في هذا المقال سنستعرض معًا افضل انواع الواح الطاقة الشمسية المتوفرة حاليًا، ونقارن بينها من حيث المميزات والعيوب والكفاءة والأداء، لنساعدك على فهم أعمق لنظام الطاقة الشمسية وبالتالي اختيار النوع الأنسب لك في مشروعك أو منزلك (بالتأكيد المقال موجه أكثر للمتخصصين في مجال الطاقة الشمسية).
كما سنلقي الضوء أيضًا على أشهر وأفضل الشركات المصنعة لهذه الألواح الشمسية، ونوضح كيفية عملها باختصار ونقدم لك دليل لاختيار الألواح الشمسية التي تلبي احتياجاتك بكفاءة، وفي ختام المقال سنجيب على بعض الأسئلة الشائعة والمتكررة التي قد تدور في ذهنك بخصوص أفضل أنواع ألواح الطاقة الشمسية، فتابعوا معنا.
افضل انواع الواح الطاقة الشمسية
تعد الطاقة الشمسية من أهم وأفضل مصادر الطاقة المتجددة والنظيفة أيضًا التي يهتم بها العالم كثيرًا خاصة في الفترة الأخيرة مع انخفاض الطلب تدريجيًا على مطادر الطاقة القديمة مثل البنزين والسولار والغاز.
وتأتي الألواح الشمسية في لتكون هى الوسيلة المستخدمة لتحويل ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية وهناك عدة أنواع من ألواح الطاقة الشمسية، كل منها يتميز بخصائص مختلفة عن النوع الآخر والتي تجعله مناسب لظروف وبيئة مختلفة، وفيما يلي نستعرض معًا افضل انواع الواح الطاقة الشمسية:
ألواح الطاقة الشمسية أحادية البلورة (Monocrystalline)
تُعدّ الألواح الشمسية أحادية البلورة من افضل انواع الواح الطاقة الشمسية المتوفرة في السوق حاليًا حيث تتميز بكفاءة عالية في تحويل ضوء الشمس أو الطاقة الضوئية إلى طاقة كهربائية.
يتم تصنيع هذه الألواح من السيليكون أحادي البلورة، وهذا ما يمنحها المظهر الموحد واللون الداكن وتعتبر من أجود أنوع ألواح الطاقة الشمسية.
أيضًا تتمتع الألواح أحادية البلورة بمعدل كفاءة عالي نسبيًا (في هذه الفترة ربما في المستقبل تكون الكفاءة أعلى كثيرًا) بحيث تتراوح بين 15% و 20%، وهي نسبة مرتفعة مقارنة بأنواع الألواح الشمسية الأخرى، وهذه الكفاءة تجعلها الاختيار المثالي للمناطق التي تتوفر فيها مساحة محدودة وصغيرة للتركيب (ربما لصغر المكان أو صغر المكان المعرض للشمس لأنها بالتأكيد تحتاج إلى تعرض كامل للشمس خلال فترة النهار)، حيث يمكن لعدد أقل من الألواح أن يولد كمية الطاقة المطلوبة.
وبالإضافة إلى كفاءة هذا النوع من ألواح الطاقة الشمسية تتميز الألواح أحادية البلورة Monocrystalline بعمر افتراضي طويل يمكن أن يصل إلى 25 سنة أو أكثر، مما يجعلها فعلًا استثمار طويل الأمد ممتاز (فأنت لن تحتاج إلى تغيير ألواح الطاقة الشمسية بصفة دورية).
كما أنها تعمل بكفاءة أعلى في الظروف البيئية المختلفة بما في ذلك الأيام الغائمة (والتي تكون فيها إضاءة الشمس ضعيفة أو خافتة) وأيضًا التعامل في المناطق ذات درجات الحرارة العالية.
لكن دائمًا وكالعادة على الرغم من مزايا هذه الالواح المتعددة تأتي الألواح أحادية البلورة بتكلفة أعلى مقارنة بالأنواع الأخرى من ألواح الطاقة الشمسية (وهو ما يجب أخذه في الاعتبار عند التخطيط لمشروع الطاقة الشمسية لأي وحدة أو مشروع).
ومع ذلك ورغم ارتفاع التكلفة في البداية إلا أن الاستثمار فعلًا في الكفاءة الأعلى يعطيك قيمة مقابل سعر ممتاز خاصة على المدى البعيد وخاصة أكثر إذا كان الاحتياج لمصدر طاقة كهربائية أمر ضروري في المشروع (مثل الصحاري أو المصانع البعيدة عن العمران وخلافه).
