهرباء. يمكن للألواح ذات الكفاءة العالية أن تولد المزيد من الكهرباء لكل قدم مربع، مما يعني أن هناك حاجة إلى عدد أقل من الألواح للوصول إلى قدرة 1 ميجاوات. على سبيل المثال، ستتطلب لوحة عالية الكفاءة بمعدل كفاءة يبلغ 20% مساحة أقل مقارنة باللوحة ذات معدل كفاءة يبلغ 15%.

2. القوة الكهربائية للألواح الشمسية

تشير القوة الكهربائية للوحة الشمسية إلى كمية الكهرباء التي يمكن أن تنتجها في ظل ظروف الاختبار القياسية. يمكن للألواح ذات القدرة الكهربائية الأعلى أن تساهم بشكل أكبر في إجمالي سعة 1 ميجاوات، مما يقلل عدد الألواح وبالتالي المساحة المطلوبة. حاليًا، تتراوح قدرة الألواح الشمسية التجارية عادةً من 300 واط إلى 400 واط، لكن بعض الألواح المتطورة يمكن أن تصل إلى 500 واط أو أكثر.

3. التوجه والإمالة على السطح

يمكن أن يؤثر اتجاه وإمالة السطح أيضًا على متطلبات المساحة. تتلقى أسطح المنازل المواجهة للجنوب في نصف الكرة الشمالي (وأسطح المنازل المواجهة للشمال في نصف الكرة الجنوبي) أكبر قدر من ضوء الشمس طوال اليوم، مما يزيد من إنتاج الطاقة من الألواح الشمسية. يمكن أيضًا للسطح ذو زاوية الميل المثالية (عادةً ما يكون قريبًا من خط عرض الموقع) أن يزيد من كفاءة الألواح الشمسية. إذا كان السطح ذو اتجاه أو ميل غير مثالي، فقد تكون هناك حاجة إلى المزيد من الألواح لتحقيق قدرة 1 ميجاوات، مما يؤدي إلى متطلبات مساحة أكبر.

4. التظليل

التظليل من المباني القريبة أو الأشجار أو غيرها من العوائق يمكن أن يقلل بشكل كبير من أداء الألواح الشمسية. حتى التظليل الجزئي على لوحة واحدة يمكن أن يسبب انخفاضًا في إخراج سلسلة اللوحات بأكملها. لتجنب مشكلات التظليل، قد تكون هناك حاجة إلى مساحة إضافية لوضع الألواح بعيدًا عن المناطق المظللة.

حساب متطلبات المساحة

لتقدير المساحة اللازمة لنظام الطاقة الشمسية على الأسطح بقدرة 1 ميجاوات، يمكننا استخدام الخطوات العامة التالية:

أولاً، حدد متوسط ​​القوة الكهربائية للألواح الشمسية التي تخطط لاستخدامها. لنفترض أننا نستخدم الألواح الشمسية بقدرة 400 واط. لتحقيق قدرة 1 ميجاوات (1,000,000 واط)، سنحتاج إلى 1,000,000 واط / 400 واط = 2500 لوحة.

بعد ذلك، علينا أن نأخذ في الاعتبار المساحة التي تشغلها كل لوحة. يبلغ حجم اللوحة الشمسية النموذجية 400 واط حوالي 2 متر مربع. وبالتالي، فإن المساحة الإجمالية التي تشغلها 2500 لوحة ستكون 2500 لوحة * 2 متر مربع/لوحة = 5000 متر مربع.

ومع ذلك، فهذه عملية حسابية مبسطة ولا تأخذ في الاعتبار عوامل مثل التباعد بين اللوحات للصيانة والأسلاك والدعم الهيكلي. ومن الناحية العملية، نحتاج إلى إضافة 10% - 20% إضافية إلى المساحة المحسوبة لمراعاة هذه العوامل. لذلك، فإن المساحة الإجمالية المطلوبة لنظام الطاقة الشمسية على السطح بقدرة 1 ميجاوات باستخدام ألواح 400 وات ستكون حوالي 5500 - 6000 متر مربع.

مقارنة مع أنظمة الطاقة الشمسية الأخرى على الأسطح

من المثير للاهتمام مقارنة متطلبات المساحة لنظام الطاقة الشمسية على الأسطح بقدرة 1 ميجاوات مع أنظمة الطاقة الشمسية الشائعة الأخرى على الأسطح. على سبيل المثال، أنظام الطاقة الشمسية على السطح بقدرة 2 ميجاواتسيتطلب بشكل عام ضعف مساحة نظام 1 ميجاوات تقريبًا، مع افتراض كفاءة اللوحة المماثلة وعوامل أخرى. ومن ناحية أخرى قال أطاقة شمسية على السطح بقدرة 50 كيلو واتسيتطلب النظام جزءًا صغيرًا فقط من المساحة. نظام 50 كيلو واط هو 50000 واط، وهو ما يمثل 5٪ من نظام 1 ميجا واط. لذا، فإن المساحة المطلوبة لنظام بقدرة 50 كيلو وات ستكون حوالي 5% من المساحة المطلوبة لنظام بقدرة 1 ميجاوات، أو ما يقرب من 275 - 300 متر مربع.

