ما حجم نظام الطاقة الشمسية المطلوب لمدرسة؟

أولًا، حدد استهلاك المدرسة من الكهرباء، ثم قرّر حجم النظام المطلوب.

يتبع استهلاك المدارس من الكهرباء نمطًا معينًا: فخلال النهار، تكون أنظمة الإضاءة في الفصول الدراسية وأماكن الإقامة، وتكييف الهواء، وأجهزة الحواسيب المكتبية، والمعدات المخبرية، ومعدات الكافتيريا، وأنظمة تسخين المياه جميعها قيد التشغيل، ما يؤدي إلى ارتفاع كبير في استهلاك الكهرباء؛ أما في المساء وفي عطلات نهاية الأسبوع فينخفض الاستهلاك بشكل ملحوظ. وقبل تصميم النظام، سنقوم بإجراء دراسة شاملة تشمل الجوانب التالية:

(1) جمع فواتير الكهرباء المدرسية للسنة الماضية (على الأقل ستة أشهر)، وحساب متوسط استهلاك الكهرباء اليومي، وفهم إجمالي الاستهلاك السنوي للكهرباء.

(2) قياس مساحة السطح في الموقع، وفحص نوع هيكله (سطح خرساني مستوٍ، أو سطح من الصلب المموج، إلخ)، وقدرته على التحمُّل (ما إذا كان يفي بمتطلبات الوزن الخاصة بالألواح الكهروضوئية)، وتوجُّهه وزاوية ميله، وما إذا كانت هناك أي عوائق تمنعه.

(3) تحديد السعة المركَّبة.

2. كيف يتم حساب السعة المركَّبة؟ معادلة واحدة تكفي لذلك!

الطريقة القياسية المتبعة في القطاع بسيطة: السعة المركَّبة (كيلوواط-ذروة) = متوسط استهلاك الكهرباء اليومي (كيلوواط-ساعة) ÷ (متوسط ساعات سطوع الشمس الفعالة يوميًّا ÷ كفاءة النظام). هذه الصيغة هي قيمة نظرية فقط. أما الحسابات الفعلية فستأخذ في الاعتبار عوامل الأمان والتعديلات الموسمية لضمان توليد طاقة مستقر حتى في فصل الشتاء أو في الأيام الغائمة. وبناءً على هذه الصيغة، فإن المدرسة النموذجية التي يبلغ عدد طلابها من ٥٠٠ إلى ٨٠٠ طالب تحتاج إلى قدرة تتراوح بين ٣٠ و١٠٠ كيلوواط؛ أما الحرم الجامعي الكبير أو المدارس الداخلية فهي تتطلب قدرة تتراوح بين ١٥٠ و٣٠٠ كيلوواط؛ أما الحرم الجامعي الجامعي فيمكنه الاستفادة من النشر الوحدوي (Modular Deployment)، ليُغطي احتياجات تتراوح بين ٥٠٠ كيلوواط و٢ ميغاواط. وتتميز محولاتنا العكسية المدمجة بمحولات داخلية تدعم تحمّلاً زائداً بنسبة ١١٠٪ وأحمالاً غير متوازنة ثلاثية الطور، ما يجعلها مناسبة حتى للمدارس ذات المباني المتعددة والتوزيع غير المتوازن للطاقة.

٣. كم تبلغ سعة التخزين المطلوبة؟ يعتمد ذلك على استهلاك الكهرباء ليلاً وعلى الطلب أثناء انقطاع التيار الكهربائي عن الشبكة.

إذا كانت المدرسة تُنظم جلسات دراسية أو أنشطة مساءً، أو إذا كانت المنطقة المحلية تعاني من انقطاعات كهربائية متكررة أو عدم استقرار في شبكة التوزيع، فإن تخزين الطاقة يصبح أمراً ضرورياً. ويمكن تخزين الكهرباء المُولَّدة خلال النهار واستخدامها ليلاً في الإضاءة وأنظمة الأمن والخوادم.

