يمكن لأولئك الذين يعرفون الطاقة الشمسية التمييز بسهولة بين أنظمة الطاقة الشمسية المتصلة بالشبكة وأنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة وأنظمة الطاقة الشمسية الهجينةمع ذلك، بالنسبة لمن لم يستكشفوا بعد هذا البديل المنزلي للحصول على الكهرباء من مصادر الطاقة النظيفة، قد تكون الاختلافات أقل وضوحًا. ولتوضيح أي شكوك، سنشرح لكم مكونات كل خيار، بالإضافة إلى مكوناته الرئيسية وإيجابياته وسلبياته الرئيسية. هناك ثلاثة أنواع أساسية من أنظمة الطاقة الشمسية المنزلية. ● أنظمة الطاقة الشمسية المتصلة بالشبكة (مرتبطة بالشبكة) ● أنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة (أنظمة الطاقة الشمسية مع تخزين البطارية) ● أنظمة الطاقة الشمسية الهجينة كل نوع من أنظمة الطاقة الشمسية له إيجابيات وسلبيات، وسنوضح لك ما تحتاج إلى معرفته لتحديد النوع الأفضل لحالتك. 
أنظمة الطاقة الشمسية المتصلة بالشبكة أنظمة الطاقة الشمسية المتصلة بالشبكة، والمعروفة أيضًا باسم "ربط الشبكة"، أو "تفاعل المرافق"، أو "الربط الشبكي"، أو "التغذية المرتدة للشبكة"، شائعة الاستخدام في المنازل والشركات. وهي متصلة بشبكة المرافق، وهو أمر ضروري لتشغيل نظام الطاقة الكهروضوئية. يمكنك استخدام الطاقة المولدة من الألواح الشمسية خلال النهار، ولكن في الليل أو عندما لا تكون الشمس مشرقة، يمكنك استخدام طاقة الشبكة، كما تتيح لك تصدير أي طاقة شمسية زائدة مُولّدة إلى الشبكة، والحصول على رصيد مقابلها، واستخدامها لاحقًا لتعويض فواتير الطاقة. قبل شراء نظام طاقة شمسية متصل بالشبكة، من المهم تحديد حجم المصفوفة التي ستحتاجها لتلبية جميع احتياجات منزلك من الطاقة. أثناء تركيب الألواح الشمسية، تُوصل وحدات الطاقة الكهروضوئية بعاكس. تتوفر أنواع عديدة من عاكسات الطاقة الشمسية في السوق، لكنها جميعًا تقوم بنفس الوظيفة: تحويل التيار المستمر (DC) من الشمس إلى التيار المتردد (AC) اللازم لتشغيل معظم الأجهزة المنزلية. مزايا أنظمة الطاقة الشمسية المتصلة بالشبكة 1. وفر ميزانيتك مع هذا النوع من الأنظمة، لن تحتاج لشراء بطارية تخزين منزلية، لأنك ستحصل على نظام افتراضي - شبكة المرافق. لا يتطلب صيانة أو استبدال، وبالتالي لا توجد تكاليف إضافية. بالإضافة إلى ذلك، عادةً ما تكون أنظمة الشبكة أسهل وأقل تكلفة في التركيب. 2. كفاءة أعلى بنسبة 95% وفقًا لبيانات إدارة معلومات الطاقة الأمريكية، يبلغ متوسط خسائر النقل والتوزيع السنوية على المستوى الوطني حوالي 5% من الكهرباء المنقولة في الولايات المتحدة. بمعنى آخر، ستصل كفاءة نظامك إلى 95% طوال دورة حياته. في المقابل، لا تتجاوز كفاءة بطاريات الرصاص الحمضية، المستخدمة عادةً مع الألواح الشمسية، 80-90% في تخزين الطاقة، بل وتتدهور بمرور الوقت. 3. لا توجد مشاكل في التخزين عادةً ما تُنتج ألواحك الشمسية طاقةً أكثر من اللازم. باستخدام برنامج قياس صافي الطاقة المُصمم للأنظمة المتصلة بالشبكة، يُمكنك إرسال الطاقة الفائضة إلى شبكة المرافق العامة بدلاً من تخزينها في البطاريات. القياس الصافي - كمستهلك، يُقدم لك القياس الصافي أفضل المزايا. في هذا النظام، يُستخدم عداد واحد ثنائي الاتجاه لتسجيل الطاقة التي تستهلكها من الشبكة والطاقة الزائدة التي يُعيدها النظام إلى الشبكة. يدور العداد للأمام عند استخدامك للكهرباء وللخلف عند دخول الكهرباء الزائدة إلى الشبكة. إذا استهلكت في نهاية الشهر كهرباءً أكثر مما يُنتجه النظام، فستدفع سعر التجزئة للطاقة الزائدة. إذا أنتجت كهرباءً أكثر مما تستهلك، فعادةً ما يدفع لك مُورّد الكهرباء ثمن الكهرباء الزائدة بتكلفة مُجنّبة. تكمن الفائدة الحقيقية للقياس الصافي في أن مُورّد الكهرباء يدفع سعر التجزئة للكهرباء التي تُعيدها إلى الشبكة. 4. مصادر دخل إضافية في بعض المناطق، يحصل أصحاب المنازل الذين يركبون أنظمة الطاقة الشمسية على شهادة طاقة شمسية متجددة (SREC) مقابل الطاقة التي ينتجونها. ويمكن بيع هذه الشهادة لاحقًا عبر السوق المحلية لشركات المرافق الراغبة في الامتثال للوائح الطاقة المتجددة. عند تشغيل المنزل بالطاقة الشمسية، يمكن للمنزل الأمريكي المتوسط توليد حوالي 11 شهادة SREC سنويًا، وهو ما قد يوفر حوالي 2500 دولار أمريكي لميزانية الأسرة. 
