تنزيل المقال
تنزيل المقال
إنتاج الطاقة الكهربائية بنفسك أحد أفضل الأشياء التي يمكنك فعلها لتحقيق الاستقلال في إنتاج الطاقة ويمكن من خلال امتلاك كمية قليلة من الطاقة الكهربائية المولّدة شحن هاتفك المحمول أو جهاز الكمبيوتر وتشغيل التلفاز وكل أجهزة الوسائط وإضاءة المكان بالكامل باستخدام مصابيح موفّرة للطاقة. يمكنك أيضًا في بعض البلدان بيع فائض الطاقة الكهربائية التي تنتجها من نظامك مرتفع الكفاءة إلى شبكة الكهرباء الحكومية مما يقلل قيمة فواتيرك، كما يمكنك شحن سيارة كهربائية أو العيش دون الاحتياج لشبكة الكهرباء الحكومية على الإطلاق. اقرأ هذا المقال للاطلاع على أفكار رائعة حول كيفية تحقيق ذلك.
الخطوات
-
تعرّف على ألواح الطاقة الشمسية. ألواح الطاقة الشمسية حل شائع ورائع ينطوي على الكثير من الفوائد حيث تعمل هذه الألواح في كثير من أنحاء العالم وتتكون من أجزاء يمكن الإضافة إليها لتناسب احتياجاتك، إضافة إلى وجود الكثير من المنتجات الجيدة التي خضعت للاختبار.
- بشكل عام، يجب أن تواجه ألواح الطاقة الشمسية الشمس بشكل مباشر في اتجاه الجنوب (أو اتجاه الشمال إن كنت في النصف الجنوبي من الكرة الأرضية واتجاه الأعلى إن كنت بالقرب من خط الاستواء). يجب استخدام قيمة خط العرض لموقعك الجغرافي في ميزان الاستواء (يمكنك البحث عن هذه القيمة في خرائط جوجل). ستحصل في الجو الغائم بشدة على جزء بسيط من الكهرباء (10 إلى 15%) بسبب قلة ضوء الشمس.
- يمكن بناء حامل ثابت منفصل (يمكنك أن تضع في هذا الحامل البطاريات ومتحكّم الشحن أسفل منها أيضًا) أو أن تضع الألواح على سطح منزل موجود بالفعل. من السهل تركيب هذا الحامل والاحتفاظ به على مسافة قريبة من الأرض كما أنه لا يحتوي على أجزاء متحرّكة. تقوم الحوامل المتتبّعة بملاحقة الشمس مما يزيد من الكفاءة (+50%) ويزيد من عمر البطارية وهي عبارة عن أجهزة ميكانيكية يمكن أن تتضرّر بفعل الرياح القوية كما أنها تحتوي على أجزاء متحرّكة يمكن أن تبلى بفعل الاستخدام. ابتداءً من عام 2010، وجد أن الحل الأقل تكلفة للحصول على نفس النتيجة هو إضافة مزيد من الألواح في اتجاهي الشرق والغرب.
- مجرّد كون الألواح الشمسية بقدرة 100 واط لا يعني أنها ستوصل نفس هذا القدر من الطاقة بشكل منتظم حيث أن ارتفاع درجة الحرارة وتغيّر الزاوية لتكون الشمس بزاوية غير عمودية على الألواح تمامًا يؤديان إلى إنتاج طاقة أقل (استخدم نسبة 70% من القدرة الإجمالية لتصبح واثقًا).
-
ابدأ بنظام صغير. احصل على لوح أو لوحين للطاقة الشمسية فقط في البداية. يمكنك تركيب الألواح في مراحل تدريجية حتى لا تتكبّد التكلفة كلها مرة واحدة. يمكن توسعة العديد من الأنظمة التي تركّب على أسطح المنازل - يجب التأكد من ذلك عند الشراء. اشتر نظامًا يمكن توسعته عند زيادة احتياجاتك.
-
تعلّم كيفية المحافظة على نظامك. كحال كل الأشياء الأخرى، سيتعطّل النظام إن لم تهتم به على النحو المناسب ويمكن أن يؤدي توفير بعض المال الآن إلى تكبّد الكثير لاحقًا. استثمر المال في الاعتناء بنظامك حتى لا يخذلك ويستمر بالعمل على نحو مناسب.
