محطة خلايا شمسية في حلب

1- مدينة حلب الصناعية الشيخ نجار :

حلب مدينة سورية عريقة تمتاز مثل جميع مدن سوريا باشعاع شمسي عالي حتى في ايام الشتاء, تقع مدينة حلب على خط طول 36.12 درجة وخط العرض 37.93 درجة وترتفع عن سطح البحر 379 متر.

تقع حلب في شمال سوريا وتبعد عن الحدود التركية في موقع باب الهوى –عين دلفة 45 كيلومتر وتبعد عن العاصمة دمشق 355 كيلو متر.

تقع المدينة الصناعية الشيخ نجارفي الجزء الشمالي الشرقي من مدينة حلب بين محوري طريق الباب القديم وطريق المسلمية القديم, وكان العامل البيئي هـو العامل الفصل بهذا الاختيار حيث أخذ بعين الاعتبار عدم تأثير رياح المنطقة المختارة على مدينة حلب وحماية المدينة مـن آثـار التلـوث واسـتغلال الميزات الطبيعية لموقع المدينة الصناعية باعتبارها غـير صالحة للزراعة وغيـر مأهولة بتجمعات ســكنية بالاضافة الى طبيعة الأرض التي هي صخرية بأغلبها والتي تساعد على تشييد المنشآت الصناعية بأقل التكاليف.

وذلــك فضلاً عن بعض العوامل الذاتية الأخرى مثـل وجود مناطق خضراء محيطة بها وقرب المدينة الصناعية من الطرق المحلـقة سواء الموجودة حالياً أو تلك التي خطط لإنشائها مسـتقبلاً وإمكانية ربطهـا مع شـبكة الخطوط الحديـدية وقربهــا مــن مطار حـلب الـدولي.

تم تركيب المحطة على سطح المبنى الجديد لإدارة المدينة الصناعية.

2- محطة خلايا شمسية على مبنى ادارة الشيخ نجار الجديد :

2-1 حقائق وأرقام عن المحطة:

  • استطاعة المحطة الكاملة : 9 كيلو وات

  • الخلايا المستخدمة : تم تركيب 3 انواع من الخلايا الشمسية في هذه المحطة للحصول على بيانات واحصائيات لشدة الاشعاع الشمسي في الشيخ نجار.

    • مونو كريستالين Mono Crystalline:

سيلكونات وحيدة البلورة ذات كلفة وكفاءة أعلى من النوعين الآخرين

النوع

SUNfarming Photovoltaic-Module CE160-24M190

Pmpp

180 Wp

Vmpp

36.2 V

Impp

5.25 A

Voc

45.0 V

Isc

5.50 A

  • البولي كريستالين Poly Crystalline

كلفته اقل وكفاءته ايضا لانه يتألف من بلورات كريستاليه متعددة

النوع

SUNfarming Photovoltaic-Module CE200-60-P230

Pmpp

230 Wp

Vmpp

29.4 V

Impp

7.83 A

Voc

36.7 V

Isc

8.54 A

  • الأفلام السليكونية الرقيقة Thin Films

تختلف عن النوعين السابقيين بان ليس لها تركيبة بنيوية محددة, حيث يتم تصنيعها عبر ترسيب طبقات رقيقة جداً من السيليكون المُسال في فراغ ما مع وجود طبقة زجاجية أو بلاستيكية أو معدنية كطبقة داعمة .تكمن الفائدة الكبيرة لهذا النوع بأن كلفة الواط الكهربائي المنتجة منه هي الأرخص بين الأنواع الثلاث, ولكن كفاءتها هي الأقل بين النوعين السابقين .

