تنظيم الألواح الكهروضوئية الصغيرة “بين النظرية و التطبيق”

ركزت رؤية المملكة 2030 على الطاقة بهدف التخفيف والإبتعاد عن إستخدام مادتي النفط والغاز الطبيعي. وإبتدأت مبادرة خادم الحرمين الشريفين الملك سلمان بن عبدالعزيز للطاقة المتجددة و التي أعلن عنها وزير الطاقة في سنة 2016. و ركزت الدولة على مشاريع توليد الطاقة الكهربائية بواسطة الطاقة الشمسية و الرياح. و بالفعل تم ترسية مشروع سكاكا للطاقة الشمسية و هو أول مشروع للطاقة الشمسية بسعة 300 ميجاوات. 

وكان تنظيم توليد الكهرباء بإستخدام الألواح الكهروضوئية الصغيرة. و الذي أعلنت عنه هيئة تنظيم الكهرباء. هي أحد الطرق المتبعة عالميا لتوفير إستخدام مادتي النفط والغاز الطبيعي. بحيث يقوم المواطن بتوليد الكهرباء التي يحتاجها من خلال الألواح الكهروضوئية الصغيرة مع إمكانية ضخ الفائض من إستخدامه في الشبكة الوطنية للتوزيع بسعر شراء تحدده هيئة تنظيم الكهرباء.

ويتضح للمتابع بأن برنامج توليد الكهرباء بإستخدام الألواح الكهروضوئية الصغيرة يواجه عدة تحديات قبل إطلاقه عمليا. فلقد قامت هيئة الكهرباء بتأجيل تطبيقه عاما كاملا من منتصف 2017 إلى منتصف 2018. هذا بالإضافة إلى أن هيئة تنظيم الكهرباء لم تقم بتحديد سعر شراء الطاقة الفائضة حتى الآن. مما يوحي بوجود خلافات في اتخاذ القرار بين هيئة تنظيم الكهرباء و الشركة السعودية للكهرباء و ربما بعض الجهات المعنية الأخرى.

ومن حيث المبتدأ. فإنه بإستطاعة أي مواطن تركيب الألواح الشمسية الكهروضوئية و الإستفادة منها في داخل حدود منشأته و في معزل عن تنظيم هيئة تنظيم الكهرباء. و أن هذا التنظيم الذي طال إنتظار تطبيقه إنما ينظم العلاقة فيما بين مُنتج الكهرباء بالطاقة الشمسية. و يطلق عليه التنظيم مسمّى ”المستهلك المؤهل“. و بين شبكة توزيع الكهرباء. و هذا طبيعي و منطقي جدا إذ أن ضخ الكهرباء على شبكة التوزيع يجب أن يكون بمواصفات فنية محددة تتوافق مع المواصفات الفنية لشبكة التوزيع.

ولكن! إن تساءلنا عن الإمكانية العملية لتركيب الألواح الشمسية الكهروضوئية. لوجدنا أنه ليس بهذه البساطة التي قد يظنها البعض. و بالذات إذا كان الهدف هو تغذية كامل إحتياجات المنشأة و ضخ الفائض من الطاقة الكهربائية إلى شبكة التوزيع. 

و لنأخذ مثالا عمليا على ذلك لمنشأة صغيرة. و لتكن شقة في عمارة مثلا. و مركب عليها عداد كهرباء سعته 60 أمبير. فهذا العداد بسعته المحدودة يسمح بمرور 11880 وات تقريبا في نفس الوقت كحد أقصى. و هذا يعني أنه إذا رغبنا في إنتاج الطاقة الكهربائية بحيث نستقل استقلالا تاما عن شركة الكهرباء (في أوقات النهار فقط بطبيعة الحال). فإنه يجب علينا تركيب ألواح للطاقة الشمسية الكهروضوئية تنتج ما مقداره 11880 وات في نفس الوقت. و إذا علمنا أن اللوح الشمسي الواحد ينتج 330 وات. فهذا يعني أنه علينا تركيب 36 لوح شمسي. و هذا يعني أننا نحتاج إلي مساحة مقدارها حوالي 86.85 متر مربع داخلا فيها المساحات البينية الواجب تركها لمعالجة مشكلة الظل و تركيب الألواح بزاوية معينة بحيث تواجه أشعة الشمس. 

              جدول يوضح المساحة المطلوبة لإنتاج الكهرباء من الطاقة الشمسية حسب سعة العداد

مع ملاحظة أن الأرقام أعلاه محسوبة على أساس الطاقة المتاحة و هي الأحمال القصوى من الطاقة الكهربائية التي يمكن أن تستهلكها المنشأة المذكورة. و هذا لا يحدث من الناحية العملية إذ يستبعد أن تكون جميع مصارف الطاقة الكهربائية في المنشأة تعمل في نفس الوقت. كما أن المساحات المطلوبة بالمتر المربع محسوبة على أساس أن الطاقة الكهربائية الداخلة إلى المنشأة هي 220 فولت و واحد ڤاز. و لكنه يوضح أن طبيعة الأمور من الناحية العملية تجعل من الإستقلال التام عن شركة الكهرباء خلال أوقات النهار أمرا يصعب تحقيقه. ناهيك عن ضخ الفائض إلى شبكة التوزيع.

فالتخطيط العمراني في معظم مدن المملكة بمساحاته الضيقة و مساحات الأراضي الصغيرة. و أسطح المنازل المزدحمة باللواقط الهوائية و خزانات المياه. كما أن هناك نقطة مهمة يجب أخذها في الحسبان و هي قدرة المبنى على تحمل أوزان الألواح الشمسية و حواملها. كل ذلك يجعل من تركيب الألواح الشمسية الكهروضوئية و الإستقلال التام عن شركة الكهرباء خلال أوقات النهار أمرا صعب التحقيق.

إن المعضلة التي تعاني منها المملكة و دول الخليج هي درجات الحرارة المرتفعة في معظم أوقات السنة. مما يجعل التكييف يستحوذ على حوالي 80٪ من الأحمال الكهربائية المطلوبة لأي منشأة. و إن إستخدام الألواح الشمسية الكهروضوئية قد يعين مستخدمها على توفير جزء من هذه الأحمال. و لكن يظل تكييف المنشأة هو التحدي الأكبر الذي يحتاج عملا جادا من مراكز البحوث لإيجاد بدائل تقنية و فنية تمكننا من توفير استهلاكنا للطاقة.