- حاول أن تعرف وتوفّر النفقات اللازمة للحفاظ على عمل النظام على المدى البعيد حيث أن نفاذ الأموال في منتصف المشروع موقف لن ترغب بالتواجد فيه.
-
حدّد نوع النظام. حدّد ما إن كنت ترغب بامتلاك نظام منفصل تمامًا لإنتاج الطاقة أو نظام يتصل بشبكة الكهرباء الحكومية إن كنت تمتلك هذا الخيار. النظام المنفصل هو الأمثل فيما يتعلّق بالاستدامة حيث أنك ستعرف مصدر كل واط تستخدمه، بينما يقدّم لك النظام المتصل بشبكة الكهرباء ثباتًا ووفرة في الطاقة ويمكن أن يقدّم فرصة لبيع الطاقة الكهربائية الفائضة لشركة الكهرباء. يمكنك أن تحصل على بعض الدخل الإضافي إن كان نظامك متصلًا بشبكة الكهرباء إلا أنك تتعامل مع النظام كأنك منفصل عن الشبكة، ولكن احذر من المخاطر السياسية لخصومات هذه الموارد.
- تواصل مع شركة الكهرباء واسأل عن أنظمة الطاقة الشمسية المتصلة بالشبكة. يمكن لشركة الكهرباء تقديم حوافز لمستخدمي هذه الأنظمة وإخبارك بالشخص المناسب لتركيب نظام الطاقة البديلة خاصّتك.
-
تعرّف على توربينات الرياح. تعدّ هذه التوربينات حلولًا في العديد من الأماكن، خصوصًا تلك التي تكون غائمة للغاية وشديدة الرياح، ويمكن أن تحقق فعالية أكبر نسبة للتكلفة مقارنة بأنظمة الطاقة الشمسية.
- يمكنك استخدام توربين رياح منزلي الصنع مستعينًا بمولّد كهرباء سيارة قديم ويمكنك إيجاد طرق لتنفيذ المشروع على شبكة الإنترنت. لا يُنصح بفعل ذلك للمبتدئين، إلا أن النظام قادر على تحقيق نتائج مناسبة. يمكنك أن تجد أيضًا أنظمة تجارية غير باهظة الثمن. أحد الخيارات المتاحة هي استخدام توربين رياح شفاف مصنوع من البلاستيك الشفاف مما يجعله أقل ظهورًا.
- هناك بعض العوائق المترتبة على استخدام طاقة الرياح أيضًا. قد تحتاج إلى وضع التوربين في مكان مرتفع جدًا في الهواء حتى يعمل بكفاءة وقد ينزعج جيرانك من مظهرها. قد لا ترى الطيور التوربين أيضًا مما يؤدي إلى اصطدامها به (مجرّد مزحة).
- تحتاج طاقة الرياح إلى وجود الرياح باستمرار. تكون المناطق المفتوحة النائية الأفضل حيث أنها لا تحتوي على الكثير من الأشياء التي تحجب الرياح وتستخدم طاقة الرياح عادة لتعزيز أنظمة الطاقة الشمسية أو أنظمة الطاقة المائية.
-
افهم مولّدات الطاقة المائية الدقيقة. هناك العديد من أنواع تكنولوجيا الطاقة المائية المتاحة التي تتراوح بين المراوح الدافعة منزلية الصنع المتصلة بمولّد كهرباء سيارة والأنظمة الهندسية المعقدة القوية. يمكن أن تشكّل هذه الطريقة حلا ذاتيًا ومرتفع الكفاءة إن كنت تعيش بالقرب من نهر.
-
جرّب الأنظمة المركّبة. يمكنك أن تجمع بين الأنظمة سابقة الذكر لمساعدتك في الحصول على الطاقة طوال العام ولضمان وجود طاقة كافية لمنزلك.
