عندما يتعلق الأمر بتركيب الطاقة الشمسية، يفكر معظم أصحاب المنازل في الألواح الشمسية المثبتة على الأسطح. ومع ذلك، هناك طريقة أخرى لتزويد منزلك بالطاقة النظيفة: الألواح الشمسية المثبتة على الأرض. مع هذا الخيار، يمكن وضع نظام الطاقة الشمسية بالقرب من منزلك، على ارتفاع يتراوح بين بضع بوصات إلى بضعة أقدام عن الأرض، بدلاً من سطحه.
كيف تُحدد ما إذا كانت ألواح الطاقة الشمسية الأرضية خيار الطاقة المتجددة الأنسب لك؟ تتناول هذه المقالة إيجابيات وسلبيات أنظمة الألواح الشمسية الأرضية، بما في ذلك عوامل مثل المساحة والسعر ومتطلبات الكهرباء.
ما هو نظام الألواح الشمسية المثبتة على الأرض؟
مصفوفات الطاقة الشمسية المستقلة هي طريقة لتوليد الكهرباء من ضوء الشمس باستخدام ألواح شمسية مستقلة تُركّب قرب مستوى سطح الأرض، إما على إطار معدني أو على عمود. تختلف هذه التركيبات الشمسية المثبتة على الأرض عن الألواح المثبتة على الأسطح في عدة جوانب:
تثبيت
موقع
تنسيق
صيانة
فيما يتعلق بتثبيت الألواح الشمسية على الأرض، هناك خياران رئيسيان:
الطاقة الشمسية القياسية المثبتة على الأرض - يتم تثبيت إطار معدني أو نظام رفوف على الأرض، ويحمل الألواح بزاوية محددة.
الطاقة الشمسية المركبة على الأعمدة تُثبَّت الألواح الشمسية على إطار معدني، ثم يُثبَّت هذا الإطار على قمة حامل عمود، مما يرفع الألواح عن الأرض ويسمح بتخصيصها بشكل إضافي. مع الألواح الشمسية المُثبَّتة على عمود، يُمكنك إضافة نظام تتبع (أحادي أو ثنائي المحور) يدور طوال اليوم لزيادة التعرض لأشعة الشمس.
عادةً ما تتطلب الألواح الشمسية المثبتة على الأرض مساحةً فارغةً أكبر حولها مقارنةً بالألواح المثبتة على الأسطح، إذ تواجه ظل الأشجار والمباني والأجسام العالية الأخرى. لهذا السبب، عادةً ما تُرى في المزارع والمراعي وغيرها من العقارات ذات المساحات المفتوحة والمسطحة، ولكن نادرًا ما تُرى في المناطق السكنية الحضرية والضواحي التقليدية.
نظرًا لعدم تركيبها على مبنى، توفر الألواح الشمسية المثبتة على الأرض خياراتٍ أكثر للمحاذاة لتحسين كمية ضوء الشمس التي تستقبلها، مما يسمح لها بتوليد كهرباء أكثر من الألواح المثبتة على السطح. لهذا السبب، من المرجح أن ترى هذه الألواح مُركّبة كأنظمة طاقة شمسية على نطاق المرافق في المناطق ذات الاستهلاك العالي للطاقة. ساعات ذروة الشمس.
متطلبات نظام الطاقة الشمسية المثبت على الأرض
عند البحث عما إذا كان بإمكانك تثبيت نظام الطاقة الشمسية الأرضي على ممتلكاتك أم لا، فهناك ثلاثة عوامل أساسية يجب مراعاتها.
1. المساحة المادية
عند تركيب نظام طاقة شمسية أرضي، ستحتاج إلى مساحة كافية لتركيب الأجهزة، بما في ذلك الألواح نفسها، وحفر خندق لتمديد الأسلاك. يجب أن تتعرض الألواح لأشعة الشمس الكافية، لذا يوصي معظم الخبراء بترك مساحة مفتوحة لا تقل عن 15 مترًا بين الألواح الشمسية وأي هياكل مجاورة.
في العديد من المناطق، قد تفرض مدينتك أو بلدتك شروطًا تتعلق بالتراجع، والتي تتحكم في مدى قرب البناء من حافة حدود ممتلكاتك. هذا يعني أنه عليك مراعاة قربك من جيرانك، خاصةً إذا كانت لديهم مبانٍ أو أشجار أو أي شيء آخر قد يحجب ضوء الشمس.
