Investing in solar energy is a great way to switch to renewable resource consumption. You can take steps to operate a sustainable business in the long run based on the solar panels you choose. However, there are several different types of solar power plants across the country. Each one is designed with specific considerations in mind depending on the geography, location of the panels, and the environment.
Learn more about the different types of solar panels and when they are used. This can help you make more informed choices about your solar investment in the future.
يعد الاستثمار في الطاقة الشمسية وسيلة رائعة للتحول إلى استهلاك الموارد المتجددة. يمكنك اتخاذ خطوات لتشغيل عمل مستدام على المدى الطويل بناءً على الألواح الشمسية التي تختارها. ومع ذلك، هناك عدة أنواع مختلفة من محطات الطاقة الشمسية في جميع أنحاء البلاد. تم تصميم كل منها مع مراعاة اعتبارات محددة في الاعتبار اعتمادًا على الجغرافيا وموقع الألواح والبيئة.
تعرف على المزيد حول الأنواع المختلفة من الألواح الشمسية ومتى يتم استخدامها. يمكن أن يساعدك هذا في اتخاذ خيارات أكثر استنارة بشأن استثمارك في الطاقة الشمسية في المستقبل.
Photovoltaic (PV) solar power plants
Photovoltaic solar power plants convert sunlight directly into electricity. These plants are made up of individual cells that produce one to two watts of power. While one cell might seem insignificant, thousands of cells can produce an impressive amount of power over the course of a day. This is why cells are usually grouped into panels or modules. These panels come in a variety of sizes and can be used by commercial businesses, residential homeowners, and utility companies that create solar farms.
محطات الطاقة الشمسية الكهروضوئية
تحول محطات الطاقة الشمسية الكهروضوئية ضوء الشمس مباشرة إلى كهرباء. تتكون هذه المحطات من خلايا فردية تنتج من واط إلى واطين من الطاقة. وبينما قد تبدو خلية واحدة غير مهمة، فإن الآلاف من الخلايا يمكن أن تنتج كمية هائلة من الطاقة على مدار اليوم. ولهذا السبب يتم تجميع الخلايا عادة في ألواح أو وحدات. تأتي هذه الألواح بأحجام متنوعة ويمكن استخدامها من قبل الشركات التجارية وأصحاب المنازل السكنية وشركات المرافق التي تنشئ مزارع الطاقة الشمسية.
Rooftop solar plants
Roof-mounted solar panels are some of the most commonly found renewable power plants. You can see these panels just by driving around your neighborhood or visiting local businesses and industrial centers.
These panels are installed on either a flat or angled roof in a way that maximizes their exposure to the sun. The placement of these panels keeps them out of the way and makes them usable by almost any organization. Businesses don’t need large campuses to install solar systems. Some companies and homeowners also like these panels because they are less visible and don’t distract from the architecture of the building.
محطات الطاقة الشمسية على الأسطح
تُعد الألواح الشمسية المثبتة على الأسطح من أكثر محطات الطاقة المتجددة شيوعًا. يمكنك رؤية هذه الألواح بمجرد القيادة حول حيّك أو زيارة الشركات والمراكز الصناعية المحلية.
يتم تثبيت هذه الألواح إما على سطح مستوٍ أو بزاوية بطريقة تزيد من تعرضها لأشعة الشمس. إن وضع هذه الألواح يبقيها بعيدة عن الطريق ويجعلها قابلة للاستخدام من قبل أي منظمة تقريبًا. لا تحتاج الشركات إلى حرم جامعي كبير لتثبيت أنظمة الطاقة الشمسية. كما تحب بعض الشركات وأصحاب المنازل هذه الألواح لأنها أقل وضوحًا ولا تشتت الانتباه عن هندسة المبنى.
Ground-mounted solar plants
Not every roof can handle solar panels and there are times when an organization might want to produce more solar energy than roof panels can generate. If this is the case, a business or homeowner might opt for ground-mounted panels. These panels are secured to the ground while generating energy for nearby homes or businesses.
These systems are flexible when it comes to the different types of terrain they can be built on. It is possible to install them on hillsides with the right stabilizing materials. Installation teams often prefer sturdy terrain that can support the panels in the long run. Rocky terrain and clay are often preferred to sandy surfaces.
محطات الطاقة الشمسية المثبتة على الأرض
لا يمكن لكل الأسطح التعامل مع الألواح الشمسية، وهناك أوقات قد ترغب فيها إحدى المؤسسات في إنتاج طاقة شمسية أكثر مما تستطيع ألواح الأسطح توليده. إذا كانت هذه هي الحالة، فقد تختار إحدى الشركات أو أصحاب المنازل الألواح المثبتة على الأرض. يتم تثبيت هذه الألواح على الأرض أثناء توليد الطاقة للمنازل أو الشركات القريبة.
