صديقة للبيئة IEC أنظمة تخزين الطاقة الشمسية نظام إمدادات الطاقة الشمسية

منتوج وصف

محطات خلوية تعمل بالطاقة الشمسية

أدى الانتشار المتزايد للشبكات الخلوية في جميع أنحاء العالم إلى ظهور قضيتين في المقدمة: تكلفة الطاقة لتشغيل هذه الشبكات والأثر البيئي المرتبط بها.أيضًا ، كان معظم النمو الأخير في الشبكات الخلوية في البلدان النامية ، حيث يؤدي عدم توفر شبكات الكهرباء الموثوقة إلى إجبار المشغلين على استخدام مصادر مثل مولدات الديزل للطاقة ، الأمر الذي لا يزيد تكاليف التشغيل فحسب ، بل يساهم أيضًا في التلوث.ظهرت محطات القاعدة الخلوية التي تعمل بمصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية كواحدة من الحلول الواعدة لهذه القضايا.

في الوقت الحاضر ، يعيش أكثر من ملياري شخص ، أي ثلث سكان العالم البالغ عددهم 6.6 مليار نسمة ، بدون مصدر طاقة كافٍ.تعتبر إفريقيا وأمريكا الجنوبية وجنوب آسيا وجنوب شرق آسيا هي المناطق الرئيسية التي يكون فيها مصدر الطاقة غير كافٍ.على سبيل المثال ، في الفلبين وإندونيسيا ، حيث توجد العديد من الجزر ، من المستحيل بناء شبكة كهرباء واسعة النطاق تغطي كل هذه الجزر الصغيرة.

في مناطق أخرى ، حيث يتم بناء شبكات الطاقة الرئيسية ذات الجهد العالي ، يكون مصدر الطاقة غير مستقر ، وهناك حاجة إلى ميزانية ضخمة لترقية وإصلاح شبكات الطاقة.لحسن الحظ ، توجد موارد طاقة متجددة وفيرة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح وما إلى ذلك في العديد من البلدان النامية.سيكون تطبيق أنظمة الطاقة على نطاق واسع باستخدام الطاقة المتجددة في المناطق النائية اقتصاديًا أكثر من إنشاء شبكات طاقة عالية الجهد لمساحة كبيرة.في المناطق الغنية بالموارد الشمسية مثل إفريقيا وجنوب آسيا وجنوب شرق آسيا وأستراليا وأمريكا الوسطى ، يعد نظام الطاقة الشمسية خيارًا مثاليًا لأنه يولد الكهرباء لتزويد المناطق المجاورة ويوفر المعدات باهظة الثمن مثل شبكات الطاقة عالية الجهد ، المحولات ، إلخ.

نظام الطاقة لمحطات القاعدة البعيدة

بشكل عام ، يتكون نظام طاقة المناطق النائية من معدات توليد الكهرباء وتخزين الطاقة وتحويل الطاقة وإدارة المعدات.تشمل معدات توليد الطاقة مولدات الديزل ، ومجموعة الخلايا الكهروضوئية ، ومولد الرياح ، والمولد الهيدروليكي.تشمل معدات التخزين حزمة البطارية وبنك تخزين الطاقة.تشتمل معدات تحويل الطاقة وإدارتها على محول التيار المستمر ومفتاح العاكس.

مولد الديزل هو مصدر الطاقة الرئيسي في المناطق النائية.من الضروري الحفاظ على الحمولة عند 60-70٪ من السعة المقدرة لزيادة كفاءة الوقود وتقليل الصيانة.يمكن لمولد الرياح أن يصل إلى خرج 250W-500kW ؛ومع ذلك ، فإن حقول الرياح الثابتة مطلوبة.وبالمثل ، فإن تيار النهر المناسب والمستقر أمر لا بد منه للمولد الهيدروليكي.علاوة على ذلك ، فإن المولد الهيدروليكي باهظ الثمن على الرغم من أن تكلفة التشغيل منخفضة نسبيًا.

تحتاج المحطات الأساسية إلى توفير عمليات على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع.لا يتم تثبيتها في المناطق الحضرية فحسب ، بل يتم توزيعها أيضًا على نطاق واسع في بيئات مختلفة مثل الصحاري والجزر والقمم.إنهم غير مراقبين ، ولديهم مطالب عالية على موثوقية وعمر إمداد الطاقة.تقوم مجموعة الخلايا الشمسية الكهروضوئية بتحويل ضوء الشمس مباشرة إلى كهرباء ؛يزود معدات المحطة الأساسية بجهد 48 فولت من خلال التوصيل البيني التسلسلي والمتوازي للوحدات الكهروضوئية.تحويل الطاقة ثابت ، ويحتاج إلى صيانة أقل بكثير مقارنة بالمولدات التي تعتمد على الحركات المادية للأجزاء الميكانيكية.هو الأنسب لنظام إمداد الطاقة للمنطقة البعيدة عندما يكون تحميل موقع المحطة الأساسية أقل من 2kW.تتجلى ميزة التكلفة لنظام الطاقة الكهروضوئية أكثر فأكثر مع استنفاد الفحم والنفط والتوسع المستمر في إنتاج الخلايا الشمسية.