ألواح الطاقة الشمسية متعددة البلورات (Polycrystalline)
النوع الثاني من افضل انواع الواح الطاقة الشمسية هى ألواح الطاقة الشمسية متعددة البلورات والتي تعتبر شائعة كثيرًا للعديد من المشاريع التي تعمل بالطاقة الشمسية كمصدر للطاقة الكهربائية وذلك نظرًا للتكلفة المنخفضة نسبيًا إذا ما قارناها بالنوع الأول من انواع ألواح الطاقة الشمسية وكذلك الكفاءة المتوسطة.
يتميز هذا النوع من الألواح باللون الأزرق والتصميم المكون من بلورات سيليكون متعددة مصهورة معًا، مما يجعلها ملفتة للنظر فعلًا عند التركيب.
وتتراوح كفاءة ألواح الطاقة الشمسية متعددة البلورات بين 15% و 17%، مما يجعلها بالتأكيد أقل في الكفاءة بقليل من الألواح أحادية البلورة التي شرحناها، لكن رغم ذلك فإن التكلفة المنخفضة نسبيًا تعوض هذا الفرق في الكفاءة وتجعلها اختيار أول للعديد من المستخدمين أو حتى الشركات التي تبحث عن حلول للطاقة الشمسية بميزانيات أقل.
كما يعد العمر الافتراضي لهذا النوع من أنواع الواح الطاقة الشمسية والذي يصل إلى 25 سنة ميزة إضافية، حيث يوفر الاستقرار طويل الأمد (حيث لو كانت أقل من ذلك لأصبحت تكلفة انشاء نظام الطاقة الشمسية برمته بلا جدوى إذا ما احتجنا لتغيير مثلًا كل عام أو عامين) للمستثمرين في الطاقة الشمسية، وبالرغم من أنها قد تحتاج إلى مساحة أكبر للتركيب مقارنة بالألواح أحادية البلورة، إلا أنها تظل خيارًا ممتازًا للمساحات الواسعة مثل الأسطح الكبيرة والمزارع الشمسية.
ومن مميزات ألواح الطاقة الشمسية متعددة البلورات أيضًا المتانة والقدرة على تحمل والعمل في الظروف البيئية المختلفة، مما يجعلها مناسبة تمامًا لمجموعة مختلفة وواسعة من التطبيقات على نظام الطاقة الشمسية، وفي النهاية يجب على المستخدمين والشركات التي تقوم بتوصيل وتركيب نظام الطاقة الشمسية النظر في جميع العوامل مثل (التكلفة والكفاءة والمساحة المتوفرة) عند اختيار نوع ألواح الطاقة الشمسية لمشاريعهم.
ألواح الطاقة الشمسية الرقيقة (Thin-Film)
تعرف ألواح الطاقة الشمسية الرقيقة بأنها اختيار جيد للتطبيقات التي تحتاج إلى مرونة وسهولة أكبر في التصميم والتركيب حيث يتميز هذا النوع الألواح بالسمك الرفيع وكذلك الوزن الخفيف، مما يجعلها مناسبة للأسطح التي لا تتحمل الأوزان الثقيلة عليه أو ربما تكون غير قابلة للسير عليها.
وتصنع هذه الألواح من مواد مختلفة عن السيليكون العادي كسابقتيها حيث تصنع من الكادميوم تيلورايد أو السيليكون الأمورفي وتطبق على ركائز أسفلها متنوعة مثل الزجاج أو البلاستيك أو حتى معدن معين.
وعلى الرغم من أن كفاءة هذا النوع من الواح الطاقة الشمسية في تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية فقد تكون أقل مقارنة بألواح الطاقة الشمسية أحادية أو متعددة البلورات، إلا أن ألواح الطاقة الشمسية الرقيقة تقدم مزايا مختلفة مثل القدرة على الأداء بشكل جيد في ظروف إضاءة الشمس المنخفضة (وقت الغيوم أو السحب الكثيفة) وكذلك المرونة في التركيب على الأسطح المنحنية وغير المنتظمة أو غير القابلة للسير عليها.
وتعتبر هذه الألواح اختيار اقتصادي في المقام الأول وذلك بسبب انخفاض تكاليف الإنتاج مما يجعلها مناسبة للمشاريع الكبيرة مثل المزارع الشمسية والتطبيقات التجارية الكبيرة حيث يمكن تعويض الكفاءة المنخفضة بمساحات التركيب الواسعة، كما أنها تعد اختيار صديق للبيئة وذلك نظرًا لاستخدام كميات ومواد خام أقل من المواد الخام وأيضًا الطاقة أثناء عملية التصنيع.