النوع

BOSCH solar module μm-Si plus Eu1310 110

Pmpp

110 Wp

Vmpp

64 V

Impp

1.75 A

Voc

86 V

Isc

2.17 A

  • المعرجات المستخدمة : تم استخدام 4 معرجات بنوعين مختلفين

  • المعرج الأول

النوع

Sunny Boy SB 3000TL-20

VDC max

550 V

VDC MPP

125-440 V

IDC max

17 A

VAC nom

230 V

FAC nom

50/60 Hz

PAC nom

3000 W

IAC nom

13 A

Cos 

1

نوع الخلايا : SUNfarming Photovoltaic-Module CE160-24M190

نوع التقنية : Mono-Crystalline

الأستطاعة الكلية : P=16*0.19=3.04 KWp

2systems 8modules

  • المعرج الثاني

النوع

Sunny Boy SB 3000

VDC max

600 V

VDC MPP

268-480 V

IDC max

12 A

VAC nom

230 V

FAC nom

50/60 Hz

PAC nom

2750 W

IAC nom

12 A

Cos 

1

نوع الخلايا : SUNfarming Photovoltaic-Module CE200-60-P230

نوع التقنية : POLY-Si

الأستطاعة الكلية : P=12*0.23=2.76 KWp

1systems 12modules

  • المعرج الثالث

معرج احتياطي

النوع

Sunny Boy SB 3000

VDC max

600 V

VDC MPP

268-480 V

IDC max

12 A

VAC nom

230 V

FAC nom

50/60 Hz

PAC nom

2750 W

IAC nom

12 A

Cos 

1

  • المعرج الرابع

النوع

Sunny Boy SB 3000

VDC max

600 V

VDC MPP

268-480 V

IDC max

12 A

VAC nom

230 V

FAC nom

50/60 Hz

PAC nom

2750 W

IAC nom

12 A

Cos 

1

نوع الخلايا : BOSCH solar module μm-Si plus Eu1310 110

نوع التقنية : Thin sheet

الأستطاعة الكلية : P=20*0.11=2.2 KWp

5systems 4modules

  • جهاز التحكم:

يقوم هذا الجهاز بارسال البيانات المخزنة عبر مودم داخلي الذي قد يكون تماثلي analog او قد يكون مودم من النوع ISDN أو GPRS أو ADSLأو إيثرنت Ethernet يستقبل هذه البيانات مخدم التحكم الموصول مع مركز الارصاد الجوية meteorological satellite system الذي يقوم بتحليل البيانات الواردة ويقوم بالأشارة الى اي مشكلة في المحطة.

يمكن برمجة نوعية وتوقيت ارسال البيانات للمخدم من قبل المستخدم بشكل آلي أو يمكن ارسال هذه البيانات بشكل آني بأي وقت من الجهاز نفسه. عند حدوث خطأ في النظام يقوم جهاز المراقبة بالتقاط اشارات الخطأ ويقوم بارسال اشارات تنبيه عير الفاكس البريد الإلكتروني أو الرسائل النصية القصيرة.

لابد من التنويه ان هذه الخدمة لم تتوفر بعد في حلب لذا يتم استخدام جهاز المراقبة في داخل المبنى فقط ويتم ارسال البيانات منه بشكل يدوي الى الحاسب لمعالجتها.

  • الحمايات والقواطع :

  • جهاز قياس الاشعاع الشمسي :

جهاز قياس الأشعاع الشمسي مثبت على قمة احد الخلايا الشمسية في المحطة للحصول على قيم واضحة لقيمه الاشعاع في منطقة معينة ويقوم ايضا بقياس درجة الحرارة.

  • استخدامات الطاقة المنتجة : تستخدم الطاقة الكهربائية المولدة لتغذية المبنى والفائض يتم ضخه في الشبكة العامة مباشرة

    2- مقدمة :

تركيب الخلايا الشمسية لا يحتاج الى الكثير من الوقت أو الجهد, فهي تقنية نظيفة وصديقة للبيئة, تختصر الكثير من الوقت والجهد.

