نشرة تعريفية بالأنظمة الكهروضوئية وكيفية اختيار العناصر المناسبة لنظامك

الأجزاء الأساسية للنظام الكهروضوئي المرتبط بالشبكة

الخلايا الكهروضوئية

هناك نوعان من تقنيات الخلايا الكهروضوئية التي تستخدم بكثرة: أحادي أو متعدد البلورية.

في المواقع التي تكون درجات الحرارة مرتفعة بها ويكون الإشعاع الشمسي أغلبه من النوع المباشر، ينصح باستخدام الخلايا المتعددة البلورية لأنها تنتج طاقة بشكل أفضل على المدى البعيد. بالنسبة للمواقع التي يكون بها الإشعاع الشمسي غير مباشر (غيوم كثيرة) ويكون الإشعاع الشمسي قليل كما هو الحال في دول أوروبا مثلاً، فإن تكنولوجيا احادية البلورة هي الخيار الافضل لان ادائها افضل تحت هذه الظروف على المدى البعيد.

بشكل عام ضمن ظروف الأردن، فكلا النوعين يمكن استخدامه والحصول على قيمة إنتاج طاقة مناسبة.

القدرة الموصى بها هي على الأقل 370 واط لكل خلية كهروضوئية قابل للارتفاع حسب التطور التكنولوجي، حيث أن استخدام الخلايا الكهروضوئية ذات القدرات العالية يوفر في مساحة التركيب.

المواصفات الفنية الموصى بها للخلايا الكهروضوئية هي:

1. Module rated power: at least 370 W
2. 72 cells per module with at least 4 bus bars
3. Module efficiency: higher than 18%
4. Positive power tolerance
5. Temperature coefficient: maximum of -0.39%/°C
6. Mechanical load test: within 5400 Pa
7. Qualification standard: IEC 61215
8. Safety standards: IEC 61730, TUV, CE, UL
9. 10 manufacturer’s warranty and performance guarantee for 80% production after 20 years

يوجد بالسوق المحلي عدة علامات تجارية من الألواح الكهروضوئية، ومعظمها مصنوعة في الصين. مصنعين الخلايا الشمسية الخمسة الأكثر استخدام عالمياً هي Jinko Solar و LONGi Solar و JA Solar وCanadian Solar وRisen Energy (كما ورد في الربع الأول من عام 2020 – يرجى الاطلاع على الرابط أدناه).

هيكل التركيب

هيكل التركيب هو الجزء الذي يحمل ويثبت الخلايا الكهروضوئية بموقع التركيب و يمكن أن يكون على الأسطح أو على الأرض. تركيب الهيكل على الأسطح المستوية هي الطريقة الأكثر شيوعاً للقطاع المنزلي في الأردن.

في حالات تركيب نظام كهروضوئي على السطح، المواصفات الفنية الموصى بها هي:

1. For a flat concrete rooftop, the structure should be mounted on concrete blocks to avoid penetration of rooftop insulation
2. Material: aluminum or aluminum alloy; galvanized steel may be used in locations with high wind speeds, but aluminum/aluminum alloy structures are more durable in terms of corrosion and rust
3. Can withstand a wind speed of 140 km/hr and passes local standards/codes
4. All nuts, screws, bolts, washers must be corrosion resistant
5. Manufacturing Warranty: 10 years

في حالة تركيب النظام الكهروضوئي على الأرض، هناك متطلبات اضافية مختلفة مثل اختبار التربة والحصول على تأكيد من مكتب هندسي على أن الهيكل يحتمل أحوال طقس مختلفة وأمن الموقع وتقنيات تثبيت مختلفة.

العاكس

العاكس هو المكون الذي يحول الكهرباء المنتجة من الخلايا الكهروضوئية الى كهرباء متناسبة مع متطلبات الشبكة الكهربائية والاستخدام المباشر المنزلي.

المواصفات الفنية الموصى بها للعاكس هي:

1. Approved brand/type by distribution utility and complies with British ENA standard & utility grid requirements
2. European standard efficiency (Euro-ETA): not less than 96%
3. Total harmonic distortion: must not exceed 3%
4. Operating temperature range: from -20°C to 60°C
5. Adjustable power factor according to grid requirements
6. Design AC/DC ratio up to 1.2
7. Has high voltage, reverse current, and input overvoltage & overcurrent protection and integrated fuse
8. Ability to be connected to a web-based monitoring system
9. Manufacturing warranty: not less than 5 years.