-
فكّر في مولّدات الوقود الأحفوري (بنزين/ديزل/غاز). قد تحتاج إلى مولّد إن لم تكن هناك شبكة كهرباء في منطقتك أو كنت ترغب ببناء نظام مناسب لحالات الكوارث أو انقطاع التيار الكهربائي أو إن كنت تمتلك ماكينات صناعية.
- تستجيب معظم المولّدات لتغيّر الحمل ببطء مما يجعلها غير مناسبة للاستخدام مع ماكينات الغسيل (قد يؤدي تشغيل جهاز يستهلك الكثير من الطاقة إلى تذبذب الطاقة الكهربائية).
- مولّدات الطاقة الصغيرة شائعة الاستخدام التي يمكن شراؤها من متجر المعدات مصممة لحالات الطوارئ العرضية وستتعطّل هذه المولّدات إن استخدمت كمصدر يومي للطاقة.
- تكلّف مولّدات الطاقة المنزلية الكبيرة الكثير من المال ويمكن أن تعمل هذه المولدات باستخدام البنزين أو الديزل أو الغاز المسال كما أنها تمتلك عادة وضع تشغيل تلقائي بحيث تعمل عند انقطاع الكهرباء من الشبكة. إن كنت ستركّب أحد هذه المولّدات الكبيرة، احرص على تعيين اختصاصي كهرباء مُجاز واتباع قوانين البناء أو امتلاك قدر كبير من الذكاء.
- تكون المولّدات المصممة للاستخدام المستمر المعدّة لمركبات الاستجمام أو المقطورات أو الاستخدام الملاحي ميسورة التكلفة أكثر وتعمل باستخدام البنزين أو الديزل أو الغاز المسال وتكون مصممة للعمل لساعات طوال سنوات.
- تنتج أنظمة التوليد المشترك للطاقة أو أنظمة توليد الطاقة والحرارة الكهرباء والحرارة بشكل متزامن ويكون ذلك مفيدًا إن كان لديك استخدام للطاقة المنتجة (حتى في فصل الصيف).
- تستجيب معظم المولّدات لتغيّر الحمل ببطء مما يجعلها غير مناسبة للاستخدام مع ماكينات الغسيل (قد يؤدي تشغيل جهاز يستهلك الكثير من الطاقة إلى تذبذب الطاقة الكهربائية).
-
تسوّق. هناك العديد من المصنّعين الذين يقدّمون منتجات وخدمات متنوعة في مجال الطاقة البديلة ويمكن أن تكون بعض هذه الحلول مناسبة لاحتياجاتك أكثر من غيرها.
-
ابحث. إن كنت مهتمًا بمنتج محدد، قارن الأسعار المعروضة قبل التواصل مع أحد المصنّعين.
-
احصل على نصائح الخبراء. ابحث عن شخص تثق به لمساعدتك على اتخاذ القرارات حيث أن هناك مصنّعون يهتمون بمصلحتك وهناك غيرهم ممن لا يهتم بذلك. ابحث عن مجتمعات المشروعات المنزلية على شبكة الإنترنت للحصول على نصائح من أشخاص لا يسعون إلى بيع منتجهم لك.
-
اطّلع على الحوافز المقدّمة. تذكّر أن تسأل عن برامج الحوافز المقدمة في مدينتك أو دولتك عند الشراء حيث أن هناك العديد من برامج دعم تكلفة تركيب أنظمة الطاقة البديلة أو حسومات الضرائب للأشخاص الذين يستخدمون أنظمة الطاقة البديلة.
-
احصل على مساعدة مؤهلة. لا يعد كل المتعاقدين أو العمّال بنفس الكفاءة عندما يتعلّق الأمر بتركيب أنظمة الطاقة البديلة، لذا اعمل مع أشخاص ذوي خبرة ومختصي تركيب مجازين للعمل مع الأجهزة والمعدات التي اخترتها.
-
اسأل عن التغطية التأمينية للأنظمة الكبيرة. قد لا يغطي تأمين مالك العقار الحالي نظام الطاقة البديلة إن حلت كارثة ما وأدت إلى خراب النظام وقد تكون هذه التجربة محطمة.
-
كوّن علاقة مع محترف طاقة بديلة. لا تتردد في طلب المساعدة إن وجدت أنك تواجه أزمة أكبر من قدراتك.