تم تركيب المحطة كاملاً بمدة لا تتجاوز 5 ايام لتعطي استطاعة 9kW

3- البيانات الأولية :

تم حساب الاشعاع الشمسي من معطيات اقرب مدينة تركية على المنطقة وهي مدينة اضنا وذلك لعدم توفر بيانات عن الأشعاع الشمسي للمدينة الصناعية في حلب – الشيخ نجار, تعتبر مدينة اضنا خيار جيد لقربها من الشيخ نجار, لابد ان نذكر ان احد اهم اهداف هذه المحطة هو الحصول على بيانات الاشعاع الشمسي في المنطقة تمهيدا لتركيب محطات مشابهة لها في المستقبل.

ثم عولجت البيانات التي حصلنا عليها ببرنامج حاسوبي يقوم بحساب توضع الخلايا على السطح بعدة سيناريوهات ويقوم ايضاً بحساب زوايا ميل الخلايا والبعد بينها وأخيراً يختار السيناريو الأمثل لتطبيقه.

4- مراحل التركيب :

  • المرحلة الأولى :

عن طريق البرنامج حصلنا على مخططات نهائية لشكل وتوضع الخلايا الشمسية على السطح اعتمادا على المعطيات المتوفرة (مساحة السطح – الاشعاع الشمسي في المنطقة – الرياح – نوع الخلايا .. ). باستخدام هذه المخططات نستطيع تحديد اماكن تركيب الخلايا حيث نبدأ بتحديد نقاط الحفر والمسافات بين الثقوب وتم حفر ثقوب للتثبيت بعمق 20 سم على سطح المبنى.

تم تركيب براغي في الثقوب لتكون الدعامة الرئيسيه التي تربط الموديولات بالأرض, من المهم جدأ ان تكون هذه البراغي ثابتة والثقوب معزولة بحيث لا يتسرب الماء الى داخل البناء منها. فعمر الخلايا الشمسية يتراوح ما بين 20 الى 30 سنه لذا لابد ان نتأكد ان دعامتها الرئيسية ثابتة طوال هذه الفترة.

يتم تركيب المساند بشكل مبدئي على البراغي , بعد الأنتهاء من التثبيت المبدئي يتم معايرة المساند على ارتفاع محدد من سطح الأرض (10 سم) وتثبت نهائيا عند هذا الارتفاع.

اخيرا يتم تثبيت عوارض طويلة بعضها ببعض وترفع على المساند, طول هذه العوارض يتراوح ما بين 2 الى 6 امتار وتربط مع بعضها لتصل الى اطوال اكبر حسب الحاجة.

  • المرحلة الثانية :

بعد الانتهاء من تثبيت العوارض الطولية يتم تثبيت الزوايا بين كل عارضتين.

هذه الزوايا لابد ان تحسب حسب قوانين محددة لنحصل على اكبر قدر من الأشعاع الشمسي المباشر, البرنامج الذي استخدم لتصميم الأبعاد بين الموديولات يعطينا قيمة هذة الزوايا بدقة. أيضا ومن مميزات البرامج التصميمية أيضا انها تقوم بالعديد من الحسابات التي لابد من أخذها بعين الأعتبار مثل مسألة الظل و التظليل (اثر تظليل الموديولات على بعضها) فلا بد ان تكون الأبعاد بينها محسوبة, مع العلم أن هذه البرامج تحتاج الى معلومات أولية لتعطينا هذه النتائج وكلما حصلنا على معلومات أكتر سنصمم بدقة أعلى.

بعد تركيب الزوايا يتم تركيب عارضتين طويلتين عليها واعمدة عرضية للحصول على الهيكل النهائي الموضح في الصورة, تتم معايرة العوارض معايرة أخيرة لتكون على استقامة واحدة ليتم تثبيت الموديولات عليها, العوارض جميعها مصنوعة من الألمنيوم لذا فمن السهل التعامل معها وهي خفيفة الوزن نسبياً.

اخيرا يتم تركيب مادة مطاطية على العوارض حتى تضمن ان الخلايا الشمسية ثابتة. ويتم تركيب الخلايا الشمسية بسهولة حيث تثبت على العوارض ولابد من مراعاة ان الموديولات تكون محاذية لبعضها البعض وعلى نفس المستوى والميلان خصوصا في الخلايا ذات تقنية الأفلام الرقيقة.

