تعتمد الألواح الشمسية؛ والتي تُعرف أيضًا باسم "أنظمة الطاقة الفولتوضوئية (Photovoltaic System)"، في عملها على أحد أقوى مصادر الطاقة الطبيعية حتى اليوم، شمسُنا، وتستخدم تقنية أشباه الموصلات لتحويل الطاقة من ضوء الشمس إلى كهرباء للاستفادة منها. ولكن كيف يتم الأمر في المنازل؟ وهل ألواح الطاقة الشمسية هي الحل الأفضل لتقليل فواتير الكهرباء والحدّ من الانبعاثات الكربونية في الكوكب؟ هل تكفي ميزانيتك لتحمّل تكاليف تلك النقلة النوعية؟ تابع معي لنتعرف أكثر على نظام الطاقة الشمسية للمنازل.  1   

ما هي أنظمة الطاقة الشمسية للمنازل؟

اليوم، أصبح استخدام الطاقة الشمسية بالنسبة للشعوب عالميًا، استثمارًا جيدًا، ونرى أنه إلى جانب الشركات الكبيرة، بدأت المنازل تحوّل اعتمادها لتوليد الطاقة الكهربائية، من شبكة الكهرباء التي تحرق وقودًا أحفوريًا، إلى الطاقة النظيفة.

يُعرّفُ نظام الطاقة الشمسية الخاص بالمنازل بأنه تركيب الألواح الشمسية على أسطحة المنازل؛ وهي عبارة عن مجموعة شمسية تُثبّت على تلك الأسطحة لتوليد الكهرباء من الشمس، عن طريق تحويل الطاقة الضّوئية إلى كهرباء، فيما يُسمى التأثير الكهروضوئي أو التأثير الضوئي الجهدي. 

ولكن ما الفرق بين نظام الطاقة الشمسية للمنزل والنظام الخاص بالأعمال؟ ببساطة، إن مجموعة الألواح الخاصة بالأعمال التجارية مخصصة لتشغيل شركات أو حتى بلدة بأكملها، لذا فهي تحتاج استثمارًا كبيرًا، ومجموعة من المستثمرين، وتختلف بشكل كبير عن تلك المنزلية من حيث الحجم (الاستطاعة) والتكلفة؛ إذ تميل أنظمة الطاقة المنزلية لتوليد استطاعة قياسية تتراوح بين 6-12 كيلوواط فقط.  2   

خطوات تركيب نظام الطاقة الشمسية للمنازل

قبل أن تبدأ بخطواتك الجدية في الاعتماد على ألواح الطاقة الشمسية و تركيب نظام الطاقة الشمسية لمنزلك، حاول طلب الاستشارة من مركّبي الألواح أو حتى الشركة المسؤولة، وتأكد من معلوماتك حول الموضوع وما إذا كان قرارك سليمًا. وعليه يحتاج تركيب نظام الطاقة الشمسية للمنازل عدة خطوات:

1 - التحقق من كفاءة الطاقة التي تريد في منزلك

يجب على من يريد تركيب ألواح شمسية، إعادة النظر في استخدامه الإجمالي للطاقة والكهرباء في المنزل، والتحقق من الكفاءة، وأن يأخذ في اعتباره تدابير كفاءة منخفضة التكلفة وسهلة التنفيذ قبل اختيار الطاقة الشمسية.

2 - تحقق من إمكانات الطاقة الشمسية في موقعك: هل منزلك مناسبٌ للطاقة الشمسية؟

قبل أن تتخذ قرارًا في تحويل اعتمادك على الشمس، قيّم مقدار الطاقة الشمسية التي يمكنك الحصول عليها في بلدك، أو حتى في موقعك، كون التقنيات الكهروضوئية تستخدم ضوء الشمس المباشر والمبعثر لتوليد الكهرباء. لذا يمكن للأشجار وظلّها إعاقتك، ربما ليس أشجارك، إنما أشجار جارك! فيجب التأكد من عدم تظليل نظامك مستقبلًا.

مشكلة أخرى: ربما سقف المنزل ليس مناسبًا لحجم اللوح الذي يحتاجه منزلك، أو ببساطة، السقف غير ملائم عُمريًا (قديم)، وهنا يمكن اللجوء إلى إحدى الطريقتين: إما تركيب الألواح الشمسية على الأرض، أو الاشتراك مع مجموعات الطاقة الشمسية المجتمعية (التواصل مع أعضاء مجموعتك أو منطقتك لمشاركة نظام شمسي للجميع).