نظام الطاقة الكهروضوئية للمحطة الأساسية

يتكون نظام الطاقة الكهروضوئية للمحطة الأساسية من الوحدات الكهروضوئية ، وصناديق توصيل الأقواس ، ووحدة التحكم في الشحن ، وحزمة البطارية والعاكس وما إلى ذلك.

عادةً ما تستخدم الوحدة الكهروضوئية السيليكون أحادي البلورية أو خلايا السيليكون متعددة الكريستالات ، والخلية المفردة لها جهد إخراج يبلغ 0.5 فولت.نظرًا لأن الوحدة تتكون أساسًا من 72 قطعة من الخلايا الشمسية في سلسلة ، يجب توصيل وحدتين بشكل تسلسلي للحصول على جهد ناتج يتراوح من 43.2 فولت إلى 56.4 فولت.تُفضل الوحدات ذات السعات الكبيرة نسبيًا مثل 165 واط و 170 واط و 175 واط.تعتمد كمية الوحدات المتصلة المتوازية على سعة التحميل وموارد الطاقة الشمسية.

يتم دعم الوحدات الكهروضوئية بواسطة أقواس فولاذية مطلية بالزنك ، والتي تثبت الوحدات بزاوية معينة.يجب وضع النظام الكهروضوئي المستقل بزاوية 10-20 درجة أعلى من خط عرض الموقع لأقصى قدر من الإشعاع الشمسي في الشتاء وذلك لتقليل عدد البطاريات وتكلفة نظام الطاقة بأكمله.

ستغذي البطارية الأحمال عندما لا تكفي الطاقة الشمسية بسبب نقص أشعة الشمس ، وهو أمر شائع في الأيام والليالي الممطرة.تعتمد سعة مجموعة البطاريات على معلمات مثل سعة التحميل ووقت النسخ الاحتياطي وعمق التفريغ ومتطلبات السلامة وما إلى ذلك.

اعتادت بطارية OPzS أن تكون اختيار نظام الطاقة الشمسية لأنها تستخدم ألواح أنبوبية موجبة يمكن أن تمنع المواد النشطة من السقوط واللوحات السالبة الملصقة السميكة التي تضمن عمر خدمة طويل.ومع ذلك ، فإن OPzV مع الصفائح الأنبوبية الموجبة أصبح شائعًا بشكل تدريجي في السنوات الأخيرة بسبب الحاجة إلى صيانة أقل.

تُستخدم وحدة التحكم متعددة القنوات في إدارة الشحن / التفريغ ، وتنقسم المصفوفة الشمسية إلى عدة مصفوفات فرعية متصلة بوحدة التحكم عبر صندوق التوصيل.عندما تكون البطارية مشحونة بالكامل ، ستقطع وحدة التحكم المصفوفات الفرعية للطاقة الشمسية واحدة تلو الأخرى ؛ثم توفر البطارية وبقية المصفوفات الفرعية الكهروضوئية الطاقة للأحمال معًا.عندما ينخفض ​​جهد البطارية إلى القيمة المحددة ، ستعيد وحدة التحكم توصيل المصفوفات الفرعية للطاقة الشمسية واحدة تلو الأخرى لضبط جهد الشحن والتيار للبطارية.

دراسة الحالة

عرض نظام الطاقة الكهروضوئية في باكستان مقدم من GPOWER

الحد الأقصى للأيام الممطرة / الملبدة بالغيوم في المنطقة المحلية هو 5 أيام ؛نظام الطاقة مطلوب لتوفير الطاقة لمعدات BTS وأجهزة الميكروويف ؛إجمالي استهلاك الطاقة 550 واط.وفقًا للمتطلبات المذكورة أعلاه ، يتم تقديم تكوين النظام على النحو التالي:

الوحدة الكهروضوئية: 16 قطعة من الخلايا أحادية البلورية 320 واط ؛

البطارية: مجموعتان من 2V / 1000Ah Gel OPzV ؛

وحدة تحكم الشحن: 48V / 150A تحكم.

في هذا المشروع ، تم نشر 22 محطة BTS تعمل بالطاقة الشمسية.لديهم سعة صغيرة نسبيًا ، والتي تتراوح من 400 إلى 900 واط.إذا تم اعتماد مولد الديزل ، فستكون كفاءة التحويل منخفضة جدًا نظرًا لأن السعة صغيرة ، كما أن موثوقية مصدر الطاقة منخفضة جدًا أيضًا.يجعل نظام الطاقة الشمسية إعادة التزويد بالوقود وأعمال الصيانة غير ضرورية ، مما قد يوفر حوالي 150 ألف دولار أمريكي للمشغل كل عام.

منذ عام 2012 ، ساعد GPOWER أكثر من 40 مشغلًا في أكثر من 20 دولة في بناء نظام BTS يعمل بالطاقة الشمسية في المناطق التي لا يوجد بها مصدر طاقة كافٍ ، لتلبية احتياجات الاتصالات للسكان المحليين وتحسين مستويات معيشتهم.