مقارنة بين أنواع الألواح الشمسية
وعند الاستثمار في مجال الطاقة الشمسية والبدء في التفكير في تنفيذه من المهم معرفة الفروق الأساسية بين افضل انواع الواح الطاقة الشمسية المختلفة وذلك لتحديد الاختيار المناسب أكثر حيث تتنوع الألواح الشمسية بين أحادية البلورة ومتعددة البلورات والرقيقة ولكل منها مميزاتها وعيوبها التي تؤثر على الكفاءة والأداء.
ألواح الطاقة الشمسية أحادية البلورة تتميز بالكفاءة العالية والتي تصل إلى أكثر من 20%، وأيضًا عمر افتراضي يمكن أن يفوق الـ 25 سنة، كما تصنع هذه الألواح من مادة السيليكون النقي، مما يمنحها اللون الأزرق الداكن والقدرة على الأداء الجيد تحت ظروف أشعة الشمس المنخفضة، ولكن تذكر أنه مع هذه المميزات السابقة لكن يأتي هذا النوع من الألواح بتكلفة أعلى مقارنة بالأنواع الأخرى.
ألواح الطاقة الشمسية متعددة البلورات تقدم كفاءة تقريبًا متوسطة حوالي 16.5%، وتصنع هذه الألواح من ذوبان مادة السيليكون الخام، مما يجعلها أقل في التكلفة ولكن بالتأكيد أقل أيضًا في الكفاءة، وهذا ما يجعلها تحتاج إلى مساحة تركيب أكبر قليلًا من الألواح أحادية البلورة (وهذا غالبًا ما لا يكون متاح في الكثير من المشاريع).
ألواح الطاقة الشمسية الرقيقة تعتبر الأقل كفاءة من بين أنواع ألواح الطاقة الشمسية، ولكنها أيضًا توفر مرونة أكبر أثناء التركيب ووذلك لأنها تتميز بالوزن الخفيف وأيضًا سهولة النقل، ولكنها كما توقعت أنت تحتاج هذه الألواح مساحة أكبر من سابقتيها لتوليد نفس كمية الطاقة وتعطيها الشركات المصنعة ضمانات أقصر بسبب عمرها الافتراضي الأقل.
دائمًا ما يعتمد اختيار النوع المناسب من الألواح الشمسية على عدة عوامل مثل الميزانية المتوفرة والمساحة المتوفرة للمشروع وأيضًا الظروف البيئية، ومن الضروري النظر في هذه العوامل بالإضافة إلى مقارنة الكفاءة والأداء مقابل التكلفة لكل نوع لتحديد الاختيار الأنسب لاحتياجات مشروعك.
كيف تعمل الألواح الشمسية
تعتبر الألواح الشمسية من أهم مكونات نظام الطاقة الشمسية (من أفضل مصادر الطاقة المتجددة والنظيفة) حيث تقوم بالدور الأساسي في تحويل ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية يمكن استخدامها في مختلف الأغراض.
وتتكون ألواح الطاقة الشمسية من خلايا شمسية (والتي تعرف أيضًا بالخلايا الكهروضوئية) والتي تستقبل الضوء وتحوله إلى طاقة كهربائية حيث تبدأ عملية توليد الطاقة عندما تسقط أشعة الشمس على الألواح الشمسية.
فتدخل فوتونات الضوء إلى الخلايا الشمسية وتقوم بتحرير الإلكترونات ثم تتحرك هذه الإلكترونات المحررة بفعل الحقل الكهربائي المولد والموجود في هذه الخلايا مما يؤدي إلى توليد تيار كهربائي (مستمر DC).
ويتم تجميع هذا التيار الكهربائي المستمر (DC) إدخاله على انفرتر أو محول معين من أنواع انفرتر الطاقة الشمسية ليقوم بتحويله إلى تيار كهربائي متردد (AC) وتوجيهه ليتم استخدامه في تشغيل الأجهزة الكهربائية أو لتخزينه في البطاريات.
تتميز ألواح الطاقة الشمسية بالقدرة على تحويل الطاقة الضوئية الناتجة من أشعة الشمس إلى طاقة كهربائية بكفاءة وتعتمد هذه الكفاءة على نوع الخلايا المستخدمة في النظام وكذلك جودة المواد المصنعة لها (ولهذا السبب تحديدًا قمنا بتفصيل وتوضيح افضل انواع الواح الطاقة الشمسية في هذا المقال) ومع تطور التكنولوجيا باستمرار خاصة في هذا المجال ستصبح الألواح الشمسية أكثر فعالية وكفاءة وقدرة.