نظام الطاقة الشمسية خارج الشبكة يمكن لأنظمة الطاقة الشمسية المستقلة عن الشبكة أن تعمل بشكل مستقل. ولتحقيق ذلك، تتطلب معدات إضافية - نظام تخزين بطاريات منزلي (عادةً ما يكونمجموعة بطاريات ليثيوم 48 فولت). تُعد أنظمة الطاقة الشمسية المستقلة (المنفصلة عن الشبكة، المستقلة عن الشبكة) بديلاً واضحًا لأنظمة الطاقة الشمسية المرتبطة بالشبكة. بالنسبة لأصحاب المنازل المتصلة بالشبكة، عادةً ما يكون تركيب أنظمة الطاقة الشمسية المستقلة عن الشبكة غير ممكن. والأسباب هي كما يلي. لضمان توفر الكهرباء دائمًا، تتطلب أنظمة الطاقة الشمسية المستقلة عن الشبكة تخزينًا للبطاريات ومولدًا احتياطيًا (إذا كنت تعيش خارج الشبكة). والأهم من ذلك، عادةً ما تحتاج بطاريات الليثيوم إلى الاستبدال بعد 10 سنوات. البطاريات معقدة ومكلفة، وقد تقلل من كفاءة النظام الإجمالية. بالنسبة للأشخاص الذين لديهم احتياجات كهربائية فريدة، مثل الحظيرة، أو سقيفة الأدوات، أو السياج، أو العربات الترفيهية، أو القوارب، أو الكبائن، فإن الطاقة الشمسية المستقلة عن الشبكة مثالية لهم. لأن الأنظمة المستقلة غير متصلة بالشبكة، فإن الطاقة الشمسية التي تلتقطها خلاياك الكهروضوئية - والتي يمكنك تخزينها في الخلايا - هي كل الطاقة المتوفرة لديك. 1. إنه خيار أفضل للمنازل التي لا يمكنها الاتصال بالشبكة بدلاً من تركيب أسلاك كهرباء طويلة في منزلك لتوصيله بالشبكة، ابتعد عن الشبكة. فهي أقل تكلفة من تركيب أسلاك الكهرباء، مع الحفاظ على نفس موثوقية النظام المتصل بالشبكة تقريبًا. ومرة أخرى، تُعد أنظمة الطاقة الشمسية المستقلة عن الشبكة حلاً عمليًا للغاية في المناطق النائية. 2. الاكتفاء الذاتي الكامل في الماضي، لم يكن منزلك موصولاً بالشبكة الكهربائية، ولم يكن هناك سبيل لجعله خياراً موفراً للطاقة. مع نظام الطاقة المستقل عن الشبكة، يمكنك الحصول على الطاقة على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع، بفضل البطاريات التي تخزنها. إن وجود طاقة كافية لمنزلك يُضيف مستوى إضافياً من الأمان. بالإضافة إلى ذلك، لن تتأثر أبداً بانقطاع التيار الكهربائي، لأن لديك مصدر طاقة منفصلاً لمنزلك. معدات أنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة لأن أنظمة الطاقة الشمسية المستقلة غير متصلة بالشبكة، يجب تصميمها بشكل صحيح لإنتاج طاقة كافية على مدار العام. يتطلب نظام الطاقة الشمسية المستقل عادةً المكونات الإضافية التالية. 1. وحدة تحكم شحن الطاقة الشمسية 2. مجموعة بطاريات ليثيوم 48 فولت 3. مفتاح فصل التيار المستمر (إضافي) 4. عاكس خارج الشبكة 5. مولد احتياطي (اختياري) 6. لوحة شمسية 