أهمية تخطيط الفضاء

يعد التخطيط المناسب للمساحة أمرًا بالغ الأهمية عند تركيب نظام طاقة شمسية على السطح بقدرة 1 ميجاوات. فهو لا يضمن فقط قدرة النظام على توليد الكمية المطلوبة من الكهرباء، ولكنه يؤثر أيضًا على أداء النظام وصيانته على المدى الطويل.

عند التخطيط لتخطيط الألواح الشمسية على السطح، من المهم مراعاة السلامة الهيكلية للسقف. يجب أن يكون الوزن الإضافي للألواح الشمسية وهياكل التثبيت مدعومًا بالسقف دون التسبب في أي ضرر. قد يلزم استشارة مهندس إنشائي للتأكد من قدرة السقف على تحمل الحمل.

بالإضافة إلى ذلك، يعد التباعد المناسب بين الألواح أمرًا ضروريًا للتهوية، مما يساعد في الحفاظ على برودة الألواح. يمكن أن يؤدي ارتفاع درجة الحرارة إلى تقليل كفاءة الألواح الشمسية، وبالتالي فإن ضمان تدفق الهواء المناسب يمكن أن يحسن الأداء العام للنظام.

مزايا نظام الطاقة الشمسية على السطح بقدرة 1 ميجاوات

على الرغم من متطلبات المساحة الكبيرة نسبيًا، فإن نظام الطاقة الشمسية على السطح بقدرة 1 ميجاوات يوفر العديد من المزايا:

1. وفورات في التكاليف

من خلال توليد كمية كبيرة من الكهرباء، يمكن لنظام الطاقة الشمسية على الأسطح بقدرة 1 ميجاوات أن يؤدي إلى توفير كبير في تكلفة فواتير الكهرباء. على مدى عمر النظام، الذي يمكن أن يصل إلى 25 عامًا أو أكثر، يمكن أن تكون الوفورات كبيرة جدًا.

2. الفوائد البيئية

الطاقة الشمسية هي مصدر للطاقة النظيفة والمتجددة. يمكن لنظام الطاقة الشمسية على الأسطح بقدرة 1 ميجاوات أن يساعد في تقليل انبعاثات الغازات الدفيئة والاعتماد على الوقود الأحفوري، مما يساهم في مستقبل أكثر استدامة.

3. استقلال الطاقة

بالنسبة للمستخدمين التجاريين والصناعيين الكبار، يمكن لنظام الطاقة الشمسية على السطح بقدرة 1 ميجاوات أن يوفر درجة من استقلالية الطاقة. وهم أقل اعتماداً على الشبكة، الأمر الذي يمكن أن يكون مفيداً أثناء انقطاع التيار الكهربائي أو في المناطق التي تعاني من عدم استقرار إمدادات الكهرباء.

خاتمة

في الختام، يمكن أن تختلف المساحة المطلوبة لنظام الطاقة الشمسية على السطح بقدرة 1 ميجاوات اعتمادًا على عوامل مثل كفاءة الألواح الشمسية، والقوة الكهربائية، واتجاه السطح، والتظليل. في المتوسط، سيتطلب نظام 1 ميجاوات يستخدم ألواح 400 وات ما يقرب من 5500 - 6000 متر مربع من مساحة السطح، مع الأخذ في الاعتبار مساحة إضافية للصيانة والدعم.

إذا كنت تفكر في تثبيتالنظام الكهروضوئي على السطحأو نظام الطاقة الشمسية على السطح بقدرة 1 ميجاوات لمبنىك التجاري أو الصناعي، نحن هنا لمساعدتك. يمكن لفريق الخبراء لدينا إجراء تقييم تفصيلي للموقع لتحديد الجدوى ومتطلبات المساحة لمشروعك. يمكننا أيضًا أن نقدم لك حلاً مخصصًا يلبي احتياجاتك من الطاقة وميزانيتك. اتصل بنا اليوم لبدء المحادثة حول مشروع الطاقة الشمسية الخاص بك.

مراجع

• "دليل الطاقة الشمسية" - دليل شامل عن تكنولوجيا الطاقة الشمسية وتركيبها.
• تقارير الصناعة عن كفاءة الألواح الشمسية وأدائها.
• دراسات حالة لتركيبات الطاقة الشمسية على الأسطح واسعة النطاق.