الشركات الخمسة المصنعة الأكثر استخدام عالمياً هم:

Fronius و SolarEdge وSMA وSungrow و Fimer ABB (كما ورد في الربع الأول من عام 2020 – يرجى الاطلاع على الرابط أدناه).

الكوابل

هناك نوعين من الكوابل التي يحتاج لها نظام الكهروضوئي وهي كوابل التيار الثابت DC والمتردد AC وبغض النظر عن بلد المنشأ، جميعها مقبولة بما فيها الصناعة المحلية على أن تكون مطابقة للمواصفات الفنية الموضحة أدناه

المواصفات الفنية الموصى بها للكوابل هي:

1. Cables should be able to carry 1000 V
2. Operating temperatures for DC cables should be up to +90°C
3. DC cables should be ultraviolet (UV) resistant, flame retardant, and have low smoke characteristics
4. DC cables should comply with TUV and UL 4703 standards
5. DC and AC cables should comply with local and international standards as well as utility specifications
6. AC cables should be insulated with sheathed copper cables
7. AC & DC cables should be inserted by PVC conduits
8. Manufacturing warranty: 10 years

القواطع الكهربائية

القاطع هو مفتاح كهربائي مصمم لحماية الدائرة الكهربائية من التلف الناتج عن التيار الزائد من الحمل الزائد أو عند حدوث دائرة قصر.

المواصفات الفنية الموصى بها للقواطع هي:

1. Compliance with national and international standards; AC and DC circuit breakers should at least comply with IEC 60898-1
2. Circuit breaker box IP65
3. Manufacturing warranty: 3 years

يحتوي السوق المحلي على أنواع مختلفة من القواطع، والعلامات التجارية الموصى بها هي Schneider و Eton و ABB.

الأجزاء الأساسية للنظام الكهروضوئي الغير مرتبط بالشبكة

النظام الكهروضوئي الغير مرتبط بالشبكة هو نظام منفصل تماما عن شبكة الكهرباء ويستخدم في الغالب في الحالات التي تكون فيها شبكة الكهرباء غير متوفرة (مثال: المناطق الريفية) وفي تطبيقات ضخ المياه. تشمل مكونات النظام الغير مرتبط بالشبكة الخلايا الكهروضوئية وهيكل التركيب والعاكس الخاص بالنظم الغير مرتبطة بالشبكة ووحدة التحكم في الشحن وبطاريات التخزين وكابلات التيار المستمر والتيار المتردد وقواطع الدوائر الكهربائية. المواصفات الفنية الموصى بها للخلايا الكهروضوئية وهيكل التركيب والكوابل والقواطع متشابهة مع المواصفات الخاصة بالنظام الكهروضوئي المرتبط بالشبكة الموضح أعلاه. فيما يلي المواصفات الفنية الموصى بها للعاكس (والشامل وحدة تحكم الشحن) وتخزين البطارية.

العاكس (والشامل وحدة تحكم الشحن)

المواصفات الفنية الموصى بها للعاكس (والشامل وحدة تحكم الشحن) هي:

1. Integrated charge controller MOSFET/IGBT-based MPPT/PWM charging
2. Input voltage: 12 – 48 VDC
3. Output voltage: 230 Vac +/- 3%
4. Efficiency: > 90% at full load
5. Integrated MPP tracker
6. Electronic protections including over/under voltage, overload, reverse current, deep discharge, over-temperature for batteries, and PE protection
7. Compliant with the European standard (CE) and RoHS
8. Manufacturing warranty: 3 years

بطاريات التخزين

المواصفات الفنية الموصى بها لبطاريات التخزين هي:

1. Gel-type batteries; most recent manufacturing date is recommended
2. 12 Vdc per battery
3. 150 Ah – 250 Ah storage capacity per battery
4. Compliant with IEC 61427 and IS 15549 standards
5. Manufacturing Warranty: 5 years