مقدمة
نظام الطاقة التكميلية بين الرياح والطاقة الشمسية هو مجموعة من أنظمة توليد الطاقة. يستخدم النظام خلية شمسية مربعة، وتوربينات رياح (تحوّل طاقة التيار المتردد إلى طاقة تيار مستمر) لتخزين الكهرباء المنبعثة في مجموعة البطاريات. عند حاجة المستخدم للكهرباء، يقوم العاكس بتحويل طاقة التيار المستمر المخزنة في مجموعة البطاريات إلى طاقة تيار متردد، وينقلها إلى حمل المستخدم عبر خط النقل. وهو عبارة عن نوعين من معدات توليد الطاقة، توربينات الرياح ومجموعة الخلايا الشمسية، التي تُولّد الكهرباء معًا.
تنقسم أنظمة الطاقة التكميلية للرياح والطاقة الشمسية إلى أنظمة طاقة تكميلية للرياح والطاقة الشمسية خارج الشبكة، وأنظمة طاقة تكميلية للرياح والطاقة الشمسية متصلة بالشبكة على نطاق واسع.
اشبكة تكميلية لطاقة الرياح والطاقة الشمسية نظام الطاقة
بناء
يتكون نظام الطاقة التكميلية بين طاقة الرياح والطاقة الشمسية بشكل رئيسي من توربين رياح، ومجموعة خلايا شمسية كهروضوئية، ووحدة تحكم، وبطارية، وعاكس، وحمل تيار متردد-مستمر، وأجزاء أخرى. وهو نظام توليد طاقة متجددة مركب يجمع بين تقنيات طاقة الرياح والطاقة الشمسية والبطاريات، بالإضافة إلى تقنية التحكم الذكي في النظام.
نظام طاقة الرياح الشمسية الصغير
(1) يستخدم جزء توليد طاقة الرياح توربينات الرياح لتحويل طاقة الرياح إلى طاقة ميكانيكية، ثم يحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية من خلال توربينات الرياح، ثم يشحن البطارية من خلال وحدة التحكم ويزود الطاقة للحمل من خلال العاكس؛
(2) يستخدم جزء توليد الطاقة الكهروضوئية التأثير الكهروضوئي للوحة الشمسية لتحويل طاقة الضوء إلى طاقة كهربائية، ثم شحن البطارية، وتحويل التيار المستمر إلى تيار متناوب من خلال العاكس لتزويد الحمل بالطاقة؛
(3) يتكون نظام العاكس من عدة محولات، تُحوّل طاقة التيار المستمر في البطارية إلى طاقة تيار متردد قياسية 220 فولت، لضمان التشغيل العادي لمعدات حمل طاقة التيار المتردد. كما يتميز بوظيفة تثبيت الجهد التلقائي، مما يُحسّن جودة إمداد الطاقة لنظام الطاقة التكميلية بين الرياح والطاقة الشمسية.
(4) يعمل جزء التحكم باستمرار على تبديل وضبط حالة عمل مجموعة البطاريات وفقًا لتغيرات شدة أشعة الشمس وقوة الرياح والحمل. من ناحية، تُرسل الطاقة الكهربائية المُعدّلة مباشرةً إلى حمل التيار المستمر أو المتردد. من ناحية أخرى، تُرسل الطاقة الزائدة إلى مجموعة البطاريات للتخزين. عندما لا يلبي توليد الطاقة احتياجات الحمل، يُرسل جهاز التحكم طاقة البطارية إلى الحمل، مما يضمن استمرارية واستقرار النظام بأكمله.
(5) يتكون جزء البطارية من عدة بطاريات، ويلعب دورًا رئيسيًا في النظام: تنظيم الطاقة وموازنة الحمل. فهو يحول الطاقة الكهربائية الناتجة من نظامي توليد طاقة الرياح والطاقة الكهروضوئية إلى طاقة كيميائية، ويخزنها للاستخدام عند نقص الطاقة.
اعتمادًا على طاقة الرياح والإشعاع الشمسي، يمكن لنظام توليد الطاقة التكميلية بين الرياح والطاقة الشمسية أن يعمل في الأوضاع الثلاثة التالية: توربينات الرياح وحدها تزود الحمل بالطاقة؛ نظام توليد الطاقة الكهروضوئية وحده تزود الحمل بالطاقة؛ توربينات الرياح ونظام توليد الطاقة الكهروضوئية يزودان الحمل بالطاقة بشكل مشترك.
سيناريو التطبيق
(1) نظام الإضاءة العامة التكميلي للطاقة الشمسية والرياح
يعتمد النظام بالكامل على طاقة الرياح والطاقة الشمسية لتشغيل المصابيح (بدون الحاجة إلى شبكة كهرباء خارجية). يتميز النظام بمزايا طاقة الرياح والطاقة الشمسية، فهو يعمل بطاقتي الرياح والطاقة الشمسية، وتُخزن الكهرباء في البطارية، التي يتم التحكم بها بذكاء بواسطة مفتاح، وتستشعر تلقائيًا تغير الإضاءة الخارجية دون الحاجة إلى تشغيل يدوي. لا يتطلب تشغيلًا يدويًا، ويُستخدم بشكل رئيسي في الطرق الريفية المشتركة، والطرق السريعة، والطرق الحضرية، والسدود، والطرق ذات المناظر الطبيعية.
