نظام سقف شمسي بقدرة 60 كيلوواط، ألمانيا

1. البيئة السياسية: القوة الدافعة الأساسية وراء النمو الهائل في صناعة الكهروضوئيات بألمانيا

في عام 2023، حققت صناعة الطاقة الشمسية في ألمانيا اختراقًا تاريخيًا، حيث تم تركيب أكثر من مليون نظام طاقة شمسية جديد خلال العام بأكمله، مسجلةً رقمًا قياسيًا جديدًا. يُعزى هذا النمو المتفجر إلى الجهود المتضافرة من ثلاث سياسات:

زيادة أسعار الكهرباء: بسبب أزمة الطاقة، ارتفعت أسعار الكهرباء المنزلية في ألمانيا بنسبة 60٪ مقارنة بالعام السابق، مما حفز بشكل مباشر الاستثمار المنزلي في الطاقة الكهروضوئية؛

ترقية الدعم: ستزيد الحكومة من مبلغ الدعم المخصص للأنظمة الكهروضوئية المنزلية إلى 0.06 يورو لكل كيلوواط ساعة، وستبسط إجراءات الموافقة؛

دفع الهدف: تم تحقيق هدف السعة المركبة الجديدة البالغة 9 جيجاوات المخطط له أصلاً لعام 2023 قبل الموعد المحدد بـ 4 أشهر.

في هذا السياق، أصبحت الألواح الشمسية بقدرة 550 واط شائعة الاستخدام في السوق. وتقلل كثافتها العالية للطاقة بشكل كبير من تكلفة تركيب الوحدة، مما يُقصر فترة استرداد الاستثمار لأنظمة الطاقة الكهروضوئية المنزلية في ألمانيا إلى 5-7 سنوات. كما قامت الحكومة الألمانية بتعديل آلية الدعم ديناميكيًا من خلال "خطة ذروة الطاقة الشمسية" لتشجيع تخزين واستهلاك الطاقة، ما يسهم أكثر في تعزيز تطور الصناعة الكهروضوئية نحو الكفاءة الأعلى والذكاء الأكبر.

2. المعايير الفنية للمشروع: التصميم المبتكر والتكامل النظامي لمكونات 550 واط

(1) ثورة في تصميم المكونات

أحجام أكبر: استخدام رقائق سيليكون بقياس 182 مم، حيث تصل مساحة الوحدة النمطية إلى 2.4 متر مربع، وتزداد كثافة القدرة إلى 229 واط/م²؛

تقنية الشريحة النصفية: تقليل الفاقد الداخلي من خلال القطع بالليزر، وخفض معامل درجة الحرارة إلى -0.29٪/°م، وزيادة إنتاج الطاقة بنسبة 8٪ في البيئات ذات درجات الحرارة العالية؛

توليد الطاقة من الجانبين: معدل الكسب الخلفي يتجاوز 15٪، وعند دمجه مع سقف أبيض، يمكن أن يزيد إجمالي إنتاج الطاقة السنوي بنسبة إضافية تصل إلى 10٪.

（2） ابتكار التكامل في النظام

أطلقت ألمانيا حلًا فوتوفولطيًا جاهزًا للتركيب على الشرفات يُعرف بـ "التوصيل والتشغيل"، ويدمج وحدات بقدرة 550 واط مع عواكس صغيرة لزيادة الحد الأقصى للقدرة إلى 800 واط. يحتاج المستخدمون فقط لتوصيل القابس بمقبس المنزل لإتمام التركيب خلال 30 دقيقة. وبحلول عام 2023، سيتم إضافة أكثر من 750000 مجموعة جديدة، مما يشكل اتجاهًا جديدًا لاستهلاك الطاقة على غرار الأجهزة المنزلية. بالإضافة إلى ذلك، يُزوَّد النظام بجهاز تخزين طاقة متكامل 5 في 1 يجمع بين وظائف العاكس ومواقف الشحن ونظم إدارة البطارية، لتحقيق ضمان مزدوج للاستخدام الذاتي وتوفير الطاقة في حالات الطوارئ.

（3） تحسين كفاءة التركيب

عند تثبيتها على سطح مبنى مكتبي، يمكن لكفاءة النظام باستخدام مكونات بقدرة 550 واط أن تصل إلى 6.1%. وبتحسين زاوية الميل (37°) والتوجيه (الاتجاه الجنوبي)، بلغت نسبة استقبال الضوء المباشر 99.6%، جنبًا إلى جنب مع أداء توليد الطاقة في ظروف الإضاءة الخافتة (15%)، مما أدى إلى زيادة كبيرة في إنتاج الكهرباء السنوي. بالمقابل، تبلغ كفاءة الواجهة الشرقية 4.0%، والواجهة الغربية 3.7%، والواجهة الجنوبية 5.2%، مما يدل على الميزة الاقتصادية لتثبيت الألواح على السطح.

