Skip links
رجلان يقفان على سطح منزل ويمسكان بلوح الطاقة الشمسية مستطيلة الشكل

تحديات تركيب أنظمة الطاقة الشمسية للمنازل

الرئيسية » المقالات » الهندسة » الطاقات المتجددة » تحديات تركيب أنظمة الطاقة الشمسية للمنازل

تدقيق لغوي: أ. موانا دبس

تعتبر الطاقة الشمسية بديلاً نظيفاً ومستداماً، إلا أنها تتطلب استثماراً كبيراً في البداية قد يكون محدودًا ببعض الأفراد أو الشركات، وعلى الجانب الآخر المولدات التقليدية توفر إمداداً مستمراً بالكهرباء، لكنها تسبّب تلوثاً بيئياً، وتكاليف تشغيلٍ عالية.

من الضروري تعزيز تبني الطاقة الشمسية للحدّ من انبعاثات الكربون، وحماية البيئة، ويمكن تحقيق ذلك من خلال تشجيع الحكومات على دعم الاستثمار في الطاقة الشمسية، وتقديم تسهيلاتٍ مالية للمستهلكين، كما يجب على الشركات العاملة في مجال الطاقة الشمسية تحسين تكنولوجيا الطاقة الشمسية، وتقليل تكاليف التركيب.

لجعلها أكثر وصولاً للجميع، وفي النهاية، يعتمد اختيار النظام الطاقي على الاحتياجات الفردية، والظروف المحلية، ويجب أن يتمّ اتخاذ القرار بناءً على دراسةٍ شاملةٍ للجوانب البيئية، والاقتصادية، والاجتماعية. يجب تعزيز الوعي بأهمية الطاقة المتجددة، وتشجيع الاستخدام المستدام للموارد الطبيعية من أجل بناء مستقبلٍ أفضل، وأكثر استدامةً للأجيال القادمة.

ما هي التحديات التي تواجه تركيب أنظمة الطاقة الشمسية للمنازل؟

1- الكلفة التأسيسية العالية

إن أول ما يصطدم به المستثمر الذي يفكر في تركيب نظام طاقة شمسية هو التكلفة الأولية المرتفعة جداً مقارنةً بالأنظمة الأخرى، مثل: اقتناء مولدةٍ تعمل على الوقود الأحفوري مثلاً، لكن بالطبع ستكون أنظمة الطاقة الشمسية هي الأرخص أثناء الاستثمار، وتختلف التكاليف بحسب استطاعة المنظومة الشمسية المراد تركيبها، وأنواع التجهيزات المختارة من الألواح الشمسية، ومدخرات التخزين، والإنفيرترات.

حيث إن دخول مدخرات الليثيوم في أنظمة الطاقة الشمسية بديلةً عن المدخرات الرصاصية زاد الطين بلة، وضاعف أسعار المنظومات الشمسية، كما إن البنية التحتية اللازمة لحمل وتثبيت الألواح تلعب دوراً كبيراً في التكلفة الأولية للمنظومة الشمسية، يضاف إلى ذلك كله أجور التركيب، والنقل، والرفع إلى أسطح الأبنية.

من الجدير بالذكر هنا أن اغلب من يحتاجون لتركيب منظومات الطاقة الشمسية هم من سكان البلدان النامية، إذ تعجز دولهم عن تزويدهم بالتيار اللازم من شبكة المدينة، وهم أساساً من أصحاب أقل دخلٍ في العالم، لذا سيكون سعر تركيب منظومة طاقةٍ شمسية باستطاعةٍ صغيرة أمراً مرهقاً لهم من الناحية المادية.

رغم التحديات المتعلقة بالتكلفة التأسيسية العالية للطاقة الشمسية، إلا أن الاستثمار في هذه الصناعة يعدُّ استثماراً مستداماً على المدى الطويل نظراً للفوائد البيئية والاقتصادية التي توفرها. من المهم توجيه الجهود نحو تقليل التكلفة الأولية، وتشجيع استخدام الطاقة الشمسية كبديلٍ نظيفٍ ومستدامٍ لمصادر الطاقة التقليدية.

2- عدم توفر مساحاتٍ لتركيب الألواح

مصدر القلق الثاني الذي يصطدم به المستثمر هو تأمين مساحةٍ كافية لتركيب ألواح المنظومة الشمسية بحيث تكون موجهةً توجيهاً صحيحاً وفق متطلبات التركيب، وهي تعدُّ مشكلةً حقيقيةً خاصةً في المدن، إذ إنه من المستحيل أن تكفي أسطح المباني الطابقية لتخديم جميع قاطنيها بالطاقة الشمسية أو حتى نصفهم أحياناً،

فما تزال مساحات الألواح الشمسية تعدُّ كبيرةً نسبةً إلى قدر الطاقة الكهربائية التي تنتجها، ومساحات الأسطح المتاحة محدودة وصغيرة إذا تمّ تقسيمها على عدد الشقق الموجودة في كل مبنى، لذا على سكان المبنى الواحد أن يتفقوا على التقسيمات، والتعاون فيما بينهم.

