إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية: متصلة بالشبكة، أو مستقلة عنها، أو هجينة؟

عند وصف مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية، ما هي المعايير التي تستخدمها؟ ربما تميز بينها بناءً على تصميمها أو مظهرها، وهو ما يستخدمه الكثيرون عادةً. هناك طريقة أخرى للتمييز بين هذه الأنواع من مصابيح الشوارع، وهي من خلال النظر في نوع الاتصال الذي تتمتع به بشبكة الكهرباء الرئيسية.

باستخدام هذا المعيار، ستجد أن هناك ثلاثة أنواع من الطاقة الشمسية أضواء الشوارع: متصلة بالشبكة (على الشبكة)، أو غير متصلة بالشبكة، أو هجينة. دعنا نستعرض كل واحدة منها ونتعرف على متى نستخدمها.

إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية المتصلة بالشبكة

تستخدم هذه الأنواع من مصابيح الشوارع الطاقة الشمسية وعادة ما تكون متصلة بشبكة الطاقة الكهربائية. وهذا يعني أنه بحلول نهاية الشهر، ستكون هناك فاتورة كهرباء، وهي أقل مما تتوقعه من مصباح شوارع يعمل بالطاقة الكهربائية بالكامل.

تعتمد مصابيح الشوارع هذه على نظام شبكة كهربائية صغيرة، وهو في الأساس نسخة مصغرة من شبكة الطاقة الكهربائية. وفي حالة توصيل شبكة مصابيح الشوارع بالتيار الكهربائي الرئيسي، فسوف يتأثر النظام بأكمله بانقطاع التيار الكهربائي.

يمكن أن تكون الشبكة الصغيرة عبارة عن نظام مستقل يستخدم البطاريات كمخزن احتياطي. يولد هذا النظام طاقته المحلية الخاصة لاستخدامها أثناء حالات الطوارئ الناجمة عن الطقس القاسي وانقطاع التيار الكهربائي أو عند نفاد الطاقة.

يمكن أن يساعدك استخدام نظام الربط الشبكي في تعويض فواتير الكهرباء عن طريق تركيب الألواح الشمسية على الأعمدة الموجودة للمساهمة في الشبكة. خلال النهار، تقوم مجموعات الألواح الكهروضوئية الخاصة بك بتحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء وتغذيها بالتيار الكهربائي. خلال الليل، ستتمكن من الاستفادة من طاقة الشبكة من شركة الطاقة المحلية لتلبية احتياجاتك من إضاءة الشوارع بتكلفة أقل.

يمكن استخدام هذه الأنواع من مصابيح الشوارع عندما يكون من المكلف مد خطوط التوزيع عبر المنازل أو المباني وفي حالة وجود قيود على مد هذه الخطوط. يعمل نظام الشبكة على أفضل وجه عندما ترغب في التخلص من استخدام الألواح الشمسية على العمود.

في هذه الحالة، يتم حصاد الطاقة الشمسية في مكان واحد ثم يتم توفير الكهرباء لمجموعة من مصابيح الشوارع. تتكون هذه الوحدة من مكونين رئيسيين فقط: وحدة الإضاءة والعمود.

إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية المستقلة (خارج الشبكة)

لا تتصل هذه الأنواع من مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية بأي شبكة كهرباء. توجد مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية بشكل مستقل في المناطق النائية حيث يكون من المكلف توصيل خطوط التوزيع إلى الوحدة بسبب بعدها عن الشبكة. وهي شائعة في المناطق الريفية حيث لا يوجد اتصال بالكهرباء.

ال الطاقة الشمسية الكهروضوئية إن المعدات الموجودة في مصابيح الشوارع تولد الكهرباء وتزود مصدر الإضاءة بها. تتكون هذه الوحدة من أربعة مكونات أساسية: مصدر الطاقة، والتخزين، ومصدر الضوء، والعمود. إن نظام مصابيح الشوارع المقترن مباشرة نادر لأنه لا يحتاج بالضرورة إلى بطارية؛ حيث يتم استهلاك الطاقة الشمسية المنتجة مباشرة بواسطة نظام الإضاءة، وبالتالي فهي مفيدة فقط أثناء النهار.

