بالنسبة لمستثمري محطات الطاقة الكهروضوئية، تُحقق المحطة دخلاً كهربائياً يزيد عن درجة واحدة في كل مرة، لأن توليد الطاقة يرتبط ارتباطاً مباشراً بدورة عائد الاستثمار، لذا فإن اهتمام المستثمرين الأكبر منصبّ على توليد الطاقة. يتأثر توليد الطاقة في محطة الطاقة الكهروضوئية بعوامل عديدة، مثل: جودة الوحدات الكهروضوئية، والعاكسات، والكابلات، واتجاه تركيب المكونات، وميلها، وحجب ظلال الغبار، وتوافق مخطط النظام بين الوحدات الكهروضوئية والعاكسات، وجودة الشبكة.
تأثير حجب الظل على توليد الطاقة
من بين العوامل العديدة التي تؤثر على توليد الطاقة في أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية، يُعدّ حجب الظلّ أكثرها شيوعًا، ويشمل هذا الحجب بشكل رئيسي أعمدة الكهرباء، والأشجار، وحواجز الحماية، وفضلات الطيور، والغبار، والأجزاء الأمامية والخلفية من المكونات. في عملية بناء العديد من محطات الطاقة، غالبًا ما يكون من المستحيل تجنب الظلّ تمامًا، ويشعر الكثيرون بأنّ مساحة الظلّ صغيرة ولن يكون لها تأثير كبير.
في الواقع، إذا تم حظر جزء من المكون أو مكون، فسوف تتأثر سلسلة المكونات بأكملها، وهو تأثير برميل الدائرة المتسلسلة، في سلسلة من المكونات، كل قطعة من التيار هي نفسها، يتم تحديد الحد الأقصى للتيار بواسطة أصغر قطعة من المكون.
لذا، فإن انسداد أحد المكونات سيؤثر على طاقة خرج السلسلة بأكملها. كما سيؤدي ذلك إلى إحداث تأثير بقعة حرارية على المكون، مما يقلل من كفاءة توليد الطاقة وعمره الافتراضي، بل ويؤدي إلى احتراقه محليًا، مما يُشكل مخاطر أمنية. لذلك، من الضروري تجنب انسداد الظل عند تصميم محطات الطاقة الكهروضوئية، بالإضافة إلى الاهتمام بالتشغيل والصيانة في وقت متأخر، وتنظيف المكونات بانتظام.
تأثير نسبة سعة النظام على توليد الطاقة
تشير نسبة السعة إلى نسبة السعة المركبة للنظام الكهروضوئي إلى السعة الاسمية للعاكس. إذا صُمم النظام الكهروضوئي وفقًا لنسبة السعة 1:1، فعندما لا تصل طاقة خرج الوحدة الكهروضوئية إلى الطاقة الاسمية، ستُهدر سعة العاكس. في الوقت الحالي، يُستخدم تصميم التوزيع الزائد غالبًا لتحسين معدل الاستخدام الشامل للنظام الكهروضوئي، وخفض تكلفة الطاقة، وزيادة دخل محطة الطاقة.
لكن هذا لا يعني إمكانية زيادة نسبة السعة إلى أجل غير مسمى لتوفير استثمار العاكس، لأن تكلفة العاكس في نظام الطاقة الكهروضوئية بأكمله لا تتجاوز 5%، والإفراط في التخصيص ليس فقط غير فعال من حيث التكلفة، بل يؤدي أيضًا إلى حد تشغيل العاكس، مما يؤدي إلى فقدان الطاقة. لذلك، يُسهم التصميم المعقول لنسبة سعة النظام في تحسين كفاءة نظام توليد الطاقة الكهروضوئية. في مناطق الموارد المختلفة، ونظرًا لاختلاف ظروف موارد الطاقة الشمسية ودرجات الحرارة الإقليمية وغيرها من الخصائص، يجب حسابها وفقًا للظروف المحلية الخاصة.
تأثير اختيار الكابلات غير المناسب على توليد الطاقة
إذا تمت مقارنة العاكس بدماغ محطة الطاقة الكهروضوئية، فإن الكابل هو الجهاز العصبي للنظام الكهروضوئي، ويتم توصيل وحدات الطاقة الكهروضوئية والعاكسات وصناديق الحافلات والخزانات المتصلة بالشبكة والمعدات الأخرى على التوالي في وحدة واحدة.
لذلك، يُعدّ اختيار الكابل المناسب أمرًا بالغ الأهمية لنظام الطاقة الكهروضوئية بأكمله. يُنصح بتصميم الكابلات واختيار قطر السلك المناسب، خاصةً في محطات الطاقة الكهروضوئية الكبيرة، التي تغطي مساحة واسعة وخطوطها طويلة. إذا كان قطر سلك كابل التيار المتردد صغيرًا جدًا، فسيؤدي ذلك إلى زيادة الحمل عليه وارتفاع درجة حرارته، مما يؤثر سلبًا على توليد الطاقة، ويؤدي إلى حدوث قصر في الدائرة الكهربائية، وحرائق، ومخاطر سلامة أخرى.