أيضا من الأمور المهمة عند التعامل مع هذا النوع من الخلايا لابد من توخي الحذر لانها بدون أطار خارجي لذا فهي أكثر عرضة للكسر, علما أنه لدينا نسبة خطأ او ما يدعى نسبة الهدر تقدر ب 2.5% من الموديولات المركبة تمثل هذه النسبة كمية الخلايا التي يمكن أن تتحطم بسبب قلة الخبرة بالتعامل او سوء نقل أو تركيب. وللأسف لم يخلو المشروع من حادث مؤسف ,حيث تحطم أحدى الموديولات أثناء عملية نقله الى موقع التركيب.

ورغم أن الموديول يظهر مركب مع المحطه فهو غير موصول مع الخرج الكهربائي حتى لا يخفض من كفاءة المحطة.

  • المرحلة التالثة :

التوصيلات الكهربائية غاية في السهولة فالخلايا الشمسية هي عبارة عن مدخرات كبيرة لها قطب سالب واخر موجب ويتم توصيلها تسلسليا وتفرعيا للحصول على التوتر والتيار المطلوب.

يتم جمع الأسلاك في النهاية عبر انبوب بلاستيكي عازل الى المعرجات التي تستخدم لتحويل التيار المستمر الذي حصلنا عليه من الخلايا الى تيار متناوب متوافق مع توتر وتيار الشبكة العامة.

المعرجات التي استخدمناها هي ذات نوعين:

ثلاثة معرجات من النوع  Sunny Boy SB 3000 حيث يربط المعرج الاول منها مع الخلايا ذات الافلام السليكونية الرقيقة Thin sheet والمعرج الثاني مع الخلايا البولي كريستالين POLY-Si أما الثالث فهو معرج احتياطي.

النوع الثاني من المعرجات هو Sunny Boy SB 3000TL-20 موصول مع الخلايا وحيدة البلورة من النوع Mono-Crystalline .

علبة التوصيل التي تربط الخرج مع الشبكة العامة تحتوي على القواطع لفصل ووصل المحطة عن الشبكة وحمايات لكل خط وايضا تحتوي على جهاز تحكم يقوم بمراقبة خرج المحطة, وأيضا يحفظ البيانات الواردة على شريحة الكترونية كما يحتوي على خدمة ارسال المعلومات عبر شبكة الأتصالات اللاسلكية الى اي مكان في العالم للحصول على معلومات دقيقة بنفس وقت قياسها, هذه الخدمة لم يتم تفعيلها بعد بالمحطة هذه .

الانبعاثات التي خففناها :

لو قمنا بعمليات حسابية بسيطة يمكن ان نجد أن محطة شمسية طاقتها 9 كيلو واط , وعلى اعتبار أنها تعمل حوالي 3240 ساعة بالسنة عند استطاعتها الأعظمية, وتنتج من الطاقة ما مقدراه سنوياً 29160 كيلو واط ساعي.

حساب كمية الوقود الموفرة نتيجة تشغيل المحطة الشمسية:

إن إنتاج 1 Kwhمن الطاقة الكهربائية يحتاج إلى حرق 0.233kg من الفيول

وبالتالي في حالة المحطة الشمسية المدروسة سوف يتم توفير :

خفض انبعاثات غاز Co2 :

تختلف كمية غاز ثاني أكسيد الكربون المنبعثة نتيجة حرق الوقود باختلاف نوع المحطة أي باختلاف الوقود المستخدم. ففي المحطات التي تعتمد على الفيول أو الديزل ينتج عن حرق 1kg من الوقود إطلاق ما مقداره 3.1kg من غاز ثاني أكسيد الكربون.

