تُعدّ طاقة الرياح والطاقة الشمسية من أهم مصادر الطاقة المتجددة، وقد شكّل نظام دمج طاقة الرياح والطاقة الشمسية نظامًا جديدًا يهدف إلى تحقيق أقصى استفادة من هذين المصدرين. سنتناول في هذه المقالة بالتفصيل مكونات هذا النظام وآلية عمله في توليد الطاقة.
مكونات نظام الطاقة الشمسية:
تتكون معظم أنظمة الطاقة الشمسية من هذه المكونات الأساسية كما يلي:
1. لوحة شمسية؛
2. العاكس؛
3. بطارية تخزين الطاقة؛
4. الأحمال؛
مبدأ عمل نظام الطاقة الشمسية
أولاً، تعمل أشعة الشمس على تنشيط الألواح الشمسية، حيث تمتص خلاياها ضوء الشمس لتوليد الكهرباء، والتي تُسمى التيار المستمر (DC). ثم يقوم العاكس بتحويل التيار المستمر إلى تيار متردد (AC) لتشغيل الأحمال الكهربائية. وفي حال وجود فائض من الطاقة، يتم تخزينه في بطارية لتخزين الطاقة اللازمة لتشغيل الأحمال ليلاً أو في حالة انقطاع التيار الكهربائي.
كم عدد أنواع توربينات الرياح كالمعتاد؟
يوجد في السوق نوعان من توربينات الرياح، ذات المحور الأفقي وذات المحور الرأسي، وتتميز توربينات المحور الأفقي بانخفاض تكلفتها وكفاءتها العالية في توليد الطاقة، بينما يكون سعر توربينات المحور الرأسي مرتفعاً عند نفس القدرة، ولكنها تتميز بصغر حجمها وجمالها.
على الرغم من أن طاقة الرياح ليست مستقرة كالطاقة الشمسية، إلا أن تكلفة إنشاء توربينات الرياح ليست مرتفعة. وفي بعض المناطق الغائمة، يُعدّ الاستثمار فيها خيارًا جيدًا لتقليل تكاليف الطاقة.
وكما هو معتاد، تتراوح قدرة توربينات الرياح الصغيرة بين 300 و400 و500 وات، والمتوسطة بين 1 و2 و3 كيلوواط، وتتراوح سرعة الرياح فيها عادةً بين 2 و3 أمتار في الثانية. ويمكن تصنيع شفراتها من مواد مختلفة، كالنيلون أو الألياف الزجاجية، وذلك حسب تصميمها.
تكوينالطاقة الشمسية وطاقة الرياح نظام:
في بعض الأماكن التي تفتقر إلى ضوء الشمس، سيستخدمون توربينات الرياح لإنتاج الكهرباء كمكملات.
1. الألواح الشمسية؛
2. محولات الطاقة خارج الشبكة؛
3. بطارية تخزين الطاقة؛
4. توربينات الرياح؛
5. جهاز التحكم في الرياح؛
6. الأحمال؛
بالإضافة إلى الألواح الشمسية التي تولد الكهرباء، يمكن لتوربينات الرياح أيضًا توليد الكهرباء بمساعدة الرياح، وسيتم تفعيل وحدة التحكم في الرياح لتخزين الكهرباء في البطارية لاستخدامها كنسخة احتياطية من نظام الطاقة غير المنقطعة (UPS).
من الأمور التي يجب ذكرها بخصوص هذا النظام أن الكهرباء المولدة من توربينات الرياح هي تيار مستمر (DC)، ولا تمر عبر العاكس في عملية توليد الطاقة، بل تتصل مباشرة بوحدة التحكم بالشحن والبطارية. لذا، لكي يعمل النظامان معًا، يجب أن يكون جهد توربينات الرياح مساويًا لجهد بطارية التخزين. على سبيل المثال، إذا كانت بطارية تخزين الطاقة 48 فولت و100 أمبير/ساعة، فيجب أن يكون جهد توربينات الرياح 48 فولت، وإلا فلن يتطابق الجهد، مما سيؤدي إلى عدم عمل النظام.
لمعرفة المزيد عن نظام الطاقة الشمسية وطاقة الرياح المدمجة، يرجى التواصل معنا عبر البريد الإلكتروني لمزيد من المعلومات.