تجدر الإشارة أيضًا إلى أن كابل الألومنيوم، الذي يحمل نفس التدفق، أكبر بكثير من مساحة المقطع العرضي لكابل النحاس، لذا من الضروري مراعاة إمكانية الوصول إلى طرف التيار المتردد للعاكس. صُمم جانب مخرج التيار المتردد للعاكس وفقًا لمعايير الأسلاك النحاسية، ويُنصح باستخدام كابلات ذات قلب نحاسي. ومع ذلك، فإن استخدام كابلات ذات قلب نحاسي يوفر بعض تكاليف الاستثمار مقارنةً بكابلات ذات قلب نحاسي، لذلك يستخدم العديد من المُركّبين كابلات ذات قلب ألومنيوم.
ومع ذلك، من الضروري استخدام أطراف توصيل أسلاك النحاس والألومنيوم التي تلبي المتطلبات القياسية، لأن وصلات النحاس والألومنيوم معرضة للتآكل الكهروكيميائي، مما يؤدي إلى ضعف التلامس بين النحاس والألومنيوم، وزيادة المقاومة، مما يؤثر على كفاءة النظام الكهروضوئي بأكمله. سيؤدي التشغيل طويل الأمد إلى ارتفاع درجة حرارة جزء الوصلة، مما يُسرّع التآكل، بل وحتى الاحتراق.
يؤثر اختيار الكابلات بشكل مباشر على توليد الطاقة في محطات الطاقة الكهروضوئية. فاختيار نوع الكابل المناسب ومواصفاته، بالإضافة إلى كابلات ذات سعة تحميل جيدة ومقاومة للعوامل الجوية ومتانة عالية، يُقلل من فقدان الطاقة، ويُحسّن كفاءة توليدها، ويضمن التشغيل الطبيعي لمحطات الطاقة الكهروضوئية، ويُعزز إنتاج الطاقة إلى أقصى حد.
تأثير جودة الطاقة على توليد الطاقة
تتضمن جودة الطاقة في شبكة الطاقة ما يلي: انحراف الجهد، انحراف التيار، انحراف التردد، تقلب الجهد أو الوميض، عدم التوازن في ثلاث مراحل، الجهد الزائد المؤقت أو العابر، تشوه الشكل الموجي، انخفاض الجهد وما إلى ذلك.
- جهد وتردد شبكة الطاقة غير ثابتين، ويتغيران بتغير الحمل وتدفق الطاقة، ويتبع جهد خرج العاكس جهد الشبكة. ومع ذلك، عندما يتجاوز تذبذب جهد وتردد الشبكة نطاقًا معينًا، يتوقف العاكس عن العمل.
- في بعض مصانع المعالجة الميكانيكية، توجد معدات عالية الطاقة مثل المركبات وآلات اللحام وآلات الطحن الجسرية وبعض مصانع أفران القوس الكهربائي، تكون التغييرات في الطاقة بين بدء التشغيل وإيقاف التشغيل جذرية للغاية، بينما يصاحب ذلك عدد كبير من التوافقيات والتوافقيات ومكونات التسلسل السلبي غير المتوازنة في شبكة الطاقة مما يؤدي إلى تقلبات في الطاقة النشطة في خرج الأنظمة الكهروضوئية.
- كلما ارتفع معدل تشوه جهد الشبكة، انخفضت الطاقة النشطة الخارجة لنظام الطاقة الكهروضوئية. كما سيتشوه تيار الخرج، وكلما ارتفع معدل تشوه جهد الشبكة، زاد التشوه التوافقي الكلي (THD) لتيار الخرج للنظام الكهروضوئي. عند تقلب جهد الشبكة الكهربائية بشكل حاد، تصبح قدرة العاكس على الضبط محدودة، مما قد يتسبب في إعادة تشغيله بشكل متكرر، وفي الحالات الخطيرة، قد يتسبب ذلك في ارتفاع جهد جهاز الطاقة في العاكس وانفجاره، وارتفاع تيار المكثف الإلكتروليتي وانفجاره.
من وجهة النظر المذكورة أعلاه، فإن توليد الطاقة لمحطات الطاقة الكهروضوئية لا يعتمد فقط على أداء توليد الطاقة لمحطات الطاقة الكهروضوئية نفسها، بل يرتبط أيضًا ارتباطًا وثيقًا بالتشغيل والصيانة المتأخرة، حيث أن التشغيل والصيانة الصحيحين لا يمكن أن يحسنا توليد الطاقة فحسب، بل يحسنان أيضًا عمر خدمة المعدات ومحطات الطاقة.
شركة بولاند للطاقة المتجددة المحدودة، شركة متكاملة للطاقة الجديدة، تُقدم لكم حلولاً متكاملة عالية الجودة لطاقة الرياح والطاقة الشمسية وأنظمة تخزين الطاقة. بولاند الآن شركة تابعة لشركة CRRC، وهي مسؤولة عن التوسع الخارجي لأعمال CRRC في مجال طاقة الرياح والطاقة الشمسية. نمتلك سلسلة توريد داخلية متكاملة نسبيًا، وشبكة خدمات، وجودة منتجات وتقنيات ممتازة.
بولاند توفر محطة توليد الكهرباء EPC والاستثمار والاستحواذ في محطة توليد الكهرباء.
لا تتردد في الاتصال بنا إذا كنت بحاجة إلى أي دعم فني.
بريدي الإلكتروني: marketing@boland-hydroturbine.com
واشنطن: +8613923745989