2. نوع التربة
يحتاج نظام الطاقة الشمسية الخاص بك إلى أساس عميق وقوي لتجنب مشاكل الاستقرار والمحاذاة، والبقاء آمنًا أثناء الطقس العاصف، والحفاظ على مسافة من المياه الجوفية.
ننصح باستشارة جيولوجي أو خبير مختص لفحص تربتك. يستطيع الخبير المُدرَّب التأكد من قدرة التربة على تحمل وزن نظام الألواح الشمسية المُثبَّت على الأرض وقاعدته، كما سيتأكد من خلو المنطقة من الصخور الكبيرة التي قد تُسبب مشاكل في حفر أساسات الحوامل.
3. خيارات التمويل
قد تكون تكلفة الألواح الشمسية المثبتة على الأرض أعلى من تكلفة الألواح الشمسية المثبتة على الأسطح، مما يجعلها خيارًا أقل فعالية من حيث التكلفة. يختار العديد من مالكي المنازل تمويل الاستثمار عن طريق الحصول على قرض للطاقة الشمسية من خلال البنوك أو جهات إقراض أخرى، ولكن قد تكون بعض هذه الخيارات مخصصة للألواح الشمسية المثبتة على الأسطح. للحصول على معلومات مفصلة حول خيارات تمويل الطاقة الشمسية المتاحة، يُنصح بالتحدث إلى شركة طاقة شمسية ذات خبرة في منطقتك أو إلى المؤسسة المصرفية المفضلة لديك.
إيجابيات الألواح الشمسية المثبتة على الأرض
1. تركيب أبسط
تتميز الدعامات والرفوف لأنظمة الطاقة الشمسية الأرضية القياسية بخفة وزنها وسهولة إزالتها. ولأن الألواح الشمسية تُركّب في أرض مفتوحة، فإن تركيبها يكون عادةً أكثر أمانًا، إذ لا يتطلب الأمر الصعود إلى السطح.
2. وضع أسهل
عادةً ما تكون المساحة المتوفرة لديك على الأرض أكبر من مساحة سطح منزلك. (لمزيد من المعلومات، راجع مقال "ما مساحة السطح اللازمة لألواح الطاقة الشمسية المنزلية؟"). وبالتالي، يمنحك النظام الأرضي تنوعًا أكبر في تصميم الألواح، وعدد الألواح التي يمكنك تركيبها، مما يزيد من إجمالي إنتاج الطاقة لديك.
اعتمادًا على حجم ممتلكاتك، قد تتمكن أيضًا من زيادة عدد الألواح الشمسية بمرور الوقت (مع زيادة ميزانيتك أو احتياجاتك للطاقة) بسهولة أكبر من نظام الألواح الشمسية على السطح.
3. زيادة إنتاج الطاقة الشمسية
من المفاهيم الخاطئة الشائعة أن الألواح الشمسية المثبتة على الأسطح أكثر كفاءةً لأنها أقرب إلى الشمس. في بعض الأحيان، قد تكون الألواح الشمسية المثبتة على الأرض أكثر إنتاجيةً لكل لوحة مقارنةً بألواح الطاقة الشمسية المثبتة على الأسطح، نظرًا لعدم تقيدك بحجم وزاوية سطح منزلك. بل يمكن تركيبها بالزاوية المثالية لتحسين إنتاج الطاقة.
نعم، يمكنك إمالة نظام الطاقة الشمسية على سطح منزلك قليلاً، ولكن ليس بنفس درجة إمالة النظام الأرضي. يمكن برمجة بعض الألواح الشمسية الأرضية للدوران والإمالة طوال اليوم لتتناسب مع اتجاه الشمس، مع أن هذه الأنظمة عادةً ما تكون بتكلفة إضافية كبيرة.
4. صيانة أبسط
لأن ألواحك الشمسية مثبتة على الأرض، فإن تنظيفها وصيانتها يتطلبان جهدًا أقل. يمكنك عادةً الوصول إلى هذه الألواح وتنظيفها بنفسك باستخدام الصابون والماء وفرشاة ناعمة. أما بالنسبة للألواح الشمسية المثبتة على السطح، فعادةً ما تحتاج إلى الاستعانة بفني متخصص في الطاقة الشمسية لإجراء الصيانة اللازمة، نظرًا لامتلاكه الأدوات والمعدات اللازمة للقيام بالعمل بأمان.
