تكلفة الطاقة الشمسية للمزارع تختلف كليًا عما تحتاج المنازل من الطاقة الشمسية حتمًا. ففي الولايات المتحدة مثلًا. قد اعتبر أن كل فدان يستنزف 500 ألف دولار. علمًا بأن المزرعة الواحدة تتطلب وجود 5 فدانات تبعًا لحجم ميغا واط لضمان عمل الطاقة الشمسية على أكمل وجه.

مزارع الطاقة الشمسية

يصب المزارعين وأصحاب الأراضي شاسعة المساحة جُل اهتمامهم على ضرورة استحواذ الطاقة الشمسية في مختلف دول العالم، وذلك لما يحصدونه من فائدةٍ عظيمة إزاء ذلك؛ ويتمثل ذلك بحصاد عائد أكبر من المنتجات الزراعية مثل فول الصويا والذرة مثلًا، لذلك فإن مسألة امتلاك ألواح الطاقة الشمسية من قِبل ملاكي المزارع الضخمة أمرٌ ضروري، ولا بد من توضيح مفهوم مزارع الطاقة الشمسية بأنها تلك المنشآت الضخمة القائمة أساسًا على الطاقة الشمسية، وتوظّف ألواحًا كهروضوئية وعدةِ طرق أخرى لاستقطاب الطاقة الشمسية؛ منها تسخير طاقة الشمس وسبل تركيز الأنظمة، وتكمن الفائدة في مثل هذا النوع من المزارع بتوفير حصادِ وأرباحٍِ وفيرة. 1

هناك مسميّات أخرى تُطلق على مزارع الطاقة الشمسية، منها: محطات الطاقة الشمسية، مجمعات الطاقة الشمسية.

اقرأ أيضًا: كم يحتاج المنزل من الطاقة الشمسية

تكلفة الطاقة الشمسية للمزارع

في البداية لا بد من توضيح وجود بعض الصعوبات التي تواجه حساب تكلفة الطاقة الشمسية للمزارع إجمالًا؛ وذلك لعدم وجود فاتورة كهرباء محددة تؤخذ بعين الاعتبار. يصبح من المطلوب حساب الحمل الكهربائي المستهلك من كل جهاز تملكه منفصلًا عن الآخر، وبالتالي انتهاج أسلوب نظام الطاقة الشمسية المنفصلة عن الشبكة.

حساب التكلفة بنظام الطاقة الشمسية المنفصلة

Off Grid PV Solar System design، أحد أهم الأنواع المصنفة تحت مظلة أنظمة الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء. تعتمد كليًا على العمل بعيدًا عن الجهات المسؤولة عن الكهرباء وتوليدها في الدول. ويعد النظام مستقلًا نظرًا لاعتماده التام على الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء وتلبية الاحتياجات. وفي توضيح مبدأ العمل؛ فإن العمل يرتكز على مصفوفةٍ متسلسلة من الألواح الشمسية المرتبطة مع بعضها البعض بواسطة منظم الشحن. ويصار إلى إيصال الأخير بمصفوفةٍ كاملة من البطاريات المقترنة بمحول التيار. وحتى يتم حساب تكلفة الطاقة الشمسية للمزارع بالتفصيل يؤخذ بعين الاعتبار ما يلي:

إقرأ أيضاً : بطاريات الطاقة الشمسية وكيفية اختيارها

حاصل جمع الأحمال الكهربائية

رصد الناتج الإجمالي للأحمال الكهربائية المترتبة على استخدام الأجهزة في موضعٍ زراعي ما. في حال الرغبة بتوظيف الطاقة الشمسية لتشغيلها تقريبًا كمايلي:

  1. الريسيفر: يستهلك نحو 40 واط عادةً.
  2. الثلاجة: تتفاوت وفقًا لحجمها بالقدم؛ فإذا كانت 12 قدم فإنها تستهلك 350 واط.
  3. مروحة السقف: لا تتخطى 50 واط.
  4. التليفزيون، حيث يؤدي حجم التلفاز دورًا مهمًا في تحديد حجم الاستهلاك، إذ غالبًا ما تتفاوت بين 90-350 واط.
  5. الشفاط الخاص بالمزارع، يشيع استخدام أنواع محددة من الشفاطات. وغالبًا تستهلك 150 واط.
  6. لمبات الإضاءة، ينصح باستخدام نوع LED لتوفير استهلاك الطاقة. ويمكن معرفة الحمل الكهربائي وفق القدرة المكتوبة عليها بوحدة الواط.
  7. مضخات الماء، لقياس قدرة المضخة المائية يجب اعتماد وحدة الحصان عادةً؛ وكل 1 حصان = 750-1000 واط.

إقرأ أيضاً : استهلاك موتور 1 حصان من الكهرباء

إنشاء جدول حسابي للأحمال الكهربائية

  • بناء جدول متكامل يوضح الأجهزة الموجودة في المزرعة. مع ضرورة إضافة تفاصيل الساعات المتوقعة للعمل ليلًا ونهارًا، و أيضًا سعة الحمل بالواط.
  • ملء البيانات الدقيقة موزعة على النحو:
  1. الأجهزة وحمل كل منها بالكيلو واط (الجهاز، العدد، الحمل بالواط).
  2. الطاقة المطلوبة ليلًا (الطاقة الكهربية، ساعات العمل المتوقعة).
  3. الطاقة المطلوبة نهارًا (الطاقة الكهربية، ساعات العمل المتوقعة).

اقرأ أيضًا: الفرق بين ألواح الطاقة الشمسية الزرقاء والسوداء

كيفية حساب التكلفة الإجمالية النهائية

  • في حساب تكلفة الطاقة الشمسية للمزارع يجب إيجاد حاصل جمع الأحمال، وذلك بضربِ عدد الأجهزة × الحمل بالواط.
  • الوصول إلى العدد التقريبي لساعات العمل ليلًا ونهارًا؛ من خلال حاصل ضرب عدد الساعات المتوقعة×مجموع الأحمال بالواط.
  • إمكانية إيجاد تكلفة الطاقة الشمسية للمزارع أوليًا؛ وذلك بتقسيم المجاميع على 1000 للوصول إلى الحمل بالواط.
  • أما بعد الانتهاء من جمع الطاقة الكهربية ليلًا ونهارًا، ينبغي القسمة على العدد 6؛ والذي يمثل متوسط عدد ساعات سطوع الشمس.
  • من المهم إيجاد الناتج النهائي؛ بحيث تضاف نسبة 20% مأخوذًا بعين الاعتبار الأيام الغائمة، بذلك يضرب الناتج السابق بالرقم 1.2

في الختام، فإن حساب تكلفة الطاقة الشمسية للمزارع تؤخذ بعين الاعتبار العديد من الأمور. وتتفاوت التكاليف تبعًا للدولة التي يتواجد فيها المزارع.

إقرأ أيضاً :

المراجع

  1. https://www.solarreviews.com/blog/what-is-a-solar-farm-do-i-need-one[↩]