فترة استرداد تكلفة الألواح الشمسية والحسابات

انتشرت المعلومات حول الألواح الشمسية في جميع أنحاء العالم. اليوم، حتى الأطفال يعرفون ماهيتها واستخداماتها. لكن قليلون يفهمون مدى جدواها الاقتصادية وعمرها الافتراضي. في هذه المقالة، سنجيب على هذه التساؤلات!

فترة استرداد تكلفة الألواح الشمسية

قبل شراء نظام الألواح الشمسية والمعدات الإضافية، من المهم إجراء بعض الحسابات. في بعض الحالات، حيث لا تكون الكهرباء باهظة الثمن، قد تكون فترة استرداد تكلفة الألواح الشمسية طويلة.

لأي غرض يتناول الناس عادةً SB؟

1. بسبب نقص الكهرباء بشكل عام، فإن تركيب خطوط الكهرباء أمر مستحيل أو مكلف.
2. التيار الكهربائي غير مستقر. قد ينقطع لعدة أيام.
3. أريد توفير المال.

والآن سنناقش كل حالة على حدة.

حساب فترة الاسترداد في حالة عدم وجود كهرباء على الإطلاق

أولاً، فكّر فيما إذا كان تركيب خط كهرباء مجدياً اقتصادياً. عادةً، قد تصل تكلفة ذلك إلى 500 ألف روبل. مع ذلك، إذا كان هناك العديد من المنازل التي لا تزال بدون كهرباء، فقد يتشارك جميع المستهلكين مواردهم، ما قد يُخفّض التكلفة.

بحسب مستوى الإضاءة، يمكن للبطاريات إنتاج جهد يتراوح بين 5 و30 فولتًا. يُرسل هذا الجهد إلى وحدة تحكم، تُحوّله إلى 12 أو 24 أو 48 فولتًا. ثم يُرسل هذا الجهد إلى البطارية، حيث تُخزّن الكهرباء. بعد ذلك، يُفعّل محوّل التيار، مُولّدًا 220 فولتًا. يُحوّل هذا المحوّل التيار المستمر إلى تيار متردد. الآن يمكنك تشغيل مختلف الأجهزة في منزلك!

يستطيع العاكس سحب الطاقة من خط الكهرباء لشحن البطارية. وبمجرد فصل خط الكهرباء، سيبدأ الجهاز تلقائيًا بتوليد 220 فولت.

والآن نحتاج إلى التفكير في كمية الكهرباء التي يمكن أن يستهلكها المنزل كحد أقصى وكمية الكهرباء المطلوبة يوميًا.

بناءً على ذروة الجهد، يمكننا تحديد قدرة العاكس المطلوبة. نحتاج أيضاً إلى تحديد عدد الواط التي يمكن للنظام إنتاجها. يقوم عداد الكهرباء المدمج في المنزل بحساب هذه القيمة.

لنقم بالحسابات في منزل صغير. إليكم أهم الأجهزة الكهربائية التي يمكن أن تستهلك الكهرباء:

1. الثلاجة – 2400 واط/يوم.
2. تستهلك المصابيح الكهربائية التي تبلغ قوتها 100 واط والتي تعمل لمدة 6 ساعات 600 واط.
3. سيستهلك جهاز تلفزيون بقوة 100 واط 600 واط في ست ساعات.

نتيجة لهذه الحسابات لـ لوحة شمسية نستنتج أن منزلنا الخاص سيستهلك 3600 واط/ساعة يوميًا. ويمكن استخدام هذه الطاقة أيضًا لشحن جهاز كمبيوتر وهاتف وحلاقة الذقن صباحًا. وبذلك، قد يصل إجمالي الاستهلاك بسهولة إلى 4000 كيلوواط/ساعة يوميًا.

على سبيل المثال لدينا:

1. بطاريتان جل بجهد إجمالي 24 فولت و سعة100 واط لكل منها.
2. يبلغ أقصى عمق للتصريف حوالي 25%.
3. نستخدم 6 ألواح شمسية أحادية البلورة بقدرة 200 واط.
4. زاوية سمت الرأس 56⁰
5. السمت 180.

سنحدد متوسط ​​الحمل في الشتاء والصيف بـ 4 كيلوواط ساعة/يوم. وسنحدد أيضاً منطقتك على الخريطة.

ونتيجة لذلك، هذا ما نحصل عليه:

من هذا الرسم البياني، نرى أننا سنحصل على كمية كافية من الكهرباء من منتصف فبراير إلى سبتمبر. لن ننتظر سوى أربعة أشهر. خلال هذه الفترة، يمكننا توليد الطاقة، على سبيل المثال، من مولد طاقة الرياح. أو يمكننا تركيب لوحين شمسيين إضافيين ومحول طاقة أقوى. مع ذلك، سيؤدي هذا إلى زيادة فترة استرداد تكلفة التركيب.