تتمتع هذه الأنظمة بالمرونة عندما يتعلق الأمر بأنواع التضاريس المختلفة التي يمكن بناؤها عليها. من الممكن تركيبها على سفوح التلال باستخدام مواد التثبيت المناسبة. غالبًا ما تفضل فرق التركيب التضاريس القوية التي يمكنها دعم الألواح على المدى الطويل. غالبًا ما يتم تفضيل التضاريس الصخرية والطينية على الأسطح الرملية.
Floating solar plants
This third option is ideal if you live near a body of water. The floating panels rest on platforms that bob on the surface of the water and generate energy throughout the day. These panels can be placed in retention ponds, reservoirs, and other bodies of water.
One of the main challenges with this option is ensuring the panels survive rough water. While they can handle the occasional waves, these panels have yet to survive ocean conditions. The rough seas and potential for major storms could potentially destroy them.
محطات الطاقة الشمسية العائمة
يعد الخيار الثالث مثاليًا إذا كنت تعيش بالقرب من مسطح مائي. تستقر الألواح العائمة على منصات تطفو على سطح الماء وتولد الطاقة طوال اليوم. يمكن وضع هذه الألواح في أحواض الاحتفاظ والخزانات وغيرها من المسطحات المائية.
أحد التحديات الرئيسية لهذا الخيار هو ضمان بقاء الألواح على قيد الحياة في المياه المضطربة. في حين يمكنها التعامل مع الأمواج العرضية، إلا أن هذه الألواح لم تنجو بعد من ظروف المحيط. يمكن أن تؤدي البحار الهائجة واحتمالات العواصف الكبرى إلى تدميرها.
Concentrating solar power (CSP) plants
Concentrating solar power systems attract the sun’s energy to a specific place in order to produce thermal energy that can be stored. When photovoltaic panels are flat and evenly absorb the sun’s energy, these systems use mirrors and angles to bring a larger part of the sun’s energy to one area. Like photovoltaic systems, there are multiple types of concentrating solar power plants available. These are used by a variety of industrial organizations.
A significant benefit of concentrating solar power plants is that the stored thermal energy can be a potential alternative to batteries. This is useful for off-grid solar power and generating electricity in remote areas. Here are a few concentrating solar power systems.
محطات الطاقة الشمسية المركزة
تجذب أنظمة الطاقة الشمسية المركزة طاقة الشمس إلى مكان محدد لإنتاج طاقة حرارية يمكن تخزينها. عندما تكون الألواح الكهروضوئية مسطحة وتمتص طاقة الشمس بالتساوي، تستخدم هذه الأنظمة المرايا والزوايا لجلب جزء أكبر من طاقة الشمس إلى منطقة واحدة. مثل الأنظمة الكهروضوئية، هناك أنواع متعددة من محطات الطاقة الشمسية المركزة المتاحة. تستخدمها مجموعة متنوعة من المنظمات الصناعية.
من الفوائد المهمة لمحطات الطاقة الشمسية المركزة أن الطاقة الحرارية المخزنة يمكن أن تكون بديلاً محتملاً للبطاريات. وهذا مفيد للطاقة الشمسية خارج الشبكة وتوليد الكهرباء في المناطق النائية. فيما يلي بعض أنظمة الطاقة الشمسية المركزة.
Parabolic trough systems
The main characteristic of the parabolic trough is the curved mirror. The sun’s light travels down the mirror to a receiver tube at the bottom of the trough. From there, a heat transfer fluid absorbs the energy and can reach temperatures higher than 200°C. This heated tube can then pass through hot water to produce steam.
One of the biggest challenges of this system is the curvature of the mirror and its placement to concentrate sunlight. These systems need to be designed so that all the sunlight that hits the system — regardless of where it first touches the panel — ends up at the same place near the receiving tube. Otherwise, the concentrated sunlight is wasted.
أنظمة الحوض المكافئ
السمة الرئيسية للحوض المكافئ هي المرآة المنحنية. ينتقل ضوء الشمس عبر المرآة إلى أنبوب الاستقبال في أسفل الحوض. ومن هناك، يمتص سائل نقل الحرارة الطاقة ويمكن أن يصل إلى درجات حرارة أعلى من 200 درجة مئوية. يمكن لهذا الأنبوب الساخن بعد ذلك المرور عبر الماء الساخن لإنتاج البخار.
أحد أكبر التحديات التي يواجهها هذا النظام هو انحناء المرآة ووضعها لتركيز ضوء الشمس. يجب تصميم هذه الأنظمة بحيث ينتهي كل ضوء الشمس الذي يضرب النظام – بغض النظر عن المكان الذي يلامس فيه اللوحة لأول مرة – في نفس المكان بالقرب من أنبوب الاستقبال. وإلا، فإن ضوء الشمس المركز يضيع.