وبما أن المحطة توفر ما مقداره 6.502طن من الفيول بالتالي فإن كمية غاز Co2 التي سيتم خفضها:

ويمكن تحقيق أرباح من بيع كوبونات الكربون وفقاً لآلية التنمية النظيفة CDM(Clean Development Mechanism) حيث يبلغ تقريباً سعر بيع طن غاز ثاني أوكسيد الكربون التي يتم حجبها عن الهواء الخارجي نتيجة استخدام تقنية توليد نظيفة حوالي 15$ للطن الواحد من غاز  CO2.


شارك ثلاثة من أعضاء مجموعة كون في تركيب هذه المحطة, المهندسة لمى الفخري ,المهندس محمد نورزوكار والمهندس اسامة الفاضل, بالتعاون مع جامعة حلب وخبراء من المانيا .

عن الكاتب

م.لمى الفخري

Homepage Twitter Google+
م.لمى الفخري
باحثة ومهندسة في مجال الطاقات المتجددة تخرجت من جامعة دمشق عام 2010 وتقوم حاليا بالتحضير لرسالة الماجستير شاركت في عدة مؤتمرات وورش عمل عن الطاقات المتجددة وتقنياتها كان أبرزها: مؤتمر عن كفاءة الطاقة والطاقات المتجددة ضمن اطار الأسبوع البيئي السوري اﻷلماني الخامس 2010. وشاركت بورشة عمل عن تركيب ألواح الخلايا الشمسية تم فيها تركيب محطة خلايا شمسية باستطاعة 9 كيلووات في المنطقة الصناعية "الشيخ نجار". صفحة الكاتب

م.هبه الحلبي

م.هبه الحلبي
مهندسة طاقة كهربائية / طاقات متجددة تخرجت عام 2009 من جامعة دمشق/ كلية الهندسة الميكانيكية والكهربائية عضو في مشروع سوا (الأكاديمية العالمية للأعمال المستدامة), الذي يهدف لإعادة توجيه السياسات والإجراءات في سوريا نحو الاستدامة بما يتوافق مع التوجه العالمي عملت كمهندسة طاقات متجددة في قسم تطوير المشاريع في شركة سنا/ مرافق صفحة الكاتب
تعليقات - أضف تعليق
  1. ثائر قال:

    شكرا للجهود المبذولة.
    قدم الموضوع ملخص مفيد
    يمكن الاعتماد عليه في بلدي
    العراق …
    حيث قمت بتركيب منضومة شمسية
    ذات قدرة 1kV‏ في طور التركيب منذ 2سنة
    و قد واجهتني مشاكل في نوع البطاريات الازمة و زاوية التثبيت
    لان الحرارة تخفض قدرة الخلايا
    والاتربة وعملية ازالتها من أصطح
    الخلايا وقياس الاسلاك ..
    لان المنضومة كانت صغيرة وقمت بتطورها

    • يسرني ان الموضوع أفادك …. من الطبيعي جداً عند التطبيق العملي مواجهة المشاكل التي لابد ان تعالج بوقتها … وكل تجربة مهما صغرت أو كبرت فهي مميزة …. اذكر انه في تركيب هذه المحطة واجهنا بعض المشاكل بتركيب المساند الأساسية وعزلها… اتمنى لك التوفيك بمشاريعك وأن احببت أن تشاركنا بتجربتك يمكنك مراسلتنا على الايميل التالي info@kawngroup.com

  2. م.. محمد ال جبار قال:

    اشكرك على طرح هذه المعلومات المفيدة حققت لي فائده
    كبيره حيث انني في مرحلة التخطيط لتركيب مشروع بحثي الواح شمسية

  3. هل من الممكن اعطانا فكرة عن تكلفة انشاء هذه المحطة. نحن نرغب في نشر هذه الثقافة و علينا ان نقدم مشروع للتجربة.

    م. خالد كريزم

أضف تعليق

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

بإمكانك استخدام وسوم و صفات HTML : <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

تابعنا
FacebookGooglePlusLinkedInTwitterRSS
النشرة البريدية

اشترك بالنشرة البريدية للرسائل الإخبارية:

شارك
استفتاءات

كيف وجدت التصميم الجديد للموقع ؟

View Results

Loading ... Loading ...