كم عدد المنازل التي يمكن أن يوفرها فدان واحد من الألواح الشمسية؟

مع تزايد الطلب على الطاقة المتجددة، أصبحت مزارع الطاقة الشمسية حلاً رئيسياً لتوليد الطاقة المستدامة. ومن الأسئلة الشائعة: كم منزلاً يمكن تشغيله بمساحة فدان واحد من الألواح الشمسية؟ تعتمد الإجابة على عدة عوامل، منها كفاءة الألواح، والموقع، ومتوسط استهلاك الكهرباء في المنزل. لنبدأ بتوضيحها.

1. ما مقدار الطاقة التي يمكن أن يولدها فدان واحد من الألواح الشمسية؟

تبلغ مساحة الفدان الواحد حوالي 43,560 قدمًا مربعًا. في المتوسط، يمكن لمزارع الطاقة الشمسية تركيب ما بين 200 و400 كيلوواط من الطاقة الشمسية للفدان الواحد، وذلك حسب تصميم الألواح وميلها وتباعدها. ويفترض التقدير الشائع للقطاع ما يلي:

• 1 فدان ≈ 350,000 كيلووات ساعة سنويًا (في موقع يتمتع بتعرض جيد لأشعة الشمس)
• يفترض هذا أن الألواح الشمسية عالية الكفاءة تعمل في ظل الظروف الشمسية المتوسطة في الولايات المتحدة (حوالي 4 ساعات ذروة شمسية / يوم)

2. ما هي كمية الكهرباء التي يستهلكها المنزل؟

وفقًا لإدارة معلومات الطاقة الأمريكية (EIA)، يستهلك المنزل الأمريكي المتوسط حوالي 10,500 كيلوواط/ساعة من الكهرباء سنويًا. وبالطبع، يختلف هذا الاستهلاك باختلاف المنطقة، فالمنازل في المناطق ذات المناخات الحارة مثل تكساس وأريزونا قد تستهلك كمية أكبر، بينما قد تستهلك المنازل في الولايات الأكثر برودة كمية أقل.

3. الحساب النهائي

لتقدير عدد المنازل التي يمكن تشغيلها بواسطة فدان واحد من الألواح الشمسية، قسّم الناتج السنوي لمجموعة الألواح الشمسية على متوسط استخدام الأسرة:

350,000 كيلووات ساعة (للفدان) ÷ 10,500 كيلووات ساعة (لكل منزل) ≈ 33 منزلًا

لذا، في ظل الظروف النموذجية، يمكن لفدان واحد من الألواح الشمسية أن يغذي حوالي 30 إلى 35 منزلًا.

4. العوامل المؤثرة على العدد

قد تؤثر عدة عوامل على هذا التقدير:

• توفر ضوء الشمس: تحصل ولايات مثل كاليفورنيا ونيفادا على ساعات شمس أكثر من الولايات الشمالية.
• كفاءة اللوحة: تقوم الألواح الشمسية الحديثة بتحويل كمية أكبر من ضوء الشمس إلى كهرباء، مما يزيد من العائد الإجمالي.
• الاستخدام المنزلي: تستخدم المنازل الموفرة للطاقة والمزودة بإضاءة LED ومنظمات حرارة ذكية طاقة أقل.

5. مثال من العالم الحقيقي

غالبًا ما تُخطط مزارع الطاقة الشمسية الكبيرة على نطاق المرافق بناءً على هذه النسبة. على سبيل المثال، قد تشغل مزرعة طاقة شمسية بقدرة 5 ميجاوات مساحة حوالي 20 فدانًا، ويمكنها توفير الطاقة لأكثر من 600 منزل متوسط اعتمادًا على الظروف المحلية ومستويات الاستهلاك.

خاتمة

يمكن لفدان واحد من الألواح الشمسية، في ظل ظروف ضوء الشمس المتوسطة في الولايات المتحدة وباستخدام تقنية الكفاءة القياسية، توفير ما يكفي من الكهرباء لتشغيل ما يقرب من 30 إلى 35 منزلاً سنويًاومع تحسن تكنولوجيا الطاقة الشمسية وزيادة كفاءة المنازل في استخدام الطاقة، فإن هذا العدد سيزداد فقط - مما يجعل الطاقة الشمسية خيارًا مقنعًا لتطوير الطاقة المستدامة.