محطات الطاقة الكهروضوئية الموزعة: التعريف وتحليل الميزات الأساسية

ما هي محطة الطاقة الكهروضوئية الموزعة؟

محطات الطاقة الكهروضوئية الموزعة هي عادةً أنظمة توليد طاقة كهروضوئية صغيرة الحجم تُبنى بالقرب من المستخدمين باستخدام موارد متفرقة. تتميز هذه المحطات بسعة تركيبية صغيرة نسبيًا، وهي متصلة بشبكة التوزيع القريبة (عادةً بمستويات جهد 35 كيلوفولت فأقل). يحول هذا النظام الطاقة الشمسية مباشرةً إلى طاقة كهربائية عبر وحدات كهروضوئية.

في الوقت الحالي، يُعدّ مشروع توليد الطاقة الكهروضوئية الموزعة، المُقام على أسطح المباني الحضرية، أكثر أنظمة الطاقة الكهروضوئية انتشارًا. يجب ربط هذه الأنظمة بشبكة الكهرباء العامة والتنسيق معها لتزويد المستخدمين القريبين بالطاقة. في حال انقطاع دعم شبكة الكهرباء العامة، لن تتمكن الأنظمة الموزعة من ضمان موثوقية وجودة إمدادات الطاقة للمستخدمين.

الميزات الأساسية لمحطات الطاقة الكهروضوئية الموزعة:

1. طاقة الخرج صغيرة نسبيًا والمقياس مرن

• يصل حجم محطات الطاقة المركزية التقليدية في كثير من الأحيان إلى مئات الآلاف أو حتى ملايين الكيلوواط، وتعتمد على الحجم لتعزيز الكفاءة الاقتصادية.

• تحدد الطبيعة المعيارية لتوليد الطاقة الكهروضوئية أن حجمها يمكن أن يكون كبيرًا أو صغيرًا، ويمكن تعديل سعة النظام بشكل مرن وفقًا لمتطلبات الموقع.

• تبلغ قدرة مشاريع الطاقة الكهروضوئية الموزعة عادة عدة آلاف من الكيلوواط.

على سبيل المثال، تُجسّد المشاريع الموزعة التي نفذتها مجموعة سولار فيرست حول العالم هذه المرونة بشكل كامل: ففي قوانغشي، صمّمت الشركة حلولاً مُخصّصة لدعم الأسطح الموزعة للمباني التجارية والصناعية؛ وفي مناطق شاسعة من أستراليا، نُشر نظام دعم أرضي موزع مُصمّم خصيصًا لهذا الغرض. تُبيّن هذه الحالات كيفية تكييف الطاقة الكهروضوئية الموزعة مع الظروف المحلية وتطبيقها بفعالية من مساحات الأسطح المدمجة إلى المساحات المفتوحة.

على عكس محطات الطاقة المركزية، فإن حجم محطات الطاقة الكهروضوئية لا يؤثر إلا قليلاً على كفاءتها في توليد الطاقة، وبالتالي تأثيرها على جدواها الاقتصادية ضئيل نسبياً. عائد الاستثمار في الأنظمة صغيرة الحجم لا يقل عن عائد الاستثمار في محطات الطاقة كبيرة الحجم.

2. الحد الأدنى من التلوث والفوائد البيئية المتميزة

• لا تنتج محطات الطاقة الموزعة أي ضوضاء أثناء عملية توليد الطاقة ولا تسبب تلوث الهواء أو الماء.

تجدر الإشارة إلى أن تطوير الطاقة الكهروضوئية الموزعة يجب أن ينسجم ويتكامل مع البيئة الحضرية المحيطة. وعند استخدام الطاقة النظيفة، ينبغي أيضًا مراعاة الاهتمام العام بالمظهر الجمالي للبيئة الحضرية.

3. يمكنه تخفيف الضغط جزئيًا خلال فترات ذروة استهلاك الكهرباء

• يصل إنتاج الطاقة القصوى لمحطات الطاقة الكهروضوئية الموزعة إلى ذروته خلال النهار، تزامناً مع فترة ذروة الطلب على الكهرباء في هذا الوقت.

مع ذلك، تُعتبر كثافة الطاقة الكهروضوئية الموزعة منخفضة نسبيًا (تبلغ الطاقة لكل وحدة مساحة من النظام حوالي 100 واط فقط لكل متر مربع)، كما أن مساحة أسطح المباني المناسبة لتركيب وحدات الطاقة الكهروضوئية محدودة. لذلك، لا يُمكنها حل مشكلة نقص الطاقة بشكل جذري، وتُستخدم فقط كمُكمّل فعال خلال ساعات الذروة.