يحتاج معظم أصحاب المنازل ما بين 15 و22 لوحاً شمسياً لتغطية كامل استهلاكهم من الكهرباء، لكن العدد الدقيق يعتمد على ثلاثة عوامل رئيسية: حجم استهلاك أسرتك للطاقة، وكمية أشعة الشمس التي يتعرض لها سطح منزلك، وقدرة الألواح التي ستقوم بتركيبها.
المعادلة الحسابية بسيطة ومباشرة. قم بقسمة استهلاكك السنوي للكهرباء (بوحدة الكيلوواط/ساعة) على نسبة الإنتاج في منطقتك (وهو مقياس لمتوسط ساعات سطوع الشمس وقوتها)، ثم اقسم الناتج على قدرة اللوح الشمسي الذي اخترته (بالواط).
مثال توضيحي: منزل يستهلك 10,800 كيلوواط/ساعة سنوياً، ويقع في منطقة تبلغ نسبة الإنتاج فيها 1.5، ويستخدم ألواحاً بقدرة 450 واط، سيحتاج إلى 16 لوحاً شمسياً تقريباً.
من المهم أيضاً مراعاة حجم ونوع الألواح. تتراوح قدرة الألواح السكنية القياسية بين 250 و450 واط، وكلما زادت قدرة اللوح (الواط)، زادت كمية الطاقة التي ينتجها في مساحة أصغر. وهذا أمر حاسم للأسطح الصغيرة أو التي تتعرض للظل جزئياً، حيث تصبح الكفاءة العالية أكثر قيمة من عدد الألواح.
وبطبيعة الحال، ستحصل على إنتاجية أعلى من كل لوح في المناطق المشمسة. ورغم أن الألواح الشمسية تعمل في الأجواء الغائمة، إلا أن المناطق الأقل سطوعاً قد تتطلب تركيب عدد أكبر من الألواح. يمكن استخدام مساحة منزلك كتقدير تقريبي، لكن فواتير الكهرباء تبقى الطريقة الأكثر دقة لتحديد حجم النظام المناسب. في المتوسط، قد يحتاج منزل بمساحة 200 متر مربع إلى 15-16 لوحاً، بينما قد يتطلب منزل بمساحة 300 متر مربع 21 لوحاً أو أكثر.
يختلف عدد الألواح المطلوب لأن كل منزل يستهلك الكهرباء بطريقة مختلفة. فعائلة تمتلك سيارات كهربائية ومسبحاً يتم تدفئته ستحتاج إلى ألواح أكثر من أسرة صغيرة لا تمتلك هذه الإضافات. كما أن استخدام الأجهزة الموفرة للطاقة، وجودة العزل في المنزل، وعادات الاستهلاك اليومية كلها عوامل تغير المعادلة. الإضافات مثل بطاريات الطاقة الشمسية لتخزين الكهرباء كطاقة احتياطية، أو الرغبة في الاستقلال التام عن الشبكة العامة (Off-grid)، قد تزيد من عدد الألواح المطلوبة.
ساعات سطوع الشمس هي محرك رئيسي آخر. فاللوح الشمسي في منطقة صحراوية قد يولد ضعف الطاقة التي يولدها نفس اللوح في منطقة شمالية باردة. هذا يعني أنك ستحتاج إلى عدد أقل من الألواح في المناطق المشمسة، وعدد أكبر في المناطق الغائمة.
شكل السطح ووجود الظل يحدّان أيضاً من المساحة القابلة للاستخدام. فوجود فتحات تهوية أو مداخن قد يقلل من المساحة المتاحة لتركيب الألواح، مما يجعل النماذج عالية الكفاءة خياراً أكثر جاذبية.
كما يمكن أن تؤثر سياسات شركات الكهرباء واللوائح المحلية على حجم النظام. فبعض الشركات تضع حداً أقصى للتركيبات بنسبة 120% من الاستهلاك السنوي للمنزل. والبعض الآخر يحد من قيمة نظام صافي القياس (Net Metering)، وهو نظام يسمح لك ببيع فائض الكهرباء للشبكة العامة مقابل رصيد في فاتورتك، مما يؤثر على الجدوى الاقتصادية لتركيب نظام كبير.
وأخيراً، الميزانية هي قيد عملي. فعلى الرغم من أن الطاقة الشمسية يمكن أن توفر عشرات الآلاف من الدولارات على مدى 25 عاماً، إلا أن التكاليف الأولية تتراوح عادة بين 15,000 و50,000 دولار قبل أي حوافز حكومية، مما يدفع بعض أصحاب المنازل لاختيار أنظمة أصغر لتخفيض التكلفة المبدئية.
إن تحديد العدد الصحيح للألواح الشمسية لا يقتصر فقط على تغطية فواتير اليوم، بل يتعلق أيضاً بتوقع التغيرات في استهلاكك للكهرباء خلال العقد القادم. فشراء سيارة كهربائية، أو التحول للعمل من المنزل، أو تركيب نظام تدفئة كهربائي يمكن أن يزيد من الطلب على الطاقة. في المقابل، مغادرة الأبناء للمنزل أو إجراء تحسينات لرفع كفاءة استهلاك الطاقة قد يقلل منه.
زيادة حجم النظام قليلاً عن حاجتك الحالية يمكن أن يوفر عليك تكاليف الإضافات المستقبلية، لكن المبالغة في ذلك قد تكون هدراً للمال إذا كانت سياسات صافي القياس المحلية لا تعوضك بشكل كامل عن الطاقة الفائضة.
قد تحظى تقنيات الطاقة الخضراء الأخرى باهتمام إعلامي أكبر، لكن الطاقة الشمسية السكنية هي واحدة من أكثر الطرق المجربة للمساعدة في حماية البيئة وتقليل الاعتماد على الشبكة العامة. ومع عمر افتراضي للألواح يتراوح بين 25 و30 عاماً وحاجتها لصيانة بسيطة، فإن النظام المصمم بالحجم الصحيح هو استثمار طويل الأجل.
الخلاصة بسيطة: بينما يحتاج معظم الناس ما بين 15 و22 لوحاً، فإن الرقم الصحيح هو قرار شخصي. ابدأ بفاتورة الكهرباء السنوية، وادرس طبيعة سطح منزلك ومستوى سطوع الشمس، وفكر في تطور احتياجاتك من الطاقة مستقبلاً. هكذا ستعرف ما إذا كنت تحتاج إلى 15 لوحاً أم 30.