Linear fresnel systems
This system uses the power of mirrors to reflect light toward a similar receiver tube as the parabolic trough systems. These systems can use flat or curved mirrors to concentrate the sunlight over the course of the day. Fresnel reflector systems can sometimes get paired with parabolic technology depending on where the sunlight is located.
Once the receiver tube is heated through the condensed sunlight, it can generate steam which can then be used to produce electricity. These systems can also incorporate thermal storage if the energy doesn’t need to be used immediately.
أنظمة فرينل الخطية
يستخدم هذا النظام قوة المرايا لعكس الضوء نحو أنبوب استقبال مشابه لأنظمة الحوض المكافئ. يمكن لهذه الأنظمة استخدام المرايا المسطحة أو المنحنية لتركيز ضوء الشمس على مدار اليوم. يمكن أحيانًا إقران أنظمة عاكس فرينل بتقنية المكافئ اعتمادًا على مكان وجود ضوء الشمس.
بمجرد تسخين أنبوب الاستقبال من خلال ضوء الشمس المكثف، يمكنه توليد البخار الذي يمكن استخدامه بعد ذلك لإنتاج الكهرباء. يمكن لهذه الأنظمة أيضًا دمج التخزين الحراري إذا لم تكن هناك حاجة لاستخدام الطاقة على الفور.
Power tower systems
This is another system that uses mirrors to concentrate energy. A solar field might have hundreds of moveable mirrors known as heliostats that track the sun throughout the day. The mirrors reflect the rays toward a receiver — usually a centrally-mounted tower — which can then transform the heat into energy. This is a concentrated system because the receiver is receiving rays from all of the heliostats at once.
This is a highly efficient system where you can maximize your power yield through the movement of the mirrors throughout the day. Compare this movement to rooftop panels on the east side of a house, which might absorb the sun’s rays in the morning but not as it moves to the west later in the afternoon. With heliostats, the mirrors are always in an optimized position.
أنظمة برج الطاقة
هذا نظام آخر يستخدم المرايا لتركيز الطاقة. قد يحتوي الحقل الشمسي على مئات المرايا المتحركة المعروفة باسم المرايا الشمسية التي تتبع الشمس طوال اليوم. تعكس المرايا الأشعة باتجاه جهاز استقبال – عادةً برج مثبت في المنتصف – والذي يمكنه بعد ذلك تحويل الحرارة إلى طاقة. هذا نظام مركّز لأن جهاز الاستقبال يستقبل الأشعة من جميع المرايا الشمسية في وقت واحد.
هذا نظام عالي الكفاءة حيث يمكنك زيادة إنتاج الطاقة لديك إلى أقصى حد من خلال حركة المرايا طوال اليوم. قارن هذه الحركة بألواح السطح على الجانب الشرقي من المنزل، والتي قد تمتص أشعة الشمس في الصباح ولكن ليس أثناء تحركها إلى الغرب في وقت لاحق من بعد الظهر. مع المرايا الشمسية، تكون المرايا دائمًا في وضع مثالي.
Dish stirling system
A dish stirling system uses parabolic mirrors to move sunlight into a central engine to produce electricity. At first glance, you might mistake these systems for satellite dishes, because they use similarly curved models.
A key component of this model is the Stirling engine, which uses the heated fluid from the receiver to move pistons that create mechanical power. This rotates the engine of the generator to produce electricity.
You don’t need to be an expert on the inner workings of photovoltaic or concentrated systems to invest in solar power. However, it helps to fully understand your options so you can make informed decisions that maximize your output.
نظام التحريك الطبقي
يستخدم نظام ستيرلينج الطبقي مرايا مكافئة لنقل ضوء الشمس إلى محرك مركزي لإنتاج الكهرباء. للوهلة الأولى، قد تخطئ في اعتبار هذه الأنظمة أطباق استقبال الأقمار الصناعية، لأنها تستخدم نماذج منحنية مماثلة.
أحد المكونات الرئيسية لهذا النموذج هو محرك ستيرلينج، الذي يستخدم السائل الساخن من جهاز الاستقبال لتحريك المكابس التي تولد الطاقة الميكانيكية. هذا يدور محرك المولد لإنتاج الكهرباء.
لست بحاجة إلى أن تكون خبيرًا في العمليات الداخلية للأنظمة الكهروضوئية أو المركزة للاستثمار في الطاقة الشمسية. ومع ذلك، من المفيد أن تفهم خياراتك بشكل كامل حتى تتمكن من اتخاذ قرارات مستنيرة تزيد من إنتاجك إلى أقصى حد.