3. التأثير الاقتصادي الشامل لمشاريع الأسطح في ألمانيا: تعزيز مزدوج للدخل المنزلي والدفع الصناعي

(1) دخل الأسرة

توليد الكهرباء: يمكن لنظام الـ 550 واط توليد ما يصل إلى 650 كيلوواط ساعة من الكهرباء سنويًا، لتلبية 60% من الطلب على الكهرباء؛

توفير تكاليف الكهرباء: توفير حوالي 1200 يورو سنويًا في تكاليف الكهرباء، واختصار فترة استرداد الاستثمار إلى 5-7 سنوات؛

مزايا الدعم: توفر الحكومة دعماً بقيمة 0.06 يورو لكل كيلوواط ساعة لتقليل التكاليف الأولية بشكل أكبر.

（2） دفع من قبل الصناعة

نمو الإنتاج: بحلول عام 2023، سيصل قيمة إنتاج صناعة الطاقة الشمسية في ألمانيا إلى 18 مليار يورو، مما يخلق 120000 فرصة عمل؛

مساهمة في تقليل الانبعاثات: توليد 62 مليار كيلوواط ساعة من الكهرباء الشمسية على مدار العام، ما يقلل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بمقدار 3.7 مليون طن؛

الأمن الطاقي: تمثل طاقة المتجددة 56٪ من إجمالي توليد الكهرباء، بزيادة قدرها 8.6 نقطة مئوية عن عام 2022.

4、 خطة عرض الموقع الإلكتروني: عرض متعدد الأبعاد للحالات الهندسية

（1） بناء مكتبة الحالات

عرض تصنيفي: التصنيف حسب نوع المشروع (منزلي، صناعي وتجاري)، والمنطقة (برلين، بافاريا)، والتكنولوجيا (مكونات 550 واط، تخزين الطاقة);

（2） أدوات العرض المرئي

نموذج ثلاثي الأبعاد: يعرض تأثير تركيب المكونات بقدرة 550 واط، مع دعم خاصية التدوير والتكبير;

لوحة البيانات: عرض في الوقت الفعلي لتوليد الطاقة، وخفض الانبعاثات، وبيانات أخرى، يتم تحديثها ديناميكيًا؛

التنقل عبر الخريطة: يُحدد الموقع الجغرافي للمشروع ويدعم وظائف التنقل.

（3） وظيفة التفاعل

مراجعة المستخدم: السماح للمستخدمين برفع الصور ومقاطع الفيديو ومشاركة تجربتهم؛

الاستشارات عبر الإنترنت: تقديم إجابات فورية حول القضايا التقنية والسياسات والإعانات وغيرها؛

حجز التركيب: يدعم خدمات حجز التركيب عبر الإنترنت لتبسيط الإجراءات.

5. التحديات والآفاق: نحو هدف 80٪ من الطاقة المتجددة

رغم الإنجازات الكبيرة، لا تزال ألمانيا تواجه تحديين رئيسيين:

مرونة الشبكة: تمثل الألواح الضوئية الموزعة أكثر من 40٪، مما يزيد من خطر ازدحام الشبكة المحلية؛

اختناق المواد: تقلبات أسعار السيليكون متعدد البلورات تؤثر على استقرار تكاليف المكونات.

في عام 2023، ستكون الألواح الشمسية الرئيسية بقدرة 550 واط في السوق الألمانية تعتمد بشكل رئيسي على رقائق السيليكون الكبيرة بحجم 210 مم وتكنولوجيا الخلايا أحادية البلورة PERC

تشمل ميزاتها الأساسية ما يلي:

إنتاج عالي للطاقة: مع تكنولوجيا التغليف عالية الكثافة، يمكن أن تصل القدرة إلى 550 واط

كفاءة عالية: يمكن أن تصل كفاءة المكونات القصوى إلى 21.2%

تحسين معامل درجة الحرارة: بفضل معامل درجة الحرارة الممتاز وأدائها الجيد عند الإضاءة المنخفضة، يمكنها الحفاظ على إنتاج عالٍ من الطاقة في البيئات ذات درجات الحرارة المرتفعة

تصميم المنتج وسهولة التركيب

بالنسبة للسوق الأوروبي، وخاصة ألمانيا، يركّز تصميم المنتج على سهولة التركيب والصيانة:

التحكم الذكي: تستخدم بعض منتجات أنظمة تخزين الطاقة المنزلية (مثل Far East بطارية نظام PowerPyramid Pro) أنظمة تحكم ذكية تدعم الإدارة المتوازنة للشحن والتفريغ بين الوحدات، وتتيح خلط البطاريات القديمة بالجديدة. ويمكن إتمام التركيب في الموقع خلال 10 دقائق فقط

التصميم المدمج: على سبيل المثال، يبلغ سمك نظام التخزين المنزلي المعلق على الحائط PowerArt من فار إيست باتري 140 مم بشكل عام، مما يجعل تركيبه سهلًا

تطبيق السوق والقدرة على التكيف

تستهدف هذه المكونات عالية القدرة أسواق تخزين الطاقة المنزلية وتخزين الطاقة الصناعية والتجارية

في دول أوروبية مثل ألمانيا، وبسبب ارتفاع معدل انتشار أنظمة تخزين الطاقة الشمسية، يمكن لمثل هذه المكونات الفعالة بالتعاون مع أنظمة التخزين أن تلبي بشكل أفضل احتياجات المستخدمين المنزليين والتجاريين من حيث مطابقة الألواح الكهروضوئية، وتسوية قمم الاستهلاك وملء الفجوات، والطاقة الاحتياطية الطارئة وغيرها من الوظائف