ألواح الأسقف الشمسية…. ضرورة أم كمالية؟

ملخص:

تتناول هذه المقالة أحد أنواع الألواح الشمسية المصممة للتركيب على الأسقف القرميدية، وهي ما يطلق عليه القرميد الشمسي (solar tiles).

مقدمة:

تعاني بعض المنشآت والواقعة منها ضمن المدن خاصة من مشكلتي المساحة والمظهر الخارجي عند الرغبة بتركيب منظومات الطاقة الشمسية، ولذلك سعت الشركات المصنعة للألواح الشمسية وخاصة الرائدة منها إلى تصنيع هذه الألواح بأشكال وألوان مختلفة بحيث تتكامل مع الأبنية وفي بعض الأحيان تندمج وظيفياً معها، وتسمى هذه الألواح (BIPV: Building Integrated Photovoltaics).

.يعتبر القرميد الشمسي أحد هذه الألواح والتي تم تصميمها خصيصاً للتركيب على الأسقف بشكل جمالي وفعال في ذات الوقت

أنواع القرميد الشمسي:

لا يمكن تقسيم أنواع القرميد الشمسي إلى أقسام واضحة، حيث تمتلك كل شركة رؤيتها الخاصة لطريقة التكامل مع الأبنية، فبعض هذه الشركات تقوم بتصنيع الألواح لتكون جزء من الأسقف بينما تكتفي شركات أخرى بتحسين شكل الألواح الخاصة بها لتصبح أكثر ملائمة.

توضح الصور الآتية تصاميم مختلفة للقرميد الشمسي:

مقارنة بين الألواح التقليدية وألواح القرميد السقفي:

هنا يأتي السؤال الأهم

ماهي ميزات هذه الالواح مقارنة بالألواح التقليدية؟ وهل تعتبر الناحية الجمالية ميزتها الوحيدة؟

سنورد فيما يلي مقارنة بين النوعين وسنترك الإجابة عن هذا السؤال للقارئ

الناحية الجمالية:

تعتبر الناحية الجمالية أهم ما يميز ألواح القرميد الشمسي وهي السبب الرئيسي وراء تصميمه، ولا يمكن أن تنافس الألواح التقليدية هذا النوع من الألواح مهما بلغت من الجمال والدقة في التركيب.

المتانة:

تصمم ألواح القرميد الشمسي للتركيب على الأسطح، لذلك تأخذ الشركات المصنعة بالحسبان قدرة هذه الألواح على تحمل ظروف خاصة مثل المشي وقفز بعض الحيوانات الأليفة وغيرها، وبالتالي غالباً ما تتمتع هذه الألواح بمتانة أكبر مقارنة بالألواح التقليدية.

التركيب:

يحتاج تركيب ألواح القرميد الشمسي إلى فترةٍ أطول ومجهود أكبر للحفاظ على الناحية الجمالية.

الناحية الفنية:

• تمتلك الألواح التقليدية مرونة أكبر في التركيب حيث يمكن التحكم قدر الإمكان بزاوية التوجيه عند تركيبها على الأسقف لتحصيل القدر الأكبر من الطاقة الكهربائية، بينما لا تتمتع ألواح القرميد الشمسي بهذه المرونة ويتم توجيهها باتجاه السقف فقط وبزاوية ميلانه ذاتها.
• تتيح الأحجام الصغيرة لهذه الألواح التقليل من آثار ظاهرة التظليل وحدوث البقع الساخنة.
• أما فيما يتعلق بمردود هذه الألواح فالأمر يتبع الشركة المصنعة ونوعية الألواح المستخدمة حيث تمتلك بعض الأنواع مردوداً منخفضاً مقارنة بالألواح التقليدية بينما يمتلك بعضها الآخر مردوداً أعلى كما توضح الشركات المصنعة. ويمكن في النهاية القول بأنَّ كلا النوعين يمتلكان كفاءة متقاربة.

العمر الزمني:

يمتلك كلا النوعين العمر الزمني والكفالة ذاتها، وذلك لاستخدامهما نفس المواد في عملية التصنيع.

التكلفة:

تعد التكلفة الباهظة للقرميد الشمسي أحد العيوب التي تحد من انتشاره، حيث تتراوح التكلفة من 10 إلى 19 دولاراً للقدم المربع، تبعاً لنوع القرميد والشركة وتعقيد السقف.

فعلى سبيل المثال يمكن أن تصل تكلفة منظومة باستطاعة [Kw]10 مقدمة من شركة تسلا إلى 34000 دولاراً.

الخلاصة:

تعتبر أنظمة الطاقة المتجددة المتكاملة مع الأبنية على وجه العموم وألواح القرميد الشمسي على وجه الخصوص ضرورة لبعض الشركات الخاصة ومؤسسات الدولة والسفارات وغيرها من الجهات القادرة على تحمل الكلفة الأولية لهذه المشاريع.

أما فيما يخص المستثمرين الذين يبحثون عن استعادة رأس المال بأسرع فترة ممكنة، فتعتبر الحلول التقليدية هي الأفضل عند القدرة على تركيبها.