المميزات: تكاليف كهرباء صفرية، انبعاثات صفرية، توفير الطاقة، حماية البيئة، أحد الاتجاهات المهمة لتطوير الإضاءة في المستقبل؛ استخدام الموارد الطبيعية لتوليد الطاقة الخاصة بهم، لا يوجد مصدر طاقة خارجي؛ مصدر طاقة مستقل، لا توجد معدات نقل مساعدة أخرى؛ توليد الطاقة الخاصة بهم، لا يتطلب التشغيل نفقات الكهرباء.
(2) نظام إمداد الطاقة التكميلي لحقول النفط باستخدام طاقة الرياح والطاقة الشمسية
يتكون من نظام إمداد طاقة الرياح والطاقة الشمسية، ومعدات النقل، وغيرها. يستخدم طاقة الرياح والطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء، ثم يجمعهما لتحقيق مزايا متكاملة. يُستخدم لتزويد حقول الآبار بالطاقة، مثل آلات الضخ، ومضخات المياه، وغرف الصيانة، ومصابيح الشوارع، وأفران التدفئة، وغيرها، مما يقلل بشكل كبير من استهلاك الطاقة في حقول الآبار.
(3) نظام إمداد الطاقة المنزلية
يتم استخدامه بشكل أساسي للأسر الريفية التي لا تحتوي على كهرباء، ومنازل العطلات، واليخوت الصيد، وأنظمة الشبكة المنزلية المتصلة.
(4) نظام محطة الطاقة الموزعة التكميلية لطاقة الرياح والطاقة الشمسية
يتم استخدامها بشكل أساسي في محطة الطاقة الموزعة، والشبكة المتصلة بجانب العميل، والجزر، ومراكز حرس الحدود بدون كهرباء، وإمدادات الطاقة المركزية للقرى.
(5) نظام إمداد طاقة مستقل مكمل لطاقة الرياح والطاقة الشمسية خارج الشبكة
يتم استخدامه بشكل أساسي في محطات الاتصالات الأساسية ومحطات الوقود ومحطات تحصيل الرسوم والمزارع وما إلى ذلك.
(6) نظام مراقبة ومؤشرات الطاقة الشمسية والرياح التكميلية
تستخدم بشكل أساسي في: مراقبة حركة المرور، ونظام التعليمات، ومراقبة الأمن والدفاع، ونظام مراقبة النفط والغاز وخطوط الطاقة، ومراقبة حرائق الغابات، وما إلى ذلك.
يتمتع توليد الطاقة التكميلية من الرياح والطاقة الشمسية بالمزايا التالية مقارنة بتوليد الطاقة من الرياح أو الطاقة الكهروضوئية وحدها
(1) انخفاض تكاليف البناء المدني والتركيب؛
(2) مع خصائص التكامل الليلي والنهاري والتكامل الموسمي، فإن النظام مستقر وموثوق به وفعال من حيث التكلفة؛
(3) يتم تقليل عبء صيانة المرافق الكهربائية والتكاليف والنفقات المقابلة لها بشكل كبير؛
(4) إمدادات الطاقة المستقلة، في حالة الكوارث الطبيعية لن تؤثر على استهلاك الكهرباء لجميع المستخدمين؛
(5) إمداد الطاقة بجهد منخفض، تشغيل آمن وصيانة بسيطة.
(6) النظام مستقل عن بعضه البعض ويمكن التحكم فيه بنفسه لتجنب انقطاع التيار الكهربائي على نطاق واسع والسلامة العالية؛
(7) تعويض عدم استقرار شبكة الطاقة الكبيرة، والاستمرار في توفير الطاقة في حالة وقوع الحوادث، لتصبح مكملاً لا غنى عنه ومهماً لإمدادات الطاقة المركزية؛
(8) معفى من بناء محطات الكهرباء الفرعية وإقامة خطوط الجهد العالي والمنخفض وأنظمة توزيع الجهد العالي والمنخفض وما إلى ذلك؛
(9) يمكن مراقبة جودة وأداء الطاقة الإقليمية في الوقت الفعلي، وهو أمر مثالي لتزويد الطاقة لسكان المناطق الريفية والرعوية والجبلية، وتطوير المدن الكبيرة والمتوسطة والصغيرة أو المناطق التجارية، مما يقلل بشكل كبير من الضغط على حماية البيئة؛
(10) خسائر منخفضة أو معدومة في النقل والتوزيع، وعدم الحاجة إلى بناء محطات توزيع، وتقليل أو تجنب تكاليف النقل والتوزيع الإضافية، وانخفاض تكاليف البناء المدني والتركيب؛
نظام طاقة متكامل متصل بالشبكة يجمع بين طاقة الرياح والطاقة الشمسية
مقدمة
الطاقة الشمسية وطاقة الرياح موارد طبيعية عالمية، وهما أيضًا مصدر لا ينضب للطاقة المتجددة. تتكامل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح بشكل كبير من حيث الزمان والمكان: ضوء شمس جيد ورياح خفيفة نهارًا، وانقطاع ضوء الشمس ورياح قوية ليلًا؛ وكثافة ضوء شمس عالية ورياح خفيفة صيفًا، وكثافة ضوء شمس منخفضة ورياح قوية شتاءً. هذا التكامل يجعل نظام توليد الطاقة المتكامل بين الرياح والضوء هو الأنسب من حيث الموارد، مما يضمن توليد طاقة مستمرًا ومستقرًا.