في فصل الشتاء، سنحصل على ما بين 1.39 و 3.19 كيلوواط ساعة يومياً. وفي فصل الخريف، ما بين 3.81 و 1.84 كيلوواط ساعة.

حساب تقريبي لمحطة طاقة شمسية:

1. ستكلف 6 وحدات بقدرة 200 واط 70 ألف روبل.
2. سيكلف جهاز التحكم الجيد بقدرة 30 أمبير و48 فولت 35000 روبل.
3. سيكلف محول الطاقة بقدرة 3 كيلوواط 47000 روبل.
4. ستكلف أربع بطاريات جل سعة كل منها 100 أمبير/ساعة 60 ألف روبل. ولكن، إذا كان جهاز التحكم يعمل بجهد 24 فولت، فيمكنك الاكتفاء ببطاريتين فقط وتوفير 30 ألف روبل.
5. المخزون الثانوي: الصمامات، وأجهزة الحماية من زيادة التيار، والأسلاك السميكة، وما إلى ذلك. كل هذا سيكلف 16000 روبل.

تبلغ التكلفة الإجمالية للألواح الشمسية 230 ألف روبل. ولكن إذا أضفت تكاليف التركيب والتوصيل والمواد الاستهلاكية الإضافية، فقد تصل بسهولة إلى 260 ألف روبل.

من حيث المبدأ، إذا قمت بزيارة هذا المنزل فقط في فصلي الصيف والربيع، فـ لوحة شمسية في هذه الحالة، ستكون مربحة تماماً.

حالة انقطاع التيار الكهربائي بشكل دوري

هنا، عليك التفكير ملياً في جدوى جمع الطاقة الشمسية. لنفترض أن لدينا شبكة كهربائية تنتج 5 كيلوواط. ولنفترض أنه عند انقطاع التيار الكهربائي لمدة ثلاث ساعات يومياً، سيبلغ استهلاكنا قيمة معينة، أي ما يعادل 3 كيلوواط شهرياً.

ولتعويض فقد الطاقة، قمنا بشراء محول طاقة بقدرة 6 كيلوواط مقابل 72000 وقمنا بتوصيله بالشبكة.

هام! يمكن تشغيل العاكس على تيار أحادي الطور. إذا كانت جميع الأحمال التي نحتاجها تعمل على تيار أحادي الطور، فلا بأس؛ يمكننا تركيب هذا العاكس. أما إذا كنا نستخدم تيارًا ثلاثي الأطوار، فسيتعين علينا شراء ثلاثة عواكس. وحينها ستكون التكلفة باهظة: 216,000 روبل.

ينبغي أن تُخزّن البطاريات 9 كيلوواط ساعة من الطاقة في 3 ساعات. ويتم شحنها باستخدام الكهرباء العادية.

ستكون الطاقة الناتجة النهائية 750 أمبير/ساعة. لن تُفرغ بطارياتنا بالكامل، بل ستصل سعتها إلى 20% فقط. يُحقق العاكس كفاءة تقارب 93%. ونتيجةً لذلك، نحتاج إلى تخزين 1008 أمبير/ساعة في البطاريات.

لتحقيق كل هذا، سنحتاج إلى أربع بطاريات سعة كل منها ٢٤٠ أمبير/ساعة. البطاريات ثقيلة نوعًا ما، إذ يبلغ وزنها حوالي ٨٠ كيلوغرامًا. وهي بطاريات جل، وتكلفتها حوالي ٣٤٠٠٠ روبل. إذن، تكلفة العاكس + البطارية = ٢٠٨٠٠٠ روبل. بالإضافة إلى الحامل والكابل والفيوز. التكلفة النهائية هي ٢٢٤٠٠٠ روبل.

إذا كانت انقطاعات التيار الكهربائي متكررة وتستمر لفترات طويلة، ففكّر في إضافة ألواح شمسية. يمكن أيضاً تجهيز هذا النظام بمولد كهربائي يعمل بالبنزين. بمجرد أن يكتشف العاكس انخفاض مستوى شحن البطاريات، سيبدأ المولد بالعمل، مما يضمن استمرار إمداد منزلك بالكهرباء.

إذا كنت ترغب في توفير المال

في هذه الحالة، قد يكون العاكس الهجين حلاً مناسباً، على الرغم من ارتفاع تكلفته. مع ذلك، تستطيع هذه الأجهزة دمج الطاقة الكهربائية من الألواح الشمسية مع الطاقة الكهربائية العادية من شبكة الكهرباء بسهولة، مما يؤدي إلى انخفاض قراءة عداد الكهرباء.

