هل تعرف كيفية اختيار الكابلات الضوئية؟
منذ أكثر من عقد من الزمان، كانت الطاقة الشمسية لا تزال في مرحلة التراكم في سباق الطاقة العالمي. ومن بين جميع المصادر الرئيسية للكهرباء، شكل توليد الطاقة الشمسية أصغر نسبة، أقل من 1%. لكن وكالة الطاقة الدولية قالت مؤخراً إن توليد الطاقة الشمسية سوف يتجاوز الغاز الطبيعي في غضون ثلاث سنوات. وفي غضون أربع سنوات، أي بحلول عام 2027، قد تتفوق على الفحم وتصبح الوسيلة الرئيسية لتوليد الطاقة.
باعتبارها طاقة متجددة عالمية، تستخدم الأنظمة الكهروضوئية على نطاق واسع في المباني السكنية والقاعات الصناعية ومباني المكاتب والمرافق الزراعية والمساحات المفتوحة وحتى المنشآت العائمة على سطح الماء، وتلعب دورًا رئيسيًا في التوسع. تُستخدم الكابلات الشمسية الخاصة لتوصيل الوحدات الفردية والمحولات والمكونات الأخرى. سنشرح في هذا الموضوع الخصائص التي يجب أن تتمتع بها كابلات الطاقة الشمسية والمتطلبات التي يجب أن تلبيها.
تعمل الكابلات الموثوقة على تسريع تطوير الصناعة الكهروضوئية. أصبحت الأنظمة الشمسية ذكية ورقمية بشكل متزايد. بمساعدة تقنيات مثل إنترنت الأشياء والبيانات الضخمة والذكاء الاصطناعي، تم تحقيق المراقبة عن بعد والجدولة الذكية وتشخيص الأخطاء لأنظمة توليد الطاقة الشمسية، مما أدى إلى تحسين كفاءة وموثوقية تشغيل النظام. ومن بينها، لعب تقدم تكنولوجيا الكابلات دورًا رئيسيًا في تعزيز التطور السريع للطاقة الشمسية. لا تعمل تقنية الكابلات على تحسين أداء وموثوقية أنظمة الطاقة الشمسية فحسب، بل تعزز أيضًا حماية البيئة والتنمية المستدامة من خلال تحسين كفاءة نقل الطاقة، وتعزيز تكامل النظام ومرونته، وتعزيز السلامة والمتانة، وتحقيق المراقبة الذكية، وتقليل تكاليف النظام. هذه الابتكارات التكنولوجية تجعل أنظمة الطاقة الشمسية أكثر قدرة على المنافسة وتوفر دعما قويا للتوسع السريع في سوق الطاقة الشمسية.
الكابلات الشمسيةهي الأسلاك التي تربط وحدات الأنظمة الكهروضوئية. تتكون الأنظمة الكهروضوئية من وحدات متعددة تعمل على تحويل الطاقة الشمسية إلى تيار مباشر. ولجعلها قابلة للاستخدام، يتم توصيل الوحدات الفردية بالتوازي أو بالتسلسل بواسطة الكابلات. الكابلات الشمسية المستخدمة لهذا الغرض هي كابلات التيار المستمر. وينطبق الشيء نفسه على الكابلات التي تربط الوحدات الكهروضوئية بالعاكس. يقوم هذا الجهاز بتحويل التيار المباشر المتولد إلى تيار متردد مناسب للشبكة.
في السابق، تم تحديد متطلبات كابلات الطاقة الشمسية في معيار بف1-F. منذ عام 2015، دخل معيار إن 50618 المحدث حيز التنفيذ. تم الآن وضع علامة على الكابلات الشمسية القابلة للتطبيق"H1Z2Z2-ك". تضمن هذه العلامة أن الكابل يتمتع بجميع الخصائص الضرورية المطلوبة للاستخدام في الأنظمة الكهروضوئية. عادةً ما تكون الكابلات الشمسية عبارة عن موصلات أحادية النواة مع أسلاك نحاسية معلبة دقيقة. سواء بالنسبة لعزل الموصل أو الغلاف الخارجي، أثبتت البوليمرات المتخصصة فعاليتها للغاية، حيث تتفوق على المطاط أو بولي كلوريد الفينيل من حيث المتانة. اعتمادًا على التركيب البلاستيكي، تكون الكابلات مناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك الاستخدام الخارجي والتركيب تحت الأرض. يجب أن يكون المقطع العرضي للكابل الشمسي عمومًا 4 مم على الأقل². يمكن أن يصل المقطع العرضي للكابل إلى 240 ملم². ولتوليد الطاقة الأمثل، يعد اختيار المقطع العرضي المناسب أمرًا ضروريًا. إذن كيف تختار الكابل الشمسي المناسب؟
ومع تطور تقنيات تخزين الطاقة مثل بطاريات أيون الليثيوم وبطاريات كبريت الصوديوم وبطاريات التدفق، يمكن للأنظمة الشمسية الاستفادة بشكل أفضل من طاقة الشمس وتحقيق إمدادات طاقة مستقرة على مدار 24 ساعة، مما يقلل الاعتماد على شبكة الطاقة التقليدية. ومع ذلك، تتعرض الأنظمة الكهروضوئية لدرجات حرارة عالية ومنخفضة، وظروف مناخية مختلفة، ورطوبة، ومواد كيميائية، وبالطبع الإشعاع الشمسي، اعتمادًا على مكان نشرها. على الرغم من الظروف البيئية القاسية، يجب أن تعمل بشكل موثوق لفترة طويلة: يخطط المصنعون والمشغلون لعمر خدمة يتراوح بين 20 إلى 30 عامًا للأنظمة. لذلك، يجب أن تتوافق جميع المكونات المثبتة مع المعايير العالية، والتي تنطبق أيضًا على الأسلاك.
يمكن ملاحظة أن صناعة الكابلات الشمسية سوف تشهد تغييرات كبيرة. سيؤدي تطبيق مواد وعمليات جديدة إلى تحسين أداء الكابلات وعمرها مع تقليل التكاليف. سيصبح الذكاء والرقمنة الاتجاه السائد للتنمية. لن تكون الكابلات أدوات نقل فحسب، بل ستصبح أيضًا حاملات للمراقبة الذكية وتحليل البيانات. ومع شعبية الطاقة المتجددة، سيستمر الطلب على الكابلات في النمو، ولكن المنافسة في السوق ستشتد أيضًا. ولذلك، تحتاج شركات الكابلات إلى مواصلة الابتكار وتحسين جودة الخدمة لاغتنام فرص السوق والاستجابة للتحديات.