-
فكّر في خطتك حول الطاقة الاحتياطية. العناصر الطبيعية التي يعتمد عليها نظام الطاقة البديلة غير جديرة بالثقة، فالشمس لا تُشرق دائمًا والرياح لا تعصف دائمًا والماء لا يجري دائمًا.
- استخدام الأنظمة المتصلة بالشبكة هو الخيار الأقل تكلفة بالنسبة لمعظم الأشخاص، خصوصًا بالنسبة لأولئك الذين يستخدمون شبكة الكهرباء بالفعل، إلا أن شركات الكهرباء تلوّث الكوكب بشكل هائل. تقوم هذه الشركات عند الضغط عليها بتركيب نوع من أنواع الطاقة (كالطاقة الشمسية) وربطه مع شبكة الكهرباء القائمة بحيث تغطّي شبكة الكهرباء عدم وجود قدر كاف من الطاقة وتشتري الشركة الطاقة الفائضة عن الاستخدام عند وجودها ويمكن لأنظمة الطاقة الكبيرة تشغيل عدادات قياس استهلاك الكهرباء في اتجاه عكسي بشكل مستمر.
- قد ينطوي الاتصال بالشبكة على تكلفة أكبر إن لم توجد شبكة كهرباء في مكان قريب (أو عند توصيل مبنى خارجي بالمنزل) مقارنة بإنتاج وتخزين الطاقة بنفسك ويثبت هذا الأمر صحته بشكل أكبر منذ عام 2010 تقريبًا.
-
تعرّف على تخزين الطاقة. أحد الحلول الشائعة لتخزين الكهرباء في أنظمة الطاقة البديلة هي بطاريات الرصاص والحمض ذات دورة الشحن العميق. يحتاج كل نوع من البطاريات إلى نوع مختلف من أنواع دورة الشحن، لذا تأكد من أن متحكّم الشحن يمكنه التعامل مع نوع البطارية التي تستخدمها وأنه مضبوط بالشكل الصحيح.
-
احصل على بطاريات من نفس النوع. لا يمكن التوفيق بين أنواع البطاريات في الأنظمة القديمة، وعادة ما تكون فكرة الجمع بين البطاريات الجديدة والقديمة سيئة في البطاريات الحديثة. ستحتاج إلى نصيحة مهندس بدرجة جامعية لتتمكن من الجمع بين أنواع البطاريات المختلفة.
-
احسب عدد البطاريات التي ستحتاج إليها. تقاس السعة التخزينية بوحدة الأمبير-ساعة ويمكنك الحصول على القيمة بوحدة كيلو واط-ساعة عن طريق ضرب القيمة في قيمة فرق الجهد (12 أو 24 فولت) ثم تقسيم النتيجة على 1000. من ناحية أخرى، للحصول على القيمة بوحدة أمبير-ساعة من قيمة بوحدة كيلو واط-ساعة اضرب القيمة في 1000 ثم اقسم الناتج على 12. إن كان استهلاكك اليومي 1 كيلو واط-ساعة، ستحتاج إلى تخزين حوالي 83 أمبير-ساعة بفرق جهد 12 فولت، إلا أنك تحتاج إلى مضاعفة هذه القيمة خمس مرات (نظرًا إلى أنك لا ترغب بإفراغ البطاريات لأكثر من 20% من سعتها) أي أنك ستحتاج إلى 400 أمبير-ساعة لتوفير الطاقة الكهربائية التي تحتاج إليها.
-
اختر نوع البطارية. هناك العديد من أنواع البطاريات المختلفة ومن المهم اختيار النوع الأنسب لاحتياجاتك، إلا أن معرفة النوع المناسب ليس بالأمر السهل. ابحث عن شركة يمكنها إثبات أنها احتفظت بشبكة بطاريات لفترة أطول من خمس أو عشر سنوات حيث أن التخمين أو الاعتماد على الرسائل الترويجية سيؤدي إلى نتائج مخيّبة.