لنفترض أننا قمنا بتركيب النظام من الخطوة الأولى، ولكننا أضفنا محولًا هجينًا. بلغت التكلفة الإجمالية 320,000 روبل. باستخدام حاسبة الألواح الشمسية، نجد أن التكلفة السنوية تبلغ 1958 كيلوواط ساعة. إذا أخذنا في الاعتبار كفاءة المحول، نحصل على 1858 كيلوواط ساعة، أي أقل بمئة كيلوواط ساعة. الآن، نحتاج إلى معرفة تعريفة الكهرباء. لنفترض أنها 3.89 روبل. عندها سيبلغ إجمالي التوفير 7084 روبل.

تبلغ فترة استرداد تكلفة هذا النظام 45 عامًا. وتدوم الألواح الشمسية حوالي 25 عامًا، بينما تدوم البطارية والعاكس 12 عامًا.

ونتيجة لذلك، سيوفر النظام ميزتين ملموستين:

1. في حال انقطاع التيار الكهربائي عن منزل خاص، يمكنه الاستمرار في سحب الطاقة من البطارية لعدة ساعات. ويتم تزويد كل ذلك بالطاقة من خلال وحدة الإمداد بالطاقة غير المنقطعة (UPS) الموجودة على الأجهزة. ويضمن تزويد النظام بمولد كهربائي عدم انقطاع التيار عند بدء تشغيل المولد (عادةً ما ينقطع التيار لمدة تتراوح بين 30 و120 ثانية). وبفضل العاكس، يتم التحويل إلى البطارية بشكل فوري.
2. ستثير الألواح الشمسية على منزلك مشاعر إيجابية لدى المارة، إذ سيعتقدون أنك تسكن في منزل شخص ملتزم بالتكنولوجيا النظيفة والحديثة. وقد يفكرون هم أيضاً في تركيب هذه الألواح بأنفسهم. ولكن قبل ذلك، قد يسألون عن مدى جدواها الاقتصادية وفترة استرداد تكلفتها.

لو قمنا بتطبيق شيء مماثل في أوروبا، حيث الكهرباء أغلى بكثير، لكانت فترة استرداد التكلفة 25 عامًا. إضافةً إلى ذلك، فهم على استعداد لدفع المال لمالك محطة الطاقة الشمسية مقابل توزيع الطاقة على الآخرين.

بعض البيانات:

تبلغ كفاءة الخلايا الشمسية حوالي 20%، وتعتمد هذه النسبة كلياً على تقنية التصنيع. أما أعلى كفاءة ممكنة، فقد تحققت فقط في الخلايا الشمسية المستخدمة في الفضاء، حيث بلغت 38%، وهو مستوى غير مسبوق عالمياً.

تعتمد قوة الألواح الشمسية أيضاً على التقنية المستخدمة والشركة المصنعة. عادةً، تكون الخلايا الأكبر حجماً أكثر قوة بشكل ملحوظ.

هذا مجرد حساب تكلفة الألواح الشمسية لمنزل خاص! للحصول على حساب أكثر تفصيلاً، استخدم الآلة الحاسبة المخصصة عبر الإنترنت.

ما الذي يؤثر على فترة استرداد تكلفة الألواح الشمسية؟

فيما يلي العوامل الرئيسية التي تزيد من الوقت اللازم لتحقيق عائد على الاستثمار.

1. تتراجع أسعار الفائدة على الودائع المصرفية. يعتقد الناس أنه إذا أودعوا أموالهم بفائدة، فبإمكانهم دفع ثمن الكهرباء، أو شراء نظام طاقة شمسية بعائدات الفائدة. لكن في الواقع، هذا اقتراح مشكوك فيه للغاية، فأسعار الفائدة متقلبة باستمرار.
2. ارتفاع أسعار الكهرباء. إذا ارتفعت الأسعار، فسيكون ذلك في صالحك. ستسترد تكلفة ألواح الطاقة الشمسية بشكل أسرع.
3. إن توفر البطاريات بأسعار معقولة وانخفاض تكاليف التركيب يجعلان الطاقة البديلة أكثر جدوى اقتصادية، لا سيما عند تسعيرها بالدولار. وقد استردّ أولئك الذين اشتروا ألواح الطاقة الشمسية عندما كان الدولار يساوي 30 روبلًا استثماراتهم منذ زمن طويل.
4. التضخم. أي زيادة في أسعار الكهرباء ستجعل شراء جهاز SB عملية شراء مربحة.