بالإضافة إلى ذلك، يُمكن استخدام أنظمة توليد طاقة الرياح والطاقة الكهروضوئية في مكونات البطاريات والعاكسات. يُمكن تصميم نظام توليد الطاقة التكميلية بين طاقة الرياح والطاقة الشمسية على النحو الأمثل وفقًا لحاجة المستخدم من الكهرباء والموارد الطبيعية، مما يضمن موثوقية النظام، ويُقلل تكلفة توليد الطاقة، ويُلبي احتياجات المستخدم من الكهرباء، وهو نظام إمداد طاقة أكثر معقولية وموثوقية وأمانًا واقتصادية وصديقًا للبيئة.
يتكون نظام توليد الطاقة التكميلية بين الرياح والطاقة الشمسية من الألواح الشمسية، وطواحين الهواء، وأجهزة التحكم، وبنوك البطاريات، والعاكسات؛ ومن بينها، يقوم النظام الكهروضوئي ونظام طاقة الرياح بتحويل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح إلى كهرباء، ثم شحن البطارية من خلال جهاز التحكم، وأخيرًا توفير الطاقة للحمل الذي يستخدم الكهرباء من خلال العاكس.
تكوين مكونات النظام:
لوحة الطاقة الشمسية: مجموعة من وحدات الخلايا الشمسية المتعددة متصلة ببعضها البعض باستخدام الأسلاك على حامل معدني.
توربينات الرياح: نظام توليد الطاقة يتكون من توربينات الرياح والمولدات ومكونات التحكم وما إلى ذلك.
وحدة التحكم: جهاز تحكم في النظام. وظيفته الرئيسية هي التحكم في حماية البطارية من الشحن والتفريغ الزائد. كما أنه ينظم ويوزع طاقة الإدخال والإخراج للنظام، بالإضافة إلى وظائف مراقبة أخرى يوفرها النظام.
بنك البطارية: جهاز لتخزين الطاقة الكهربائية يتكون من عدة بطاريات متصلة على التوالي.
العاكس: أجهزة إلكترونية تعمل على تحويل الطاقة المستمرة إلى طاقة مترددة.
حمل التيار المتردد: جهاز أو معدات تعمل بالطاقة المترددة.
حمل التيار المستمر: المعدات أو الأجهزة التي تعمل بالكهرباء المستمرة.
وحدة تحكم متصلة بالشبكة: يقوم بربط العاكس بالشبكة العامة الوطنية ويمكنه نقل الطاقة الزائدة إلى الشبكة أو توفير الطاقة من الشبكة إلى الحمل.
جهاز قياس الكهرباء: يسجل كمية الكهرباء المتداولة في نظام توليد الطاقة والشبكة العامة.
دلالة
- طاقة الرياح مجتمعة مع الطاقة الشمسية لتحسين كفاءة توليد الطاقة وخلق المزيد من القدرة على توليد الطاقة
- استغلال الأرض بشكل كامل دون إهدار موارد الأرض
- توفير المزيد من فرص العمل للمنطقة المحلية وتعزيز التنمية المحلية
- سهولة التحكم والإدارة المركزية، وتكاليف التشغيل والصيانة المنخفضة
- تقليل استخدام الموارد غير المتجددة وتوفير الطاقة وخفض الانبعاثات والحد من مشاكل التلوث البيئي
- زيادة إمدادات الطاقة وتحسين هيكل استهلاك الطاقة غير المعقول
- مع خصائص تكميلية لليل والنهار، وتكميلية موسمية، ونظام مستقر وموثوق، وأداء عالي التكلفة؛
- يتم تقليل عبء صيانة المرافق الكهربائية والتكاليف والنفقات المقابلة لها بشكل كبير؛
- بعض المكونات مشتركة، مما يقلل من تكلفة البناء
تقدم شركة بولاند حلولاً متكاملة عالية الجودة لأنظمة الرياح والطاقة الشمسية وتخزين الطاقة وخدمة إدارة الطاقة لمحطات الطاقة. لدينا سلسلة توريد داخلية كاملة نسبيًا وشبكة خدمات وجودة منتج ممتازة وتكنولوجيا ومؤهل EPC كبير، ونتعهد بخدمات التصميم والشراء والبناء والتشغيل للمشروع، ونتحمل المسؤولية الكاملة عن الجودة والسلامة والجدول الزمني وتكلفة الأعمال المتعاقد عليها.
لا تتردد في الاتصال بنا إذا كنت بحاجة إلى أي دعم فني.
بريدي الإلكتروني: marketing@boland-hydroturbine.com
واشنطن: +8613923745989