ما هو النظام الشمسي الهجين؟ تجمع أنظمة الطاقة الشمسية الهجينة الحديثة بين الطاقة الشمسية وتخزين البطاريات في نظام واحد، وتتوفر الآن بأشكال وتكوينات متنوعة. ونظرًا لانخفاض تكلفة تخزين البطاريات، يمكن للأنظمة المتصلة بالشبكة الكهربائية البدء في استخدام تخزين البطاريات أيضًا. هذا يعني إمكانية تخزين الطاقة الشمسية المُولّدة نهارًا واستخدامها ليلًا. عند نفاد الطاقة المُخزّنة، تكون الشبكة الكهربائية بمثابة احتياطي، مما يمنح المستهلكين أفضل ما في العالمين. كما يمكن للأنظمة الهجينة استخدام الكهرباء الرخيصة لإعادة شحن البطاريات (عادةً من منتصف الليل وحتى السادسة صباحًا). تسمح هذه القدرة على تخزين الطاقة باستخدام معظم الأنظمة الهجينة كمصدر طاقة احتياطي حتى أثناء انقطاع التيار الكهربائي، على غرارنظام UPS المنزلي. تقليديًا، يشير مصطلح "الهجين" إلى مصدرين لتوليد الطاقة، مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية، إلا أن مصطلح "الطاقة الشمسية الهجينة" الأحدث يشير إلى مزيج من الطاقة الشمسية وتخزين البطاريات، على عكس النظام المنعزل المتصل بالشبكة. ورغم أن الأنظمة الهجينة أغلى ثمنًا بسبب التكلفة الإضافية للبطاريات، إلا أنها تتيح لمالكيها تشغيل الكهرباء عند انقطاع التيار الكهربائي، بل ويمكنها أيضًا أن تساعد في خفض تكاليف الطلب على الشركات. مزايا أنظمة الطاقة الشمسية الهجينة ● تخزين الطاقة الشمسية أو الطاقة منخفضة التكلفة (خارج أوقات الذروة). ●يسمح باستخدام الطاقة الشمسية خلال ساعات الذروة (الاستخدام التلقائي أو تغييرات الحمل) ● الطاقة متوفرة أثناء انقطاع التيار الكهربائي أو انخفاضه - وظيفة UPS ●تمكين إدارة الطاقة المتقدمة (أي الحد الأقصى للحلاقة) ● يسمح باستقلال الطاقة ● يقلل من استهلاك الطاقة على الشبكة (يقلل الطلب) ● يسمح بأقصى قدر من الطاقة النظيفة ● تركيبات الطاقة الشمسية المنزلية الأكثر قابلية للتطوير والمستقبل تلخيص الاختلافات بين الأنظمة الكوكبية المتصلة بالشبكة، والمنفصلة عنها، وكذلك الأنظمة الكوكبية المهجنة هناك العديد من الجوانب التي يجب أخذها في الاعتبار عند اختيار أفضل نظام للطاقة الشمسية لتلبية متطلباتك. قد يختار الأشخاص الذين يحاولون الحصول على حرية الطاقة الكاملة، أو أولئك الموجودون في المناطق النائية، الطاقة الشمسية خارج الشبكة مع أو بدون تخزين البطارية. في ظل الوضع الراهن للسوق، يُعدّ نظام الطاقة الشمسية المرتبط بالشبكة الحل الأكثر فعالية من حيث التكلفة للمستهلكين العاديين الراغبين في التحول إلى نظام صديق للبيئة وخفض تكاليف الطاقة المنزلية. ستظل متصلاً بالطاقة، ولكنك ستتمتع باكتفاء ذاتي كبير. يُرجى العلم أنه في حال انقطاع التيار الكهربائي لفترات قصيرة وغير منتظمة، فقد تواجه بعض المشاكل. مع ذلك، إذا كنت تعيش في منطقة معرضة لحرائق الغابات أو معرضة بشدة للأعاصير، فقد يكون النظام الهجين خيارًا جديرًا بالاهتمام. في حالات متزايدة، تقطع شركات الكهرباء الكهرباء لفترات طويلة ومتواصلة - بموجب القانون - لأسباب تتعلق بالسلامة العامة. قد لا يتمكن من يعتمدون على الأجهزة الداعمة للحياة من التعامل مع هذه المشكلة. ما سبق هو تحليل لمزايا فصل أنظمة الطاقة الشمسية المتصلة بالشبكة، وأنظمة الطاقة الشمسية المنفصلة عنها، وأنظمة الطاقة الشمسية الهجينة. على الرغم من أن تكلفة أنظمة الطاقة الشمسية الهجينة هي الأعلى، إلا أنها ستصبح الأكثر شيوعًا مع انخفاض سعر بطاريات الليثيوم، وهي النظام الأكثر فعالية من حيث التكلفة.
وقت النشر: ٨ مايو ٢٠٢٤