دراسة جدوى الألواح الشمسية على أسطح المباني التجارية
البداية من السطح نفسه
تمتلك كثير من المباني التجارية أسطحًا مستوية واسعة غير مستغلة، ويمكن أن تتحول في مناخ مشمس إلى مصدر منتج للكهرباء. لكن قبل الالتزام بتركيب نظام ألواح شمسية على السطح، يحتاج المالك إلى دراسة جدوى تجيب عن أسئلة عملية تتعلق بالسطح والهيكل والعائد المتوقع. والخطوة الأولى هي قياس المساحة المتاحة فعليًا، إذ تقلل المعدات الميكانيكية وممرات الوصول ومناطق الصيانة والفتحات العلوية وارتدادات السلامة من الحريق المساحة القابلة للاستخدام، كما يجب ترتيب الألواح بحيث يظل الفنيون قادرين على الوصول إلى المعدات ومصارف الأمطار. ويُستحسن البدء بمراجعة المخططات المنفذة للسطح وزيارة ميدانية للتحقق من الوضع القائم، لأن ما يوجد على السطح فعليًا قد يختلف عما تظهره المخططات.
التظليل والهيكل والربط الكهربائي
قد يؤدي التظليل الجزئي إلى خفض ملحوظ في إنتاج المنظومة الشمسية، لذا ترصد الدراسة الظلال الناتجة عن الدراوي وبيوت الدرج وخزانات المياه والمباني المجاورة ووحدات التكييف على مدار اليوم وفصول السنة. ثم يُختار اتجاه الألواح وزاوية ميلها والمسافات بين صفوفها لتحقيق التوازن بين الإنتاج وتجنب تظليل الصفوف بعضها لبعض. ولا تقل المراجعة الإنشائية أهمية عن ذلك، وتشمل:
- التحقق من قدرة بلاطة السطح أو الهيكل الفولاذي على تحمل الأحمال الإضافية للألواح وهياكل التثبيت.
- تقييم قوى رفع الرياح التي قد تحكم تصميم المثبتات أو الأثقال.
- التأكد من عدم تضرر عزل السطح المائي بسبب أنظمة التثبيت والاختراقات.
- مراجعة المنظومة الكهربائية للمبنى لتحديد نقاط الربط ومواقع العواكس المناسبة.
ويُعد الغبار عاملًا حقيقيًا في المدن الصحراوية، لذا يجب أن يتضمن التصميم خطة تنظيف عملية ووصولًا آمنًا للألواح. كما يجب مراعاة متطلبات الجهات المختصة الخاصة بربط الأنظمة الشمسية بالشبكة الكهربائية.
تقدير الإنتاج وفترة الاسترداد
بعد تحديد التوزيع، تقدّر الدراسة الإنتاج السنوي للمنظومة باستخدام بيانات الإشعاع الشمسي للموقع، مع احتساب الفواقد الناتجة عن الحرارة والغبار والتوصيلات والعواكس. وتُقارن هذه القيمة بنمط الاستهلاك الفعلي للمبنى، مما يوضح مقدار الكهرباء المولدة التي يمكن استخدامها مباشرة خلال ساعات العمل. ثم تُجمع التكلفة الرأسمالية وتكاليف الصيانة المتوقعة وقيمة الكهرباء الموفرة لتقدير فترة استرداد التكلفة والوفورات طويلة المدى. ويدعم تقدير الإنتاج نفسه حساب الانبعاثات الكربونية التي يمكن تجنبها، وهو أمر تتزايد أهميته في أهداف الاستدامة وتقييمات المباني الخضراء. كما تُقارن الدراسة بين عدة سيناريوهات لحجم المنظومة لاختيار الأنسب ماليًا وفنيًا. وتمنح دراسة الجدوى الشفافة المالك أساسًا واضحًا لتقرير ما إذا كانت الألواح الشمسية مناسبة لمبناه، وبأي حجم، بما يدعم خفض فواتير الكهرباء والانبعاثات معًا على المدى الطويل.