- البطاريات السائلة هي الأكثر شيوعًا. تحتاج هذه البطاريات إلى الصيانة (يمكن نزع الغطاء لإضافة ماء مقطّر) وتحتاج إلى شحنة "معادلة" بين الحين والآخر لإبعاد الكبريت عن الألواح والحفاظ على كل الخلايا في نفس الحالة تقريبًا. تمتلك بعض البطاريات السائلة عالية الجودة خلايا منفصلة بفرق جهد 2.2 فولت يمكن استبدالها عند تلفها في حين أن البطاريات التي لا تحتاج للصيانة تفقد الماء مع إنتاج الغاز وتجف الخلايا في النهاية.
- لا يمكن صيانة البطاريات الهلامية ولا يمكن تجاوز مشاكل الشحن فيها. يؤدي استخدام شاحن مصمّم للخلايا السائلة إلى نزع الهلام عن الألواح وتكوين فجوات بين محلول الاستقطاب والألواح. بعد إفراط أحد الخلايا بالشحن (بسبب الاهتراء غير المتساوي)، تصبح البطارية تالفة بكاملها، ولهذا فإن هذه البطاريات تعمل بشكل معقول في الأنظمة الصغيرة إلا أنها ليست جيدة في الأنظمة الكبيرة.
- تكلفة بطاريات الألياف الزجاجية الممتصة أكبر من النوعين الآخرين وهي لا تحتاج إلى الصيانة. تدوم هذه البطاريات لفترة طويلة طالما أنها تُشحن بطريقة صحيحة ولا تمر بدورة شحن عميقة للغاية ولا يمكن أن تسرّب أو تفقد محتوياتها - حتى إن استخدمت مطرقة للطرق عليها (على الرغم من عدم وجود داعٍ لفعل ذلك بالتأكيد). تنتج هذه البطاريات الغاز إن تم الإفراط بشحنها على أي حال.
- بطاريات السيارات معدّة للاستخدام في السيارات فقط ولا تبلي هذه البطاريات بشكل جيد في الحالات التي تحتاج إلى بطاريات ذات دورة شحن عميق.
- تكون البطاريات البحرية خليطًا بين بطاريات دورة الشحن العميق وبطاريات التشغيل عادة، تعمل هذه البطاريات بشكل جيد في المراكب إلا أنها ليست مناسبة للاستخدام المنزلي.
-
امتلك بطاريات حتى مع استخدام مولّد. البطاريات مطلوبة في الأنظمة المنفصلة عن الشبكة حتى عند استخدام مولّد كهربائي حيث أن شحن البطاريات يضع حملًا معقولًا على المولّد بحيث يعمل بشكل فعال مقارنة بالوقود المستهلك، في حين أن تشغيل الأضواء يؤدي إلى وضع حمل مختلف لا تتعامل معه معظم المولّدات بشكل جيد.
-
حافظ على صيانة بطارياتك وتفحّصها. تحتاج البطاريات ووصلاتها إلى فحص روتيني (حتى البطاريات التي لا يمكن صيانتها تحتاج إلى فحص دوري) ويمكن ترك المهمة لمحترف أو تعلّم تفحّص البطاريات بنفسك.
أفكار مفيدة
- تركيب أنظمة الطاقة البديلة ليس بالأمر المعقّد، بافتراض أنك تمتلك معرفة حول الدوائر الكهربائية.
- لا تبلي بطاريات دورة الشحن العميق جيدًا إن مرت بدورة شحن عميق لتفرغ بنسبة أكبر من 20% بشكل متكرر لذا فإن عمر البطاريات سيقل كثيرًا إن كنت تجعلها تمر بدورة شحن عميق بشكل متكرر. يمكنك الحفاظ على عمر البطاريات إن كنت تجعلها تمر بدورة شحن سطحية غالبًا ولا تمررها بدورة شحن عميق إلا على فترات متباعدة.
- هناك العديد من المقالات التي تحتوي على معلومات مفيدة على شبكة الإنترنت، إلا أن معظمها يركّز على بيع نظام خاص بشركة ما.
- يمكن أن تتخطى تكلفة توصيل نظام الطاقة البديلة بالشبكة تكلفة تثبيت نظام إنتاج طاقة خاص بك إن لم تكن المرافق موصّلة تمامًا في المكان الذي تنوي أن تفعل ذلك فيه.