يُنصح المدارس الابتدائية/رياض الأطفال بأن تكون لديها سعة تخزين طاقة تتراوح بين ٤٠ و٨٠ كيلوواط ساعة لضمان تلبية احتياجات الإضاءة والأمن ومياه الشرب أثناء انقطاع التيار الكهربائي.

يُوصى بالمدارس العادية بأن تكون لديها ٦٠ –٢٠٠ كيلوواط ساعة من طاقة التخزين لضمان توفير وجبة العشاء والاستحمام ومياه الشرب.

يجب أن تكون لدى المدارس المهنية الكبيرة سعة تخزين طاقة تتراوح بين ٣٠٠ و –٦٠٠ كيلوواط ساعة لضمان استمرار إمداد الطاقة لمراكز البيانات الأساسية والمقاصف الحيوية.

يدعم نظامنا تيارًا عاليًا بسعة ٢٠٠ أمبير، وشحنًا سريعًا لمدة ساعتين، وتحملًا كاملًا (١٠٠٪) لعدم توازن الأحمال ثلاثية الطور، واستعادة الطاقة بسرعة بعد انقطاع التيار. وتكتسب هذه الميزة أهمية خاصة للمدارس الواقعة في المناطق النائية، حيث يرتبط استقرار التغذية الكهربائية ارتباطًا مباشرًا بالتدريس والسلامة.

٤. حالة واقعية: نظم شمسية متصلة بالشبكة بقدرة ١٥٠ كيلوواط تم تركيبها في مدرسة ليبرية، مما أدى إلى القضاء على انقطاعات التيار الكهربائي.

في ليبيريا، تسبّبت شبكة الكهرباء غير المستقرة في انقطاعات كهربائية متكررة في المدارس المحلية، مما أثّر سلبًا على عملياتها العادية. وقد قدّمنا نظام طاقة شمسية بقدرة ١٥٠ كيلوواط بالإضافة إلى وحدة تخزين طاقة بسعة ٣٠٠ كيلوواط ساعة، كما كان لدى العميل مولّد يعمل بالتوازي مع النظام لضمان استمرارية التغذية الكهربائية للصفوف الدراسية والغرف السكنية والمقصف. وقد أعربت المدرسة عن أعلى درجات الرضا تجاه وظيفة المراقبة عن بُعد عبر الهاتف المحمول، ما جعلها لا تحتاج إلى فحوصات يومية ميدانية. وبذلك خفضت المدرسة تكاليف التشغيل بنسبة لا تقل عن ٤٠٪، وحقّقت فترة استرداد للاستثمار تتراوح بين سنتين وثلاث سنوات. وهذه الأرقام ليست نظرية، بل هي بيانات واقعية من أرض الواقع.

5.القيمة طويلة الأجل: صيانة مجانية لمدة ٢٥ سنة – المدارس تحتاج فقط إلى الاستخدام، ولا تحتاج إلى الإصلاح.  

تستخدم أنظمتنا الشمسية التجارية والصناعية تقنية الإنتاج الألمانية المُسمَّاة «5S»، بالإضافة إلى التحكم الذكي في المولدات. وتأتي جميع مشاريع المدارس مع صيانة تنبؤية مجانية لمدة 25 عامًا، فضلًا عن خدمة شاملة من نقطة واحدة تشمل: التصميم، والتركيب، والقبول، والمراقبة عن بُعد على مدار 24 ساعة طوال أيام الأسبوع، والاستجابة الميدانية خلال 72 ساعة. علاوةً على ذلك، فإن النظام الشمسي نفسه يشكِّل أداة جاهزة للتوعية البيئية، مما يمكِّن الطلاب من رؤية كيفية توليد الطاقة النظيفة للكهرباء بشكلٍ مرئي. سواءً كانت مدرسة ابتدائية أو إعدادية أو جامعة، فإننا نقدِّم أنظمة قابلة للتخصيص والتوسُّع لتلبية الاحتياجات الكهربائية المحددة. ويمكن التعامل بسهولة مع أي توسع مستقبلي للمدرسة أو ازدياد في استهلاك الكهرباء من خلال عمليات ترقية.