إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية: مرتبطة بالشبكة أم خارج الشبكة أم هجينة؟

عند وصف إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية، ما هي المعايير التي تستخدمها؟ ربما يمكنك تمييزها بناءً على تصميمها أو مظهرها، وهو ما يستخدمه الكثيرون بشكل شائع. هناك طريقة أخرى للتمييز بين هذه الأنواع من مصابيح الشوارع، وذلك من خلال النظر في نوع اتصالها بالشبكة الرئيسية.

وباستخدام هذا المعيار ستجد أن هناك ثلاثة أنواع من الطاقة الشمسية أضواء الشوارع: مرتبط بالشبكة (متصل بالشبكة)، أو خارج الشبكة، أو مختلط. دعونا نستعرض كل واحدة منها ونفهم متى نستخدمها.

إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية المرتبطة بالشبكة (على الشبكة).

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 إنارة الشوارع التي تعمل بالطاقة بالكامل.

يتم تشغيل مصابيح الشوارع هذه بواسطة نظام شبكة صغيرة، وهو في الأساس نسخة مصغرة من شبكة الطاقة الكهربائية. عندما تكون شبكة إنارة الشوارع متصلة بالتيار الكهربائي، فإن النظام بأكمله سيتأثر بالانقطاع.

يمكن أن تكون الشبكة الصغيرة نظامًا مستقلاً يستخدم البطاريات كمخزن احتياطي. يقوم هذا النظام بتوليد الطاقة المحلية الخاصة به لاستخدامها أثناء حالات الطوارئ الناجمة عن الأحوال الجوية القاسية وانقطاع التيار الكهربائي أو عند نفاد الطاقة.

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

يمكن تطبيق هذه الأنواع من مصابيح الشوارع عندما يكون تشغيل خطوط التوزيع عبر المنازل أو المباني مكلفًا وحيث توجد قيود على تشغيل هذه الخطوط. يعمل نظام الشبكة بشكل أفضل عندما ترغب في التخلص من استخدام الألواح الشمسية على العمود.

في هذه الحالة، يتم تجميع الطاقة الشمسية في مكان واحد ومن ثم توفير الكهرباء لمجموعة من مصابيح الشوارع. تحتوي هذه الوحدة على مكونين أساسيين فقط: وحدة الإضاءة والقطب.

إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية المستقلة (خارج الشبكة).

لا تتصل هذه الأنواع من مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية بأي شبكة كهرباء. توجد مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية المستقلة في المناطق النائية حيث يكون تشغيل خطوط التوزيع إلى الوحدة مكلفًا نظرًا لبعدها عن الشبكة. تحظى بشعبية كبيرة في المناطق الريفية حيث لا يوجد اتصال بالكهرباء.

ال الطاقة الشمسية الضوئية تعمل المعدات الموجودة في أضواء الشوارع على توليد الكهرباء وتزويد مصدر الإضاءة بها. تحتوي هذه الوحدة على أربعة مكونات أساسية: مصدر الطاقة والتخزين ومصدر الضوء والقطب. يعد نظام إضاءة الشوارع المقترن بشكل مباشر أمرًا نادرًا لأنه لا يحتاج بالضرورة إلى بطارية؛ يتم استهلاك الطاقة الشمسية المنتجة مباشرة من خلال نظام الإضاءة، لذلك فهي مفيدة فقط خلال النهار.

تقع معظم مصابيح الشوارع الحديثة التي تعمل بالطاقة الشمسية ضمن هذه الفئة. إنها تأتي بتصميمات مدمجة تدمج الخلايا الكهروضوئية والبطارية على سطح نظام الإضاءة. لذلك، يمكن أن يأتي بعضها بمكونين أساسيين، جهاز الإضاءة والعمود.

يعد شراء هذا التعديل التحديثي أكثر تكلفة ولكنه يوفر سنوات من الخدمة مدى الحياة للتعويض عن التكلفة الأولية. نحن نتحدث عن ما يصل إلى 30 عامًا للألواح الشمسية واستبدال المصابيح الشمسية بعد عامين والبطارية بعد 15 عامًا.

إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية الهجينة

يستخدم النوع الهجين من مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية كلا النظامين المذكورين أعلاه. يعد هذا النوع من النظام مفيدًا في المناطق التي تتقلب فيها الظروف الجوية غالبًا. هنا، يتم تفعيل نظام الشبكة فقط في حالات الطوارئ، خاصة عند نفاد الكهرباء من البطارية المستقلة.

قد لا يكون مصدر الطاقة المخزنة في الشبكة بالضرورة من المصفوفات الشمسية، وتشمل 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 الشمسية الهجينة طاقة الشبكة كنظام احتياطي. وعلى غرار النوع المتصل بالشبكة، تعمل أنظمة النسخ الاحتياطي للبطاريات الأصغر حجمًا على تغذية الشبكة بالطاقة الزائدة. أثناء الليل، يتم تشغيل مصابيح الشوارع ببطارياتها لفترة محددة من الوقت ثم تتبعها قوة الإمساك لبقية الليل.

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

في حالة استخدام الطاقة الشمسية كنسخة احتياطية، سيتطلب هذا الإعداد بطارية احتياطية أكثر شمولاً لتوفير طاقة كافية في أوقات انقطاع الشبكة.

إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية: الخاتمة

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

النوع الشائع من إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية المعتمد على الاتصال بالشبكة هو نظام الطاقة المستقل أو خارج الشبكة نظرًا لأن التثبيت مجرد لقطة. ومع ذلك، في الحالة التي تتطلب المزيد من الطاقة في الليل لتلبية مستويات الإضاءة المطلوبة، فلن يكون هذا خيارًا مناسبًا.

يتفوق نظام خارج الشبكة على الاثنين من حيث فواتير الكهرباء، ولا يؤدي الانفصال الكامل عن الشبكة إلا إلى تكاليف الإصلاح والصيانة. ومن حيث الإمداد غير المحدود من الطاقة، فإن أنظمة الطاقة المرتبطة بالشبكة والهجينة هي الأكثر تفضيلاً.

سواء اخترت إضاءة الشوارع المرتبطة بالشبكة أو خارج الشبكة أو الهجينة بالطاقة الشمسية، فستظل تحقق قدرًا كبيرًا من التوفير. يمكن تحقيق المزيد من التوفير عند تحسين المكونات الرئيسية لإضاءة الشارع لديك.

اقرأ مقالتنا على مزايا إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية في البلدان النامية.