وإلا سيتوجّه قسمٌ منهم إلى وضع الألواح على النوافذ وعلى الشرفات بحيث لا تتسع أسطح المباني لتركيب ألواح لكافة الشقق، الأمر الذي سيؤثر على فعالية إنتاج الطاقة، وتنتشر هذه الظاهرة بشكلٍ كبير في المدن، أما بالنسبة للقرى، فهي شبه معدومة، نظراً للمساحات الواسعة المتوفرة.

3- التقطيع في الأداء

واحدةٌ من التحديات التي تواجه منظومات الطاقة الشمسية هي تأثير الغيوم على كفاءة ألواح الطاقة الشمسية، ويعتمد تأثير الغيوم على عدة عوامل تشمل كثافة الغيوم، وسماكتها، وزاوية سقوط الشمس، ونوعية الألواح الشمسية المستخدمة.

عندما تزداد كثافة الغيوم، يقلُّ نفاد الأشعة الشمسية من السحب، مما يؤدي إلى تقليل كمية الطاقة الشمسية المستقبلة من قبل الخلايا الشمسية، وقد يتسبّب تكون غيومٍ سميكة في حجب الشمس تماماً، مما يعطل توليد الكهرباء من الألواح الشمسية، وبالتالي تقطعاً في أداء المنظومة، وتظهر هذه المشكلة، وتكون مزعجةً في فصل الشتاء.

التحدي الآخر المندرج تحت التقطيع هو الاعتماد على المدخرات الكهربائية بعد غياب الشمس، ففي الليل لابدّ من الاعتماد فقط على مخزون المدخرات لإمداد المنزل بالطاقة، والتي من المحتمل أن تفرغ خلال وقتٍ قصير، طبعاً حسب نسبة التحميل والاستجرار منها.

وإن التفكير في زيادة الاستطاعة للمدخرات لتخزين قدرٍ أكبر من الطاقة للاستفادة منها ليلاً سيؤدي إلى زيادة الكلفة التأسيسية، كما أن الاعتماد على المدخرات لمدة 12 أو 15 ساعة يومياً (فترة غياب الشمس) ينهك المدخرات، ويسرع في انخفاض أدائها، ومن ثم إنهاء عمرها، وبالتالي الاضطرار إلى تبديلها، وهو الهاجس المزعج للمستثمر بعد التركيب.

4- تكاليف الصيانة المرتفعة

كغيرها من التجهيزات الكهربائية الأخرى تبقى المنظومات الشمسية عرضةً للأعطال، ومن أكثر الأجزاء المشهود لها بالتعطل الدوري سواءً كانت الأعطال ناتجةً عن سوء الاستخدام، أو عن الاختيار غير الموفق للتجهيزات، أو بسبب ظروف عملٍ سيئة هي الإنفيرترات، والتي بتعطلها تخرج منظومة الطاقة عن الخدمة، ولأن هذه الإنفيرترات تعمل عند حدودٍ عاليةٍ من التيارات الكهربائية، فإن قطع التبديل الخاصة بها تكون أسعارها مرتفعة. من ضمن أعمال الصيانة المكلفة مادياً أيضاً في المنظومات الشمسية هو استبدال المدخرات الكهربائية عند انتهاء عمرها الافتراضي أو عند عطبها.

في النهاية لابدّ من القول إن تركيب المنظومات الشمسية المنزلية يمثل تحدياً يتطلب تفكيراً استراتيجياً وجهوداً مشتركة، لتحقيق النجاح رغم الصعوبات التي قد تواجه أصحاب المنازل، إلا أن الاستثمار في الطاقة الشمسية يعدُّ استثماراً مستقبلياً حيوياً، للحفاظ على البيئة،

وتوفير التكاليف على المدى البعيد لتجاوز تحديات تركيب المنظومات الشمسية المنزلية، يجب تعزيز التوعية بفوائد الطاقة الشمسية، وتشجيع الابتكار في مجال تكنولوجيا الطاقة الشمسية. علاوةً على ذلك، ينبغي على الحكومات والمؤسسات الخاصة تقديم الدعم المالي، والتسهيلات لأصحاب المنازل الراغبين بتركيب واعتماد الطاقة الشمسية، ومن خلال التعاون والابتكار يمكننا تحويل تحديات تركيب المنظومات الشمسية المنزلية إلى فرصٍ لبناء مجتمعاتٍ أكثر استدامةً، وتحقيق تطلعاتنا نحو مستقبلٍ أخضر ونظيف.

المراجع البحثية

1- حول الطاقة الشمسية: تحديات الطاقة الشمسية . (2021, August 3). Solar-Panels.org. Retrieved March 21, 2024

This website uses cookies to improve your web experience.