تندرج أغلب مصابيح الشوارع الحديثة التي تعمل بالطاقة الشمسية ضمن هذه الفئة. فهي تأتي بتصميمات مدمجة تدمج الخلايا الكهروضوئية والبطارية على سطح نظام الإضاءة. وبالتالي، قد يأتي بعضها بمكونين أساسيين، وحدة الإضاءة والعمود.

إن هذا التعديل أكثر تكلفة عند شرائه ولكنه يوفر سنوات من الخدمة مدى الحياة للتعويض عن التكلفة الأولية. نحن نتحدث عن ما يصل إلى 30 عامًا للوحة الشمسية واستبدال المصابيح الشمسية بعد عامين والبطارية بعد 15 عامًا.

مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية الهجينة

يستخدم النوع الهجين من مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية كلا النظامين المذكورين أعلاه. هذا النوع من النظام مفيد في المناطق التي تتقلب فيها الظروف الجوية كثيرًا. هنا، يتم تنشيط نظام الشبكة فقط في حالات الطوارئ، وخاصةً عندما تنفد طاقة البطارية المستقلة.

قد لا يكون مصدر الطاقة المخزنة في الشبكة بالضرورة من الألواح الشمسية، حيث تشمل المصادر الأخرى طاقة الرياح والديزل. يحتاج هذا النظام إلى مركز لإدارة الطاقة لتنظيم الطاقة المولدة من كل مصدر، وحماية البطارية، والتحكم في تدفق الطاقة إلى الأضواء.

تستخدم مصابيح الشوارع الهجينة التي تعمل بالطاقة الشمسية طاقة الشبكة كنظام احتياطي. وعلى غرار النوع المتصل بالشبكة، تعمل أنظمة البطاريات الاحتياطية الأصغر على تغذية الشبكة بالطاقة الزائدة. وخلال الليل، تعمل مصابيح الشوارع على بطارياتها لمدة زمنية محددة ثم تتبعها طاقة الإمساك لبقية الليل.

يعد هذا الإعداد مثاليًا في المناطق التي تكون فيها عرضة لانقطاع التيار الكهربائي. يمكن للمرء اختيار تشغيل إنارة الشوارع على الشبكة ثم التبديل لاحقًا إلى استخدام البطارية عند انقطاع التيار الكهربائي. في المواقف التي تتطلب إضاءة أكثر سطوعًا، قد توفر البطارية حوالي ثلاث إلى أربع ساعات من إمداد الطاقة، ويمكن الحصول على بقية الطاقة من التيار الكهربائي.

في حالة استخدام الطاقة الشمسية كنسخة احتياطية، سيتطلب هذا الإعداد نسخة احتياطية أكبر للبطارية لتوفير الطاقة الكافية في أوقات انقطاع الشبكة.

إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية: الخاتمة

هذه هي الأنواع الثلاثة من الاستراتيجيات التي يمكنك استخدامها لزيادة تكاليفك عندما يتعلق الأمر بإضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية. قد تدفعك عوامل خارجية مختلفة إلى اختيار إحدى الفئات الثلاث. في بعض البلدان، قد لا يتم دعم أنظمة الطاقة الهجينة والمتصلة بالشبكة.

النوع الشائع من مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية والتي تعتمد على الاتصال بالشبكة هو نظام الطاقة المستقل أو غير المتصل بالشبكة، حيث يتم تركيبه بسهولة. ومع ذلك، في حالة الحاجة إلى المزيد من الطاقة في الليل لتلبية مستويات الإضاءة المطلوبة، فلن يكون هذا الخيار مناسبًا.

إن أنظمة الطاقة المستقلة عن الشبكة تتفوق على الاثنين من حيث فواتير الكهرباء، حيث أن الانفصال التام عن الشبكة لا يؤدي إلا إلى تكاليف الإصلاح والصيانة. أما من حيث الإمداد غير المحدود بالطاقة، فإن أنظمة الطاقة المرتبطة بالشبكة والهجينة هي الأكثر تفضيلاً.

سواء اخترت مصابيح الشوارع المتصلة بالشبكة أو غير المتصلة بالشبكة أو المصابيح الهجينة التي تعمل بالطاقة الشمسية، فإنك ستظل تحقق قدرًا كبيرًا من التوفير. ويمكن تحقيق المزيد من التوفير عندما تقوم بتحسين المكونات الرئيسية لمصابيح الشوارع الخاصة بك.

اقرأ مقالتنا عن مزايا إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية في الدول النامية.