- يمكنك الاشتراك مع جيرانك لتركيب نظام طاقة في الأماكن النائية. يمكن جمع موافقات الأعضاء عند التفكير في المستقبل وقد تحتاج إلى اتحاد ملاك أو شراكة مشابهة لتحقيق الغرض.
- هناك العديد من خيارات تمويل النظام والاستفادة من إعانات الطاقة أو الحسومات الضريبية لبعض مصادر الطاقة.
- يمكن أن يكون نظام الطاقة المائية أفضل من مجموع الطاقة الشمسية وطاقة الرياح إن كان بإمكانك الوصول إلى ماء جار.
- إن لم يكن الأمر منطقيًا من حيث التكلفة، فكّر في الأمر من منظور...
- الحاجة الملحّة (عدم وجود مرافق).
- راحة البال.
- عدم وجود أسلاك في الملكية.
- التباهي بنظام الطاقة البديلة.
تحذيرات
- احرص على تغطية التأمين للنظام الذي تقوم بتركيبه ولا تفترض أي افتراضات.
- هناك أنظمة تجارية متكاملة، إلا أن هذه الأنظمة تكون مكلفة أو صغيرة (أو صغيرة ومكلفة في آن واحد).
- تفقّد قوانين البناء المحلية وكل القوانين المتعلقة الأخرى.
- يجد بعض الأشخاص أن ألواح الطاقة الشمسية "غير جذابة".
- يجد بعض الأشخاص أن المولدات التي تعمل بالرياح "مزعجة" و "غير جذابة".
- إن لم تمتلك حق الوصول إلى المياه، يمكن أن تُستثنى لتمكينك من استخدامها.
- إن لم تكن تمتلك نظرية كهربائية أو معرفة بإجراءات السلامة، فكّر في هذا المقال كقائمة بالأشياء التي يجب البحث عن متخصص لتنفيذها.
- يمكن التسبب بأضرار بالغة في الملكيات (حرق نفسك أو التسبب بتسرّيب السقف أو حرق المنزل).
- يمكن التسبب أيضًا بإصابة بالغة أو وفاة (صعق كهربائي أو سقوط من على السطح أو سقوط أشياء غير مثبتة على الناس).
- قد تؤدي المشاكل الكهربائية أو انعدام التهوية في البطاريات إلى التسبب بانفجار.
- يمكن أن يسبب الحمض الموجود في البطاريات حروقًا شديدة أو عمى.
- حتى التيار المستمر بوحدات الأمبير هذه قادر على إيقاف نبض القلب أو التسبب بحروق شديدة عند تلامسه مع المجوهرات.
- يقوم مستوى المقاومة الكهربائية لدى الإنسان بتجنيبه الضرر عند لمس تيار كهربائي بفرق جهد 12-24 فولت بغض النظر عن القدرة الكهربائية إلا أن المعدن يؤدي إلى إغلاق الدائرة ويسبب أضرارًا مدمّرة. لا ترتدِ المجوهرات على الإطلاق عند التعامل مع النظام واستخدم الأدوات بحذر وانزع الطرف الأرضي أولا ووصله آخرًا كما هو الحال مع بطاريات السيارات (الطرف السالب أسود اللون في معظم السيارات).
- إن جرت الطاقة بشكل عكسي إلى الدائرة الكهربائية (من خلال محوّل عاكس أو مولّد مربوط بالشبكة الكهربائية)، احرص على وضع تحذير دائم لأفراد الصيانة حتى لا يقوموا بفصل الوصلة ثم يتعرضوا لصعقة كهربائية لأنه يفترضون عدم وجود كهرباء.
- هذه الأنظمة خطيرة حيث يمكن لهذه الأشياء الأنيقة أن تتسبب بحالة وفاة بشعة.
الأشياء التي ستحتاج إليها
- محوّل عاكس.
- متحكّم شحن.
- بطاريات دورة شحن عميق.
-
مصدر/مصادر طاقة.
- ألواح طاقة شمسية.
- مولّد رياح.
- مولّد طاقة مائية.
- محرّك.