كيفية اختيار افضل انواع الواح الطاقة الشمسية
عند الرغبة في تركيب نظام للطاقة الشمسية يجب النظر إلى عدة عوامل تؤثر على كفاءة النظام بأكمله لاختيار افضل انواع الواح الطاقة الشمسية التي تلبي الاحتياجات المختلفة لكل مشروع ومن أهم هذه العوامل:
- نوع الخلايا الشمسية
- الكفاءة
- التكلفة
- الضمان على ألواح الطاقة الشمسية
- معامل درجة الحرارة
- الحجم والقدرة
وبالتأكيد كما وضحنا خلال المقال تختلف الألواح من حيث نوع الخلايا الشمسية المستخدمة، مثل الألواح أحادية البلورة أو متعددة البلورات أو الرقيقة، ولكل منها خصائصها واستخداماتها.
من المهم أيضًا مراجعة والسؤال عن الشركة المصنعة للألواح الشمسية والاطلاع على تجارب العملاء السابقين لضمان إلى حد كبير اختيار ألواح ذات جودة عالية وخدمة ما بعد البيع جيدة وبدون مشاكل وبهذه الطريقة يمكنك إلى حد كبير ضمان جودة مشروعك وإنتاج الكهرباء منه على المدى الطويل لتحقق أقصى استفادة من نظام الطاقة الشمسية.
أفضل شركات تصنيع ألواح الطاقة الشمسية
يوجد العديد من الشركات المصنعة لألواح الطاقة الشمسية والتي لها اسم في سوق الطاقة الشمسية قمنا بعمل حصر لبعض أشهر هذه الشركات في القائمة التالية:
- شركة صن باور (Sun power)
- شركة كانديان سولار (Canadian Solar)
- شركة ريك سولار (Rec Solar)
- شركة لونجي سولار (Longi Solar)
- شركة جينكو سولار (Jinko Solar)
- شركة ترينا سولار (Trina Solar)
- شركة رايزن (Risen Energy)
- شركة جا سولار (JA Solar)
أسئلة مكررة حول الألواح الشمسية
تتمتع ألواح الطاقة الشمسية بعمر افتراضي طويل نسبيًا حيث يمكن أن يصل إلى 25-30 سنة أو أكثر، مع تقديم كفاءة مقبولة طوال هذه الفترة.
بالتأكيد نعم تحتاج ألواح الطاقة الشمسية إلى صيانة دورية للتأكد من ضمان أدائها وعملها بكفاءة ولكنها صيانات بسيطة جدًا تشمل فقط تنظيف الألواح باستمرار من الأتربة والغبار وخلافه وأيضًا فحص الأنظمة الكهربائية والتأكد من أن الدوائر الكهربائية تعمل بشكل جيد وعدم وجود أي أضرار تؤثر على جودة النظام.
بالتأكيد تتأثر ألواح الطاقة الشمسية بالظروف الجوية والبيئية المختلفة (بل إنها تتأثر بشدة) مثل الغبار والأتربة والأمطار والثلوج وحتى كثرة السحب في السماء وخلافه ولكن لا تقلق فهى مصممة لتحمل هذه الظروف المختلفة كل ما عليك فقط هو تنظيفها بصفة دورية وستظل تعمل بكفاءة.
تختلف تكلفة تركيب ألواح الطاقة الشمسية بناء على العديد من العوامل والتي أعتقد أننا سنفرد لها مقال منفصل في القريب العاجل لكن باختصار هذه العوامل تتلخص في حجم نظام الطاقة الشمسية المطلوب وكمية الطاقة المطلوبة وأيضًا نوع الألواح المستخدمة وموقع المشروع وظروف البيئة هناك.
لكن في كل الأحوال تعتبر استثمار طويل الأجل يمكن أن يوفر في فواتير الكهرباء أو حتى تصديرها للشبكة أو الدولة أو حتى أنها ضرورة ملحة في مشاريع معينة بعيدة عن شبكة كهرباء الدولة أو البلد الذي تقيم فيه.
نعم يمكن لألواح الطاقة الشمسية أن تعمل في الأيام الغائمة أ التي تكون السماء فيها بها الكثير من السحب ولكن بالتأكيد ستكون بكفاءة أقل مقارنة بالأيام المشمسة العادية.
وبعد شرح مفصل عن افضل انواع الواح الطاقة الشمسية وكيفية عملها ومدى كفاءة كل نوع منها نكون قد وصلنا إلى ختام مقالنا.
لكن تأكد أنه مع تطور التكنولوجيا نتوقع أن تزداد كفاءة هذه الألواح (لأنها تعتبر قليلة إذا لا تتجاوز في أفضل الاحوال 22%) كما ستقل تكلفتها أيضًا (لأنها تعتبر بشكل عام غالية حاليًا) مما سيجعلها أكثر جاذبية للناس العاديين وأيضًا المستثمرين في هذا المجال.