إذًا، كمية الطاقة التي يولدها نظام الطاقة الشمسية في موقع معين، تعتمد على مقدار طاقة الشمس التي تصل إليه، واستطاعة النظام نفسه. يمكن للفريق الذي سيساعدك في تركيب النظام، أن يقدّر ما إذا كان المنزل مناسب للقيام بهذه الخطوة أم لا.

3 - تقدير احتياجاتك من الطاقة الكهربائية الشمسية

لمساعدة المقاول في تقديم التوصيات حول نوع النظام الذي تريد تركيبه واستطاعته، حاول تقدير حجم احتياج منزلك من الكهرباء، سواء عن طريق مراجعة فواتير الكهرباء خاصتك على مدار سنة مثلًا، أو القيام بحسابات خاصة بالموضوع، وانتبه إلى حاجتك لاستخدام الكهرباء في أشهر من السنة أكثر من غيرها. هل تخطط لشراء أي جهاز كهربائي كبير قد يزيد من الاحتياج؟ فكر في كل الاحتمالات.

4 - تحديد عدد الألواح التي تحتاجها؟

يحتاج المنزل النموذجي حوالي 20 إلى 25 لوحٍ شمسيٍ ليغطّي 100% من استهلاكه للكهرباء، لكن يعتمد العدد الفعلي الذي ستحتاج إليه على العديد من العوامل: يلعب كل من الموقع وكفاءة اللوحة، وطاقتها، وعاداتك الشخصية لاستهلاك الطاقة أيضًا، دوراً في تحديد عدد الألواح الشمسية التي تحتاجها. الأهم من ذلك، إن عدد الألواح الشمسية التي تحتاجها لمنزلك، يؤثر بشكل مباشر على السعر الذي تدفعه مقابل الطاقة الشمسية.  3   

ما هي تكلفة تركيب نظام طاقة شمسية للمنازل؟

نعم تعود أنظمة الطاقة الشمسية عليك بكثير من الفوائد، ولكن تأتي هذه المكاسب مع تكلفة تركيب وصيانة غير متوقعة ربما بالنسبة للبعض. تختلف تكلفة تركيب نظام طاقة شمسية للمنازل من منزل لآخر بالتأكيد، ولكن عمومًا، يتراوح متوسط التكلفة "الأولية" لنظام الطاقة الشمسية للمنازل في عام 2022 بين $3500 و16000$.

بالنسبة لتلك الفجوة الكبيرة بين الرّقمين، فتعود إلى عدة عوامل أهمها: استطاعة نظام الطاقة الذي تفكر في تركيبه، ونوع اللوحات الشمسية التي تريد استخدامها. ولكن مهما كان نوع النظام الذي تستخدمه، ضع في اعتبارك أن تركيب الطاقة الشمسية يتطلب رأس مال كبير في البداية كون الخسارة الأكبر تأتي مقدمًا عند شراء المعدات؛ الإنفرتر، ومعدات القياس، والكابلات والأسلاك. مثلًا، تراوحت تكلفة نظام الألواح الشمسية في منزل متوسط ​​الحجم في الولايات المتحدة في عام 2021 بين 11000$ إلى 15000$، لذا يختلف الأمر بحسب الكثير من العوامل.  4   

مزايا نظام الطاقة الشمسية للمنازل

  • استخدام مصدر الطاقة الخضراء سيقلل انبعاثات الكربون.
  • تقليل قيمة فاتورة الكهرباء بشكل ملحوظ.
  • الاستمتاع بطاقة كهربائية طيلة النهار.

عيوب نظام الطاقة الشمسية للمنازل

  • تكاليف تركيب وصيانة مرتفعة كونها منزلية، أي تكلفة فردية وليست لمجموعة مستثمرين.
  • قد تضطر لاستبدال أجزاء من النظام كل عدة سنوات(تكاليف إضافية).
  • ليست كل الأسطح مناسبة لتركيب الطاقة، ولكن هذا الأمر محلول إذا كان لديك مساحة أرضية أو عن طريق اشتراكات الطاقة الشمسية المجتمعية.
  • ولا ننسَ الاعتماد على مصدر الطاقة الرئيس هنا، وهو الشمس، التي تغرب في نهاية اليوم!

وأخيرًا، تبقّى أن تحسم أمرك. يمكنك استشارة الأقرباء ممن ركّب ألواحاً منزلية، واختيار الأنواع الأفضل والمناسبة لميزانيتك، كما تأكد من العثور على الشركة المناسبة والفنيين المؤهلين.