استراتيجيات التصميم المتقدمة لأنظمة الطاقة الشمسية التجارية الهجينة وغير المتصلة بالشبكة مع مكونات عالية الكفاءة

يتطلب تطوير أنظمة الطاقة المتجددة، وخاصة في القطاع التجاري، اتباع نهج دقيق لتصميم كليهماأنظمة الطاقة الشمسية الهجينةوالطاقة الشمسية خارج الشبكةحلول تخزين البطارية. يتعمق هذا الدليل الشامل في إنشاء أنظمة توازن بشكل فعال بين كفاءة الطاقة الشمسية وتخزين الطاقة القوي، مع التركيز على مؤشرات الأداء الرئيسية (مؤشرات الأداء الرئيسية) والجدوى التجارية.

الخطوة 1 – تحليل متطلبات الطاقة التجارية

أحد الجوانب الحاسمة في أي نظام تجاري للطاقة الشمسية الكهروضوئية هو التقييم الدقيق لاحتياجات الطاقة، والتي يتم قياسها بالكيلوواط / ساعة (كيلوواط ساعة). ويعد هذا التحليل أكثر أهمية بالنسبة للأنظمة خارج الشبكة، حيث يعد استقلال الطاقة أمرًا ضروريًا. يمكن أن تؤدي الاستفادة من حاسبات الأحمال المتقدمة إلى الحصول على تقديرات دقيقة لاستهلاك الطاقة اليومي، وهو ما يمثل ساعات الذروة وخارجها (حسان وآخرون آل., 2022).

الخطوة 2 - التحسين الاستراتيجي لتخزين البطارية

يتضمن اختيار سعة تخزين البطارية المثالية للألواح الشمسية تحقيق التوازن بين فعالية التكلفة والكفاءة التشغيلية. غالبًا ما تفضل الأنظمة التجارية بطاريات الليثيوم أيون لطول عمرها وعمق تفريغها العالي (وزارة الدفاع). من الضروري مراعاة كفاءة الرحلة ذهابًا وإيابًا وعمر الدورة التشغيلية لزيادة عائد الاستثمار (عائد الاستثمار) إلى الحد الأقصى وتقليل التكلفة الإجمالية للملكية (التكلفة الإجمالية للملكية) (مرح وآخرون آل., 2022).

الخطوة 3 – تغيير حجم المصفوفة الشمسية مع التركيز على عائد الاستثمار

بالنسبة للكيانات التجارية، يجب أن يتوافق حجم المجموعة الشمسية مع احتياجات الطاقة والمقاييس المالية. يتضمن ذلك تحليل المعلمات مثل الإشعاع الشمسي المحلي واتجاه اللوحة وخفض درجة الحرارة. يمكن أن تساعد الأدوات المتخصصة في التنبؤ بتوليد الطاقة الشمسية سنويًا، مما يساهم في اتباع نهج يعتمد على البيانات لزيادة إنتاجية الطاقة لكل رأس مال مستثمر (محمد وآخرون، 2021).

الخطوة 4 – اختيار العاكس: الموازنة بين الكفاءة والتكلفة

تلعب العاكسات دورًا حاسمًا في تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة قابلة للاستخدام. في النظام الشمسي الهجين التجاري، يجب أن تتعامل العاكسات بكفاءة مع الأحمال المتغيرة مع كونها فعالة من حيث التكلفة. يجب أن تأخذ عملية الاختيار في الاعتبار عوامل مثل التعامل مع ذروة الطاقة، والقدرة على زيادة التيار، وتقييمات كفاءة العاكس لضمان الأداء الأمثل والمتانة (دارافاث &أمبير; راجلاند، 2018).

إدارة الطاقة الشمسية: تعظيم إنتاجية الطاقة وكفاءتها

دمج عالي الكفاءةالألواح الشمسيةويمكن لمحولات الطاقة الشمسية المتقدمة أن تعزز بشكل كبير الكفاءة الإجمالية للنظام. بالنسبة للإعدادات التجارية، تعد حلول تخزين بطاريات الطاقة الشمسية الحديثة مع أنظمة إدارة الطاقة المتكاملة أمرًا بالغ الأهمية. تعمل هذه الأنظمة على تحسين استخدام الطاقة المخزنة، مما يعزز الكفاءة التشغيلية واستقلال الشبكة (فرناندو وآخرون آل., 2019).

خاتمة

يتطلب تصميم نظام شمسي هجين قابل للتطبيق تجاريًا أو نظام تخزين البطاريات الشمسية خارج الشبكة اتباع نهج استراتيجي يركز على زيادة كفاءة الطاقة إلى الحد الأقصى، وخفض التكاليف، وتحقيق عائد استثمار مرتفع. من خلال الاختيار الدقيق لأنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية الفعالة والقويةتخزين البطارية، والعاكس الشمسي المناسب، يمكن للشركات إنشاء حلول طاقة مستدامة وسليمة ماليًا.

مراجع

• حسن، ق.، باويلا، ب.، حسن، أ.، وجاسززور، م. (2022). تحسين سعة تخزين البطارية على نطاق واسع بالتزامن مع الأنظمة الكهروضوئية لتحقيق أقصى قدر من الاستدامة الذاتية. الطاقات.

• مرح, J., M, أكون, جهاز افتراضي, A., P, آنسة, &أمبير; تشيلابان, V. (2022). النمذجة الديناميكية والتحكم الحالي لأنظمة تخزين البطاريات التي تعمل بالطاقة الشمسية. المؤتمر الآسيوي الثاني للابتكار في التكنولوجيا (اسيانكون) لعام 2022.

• محمد، أ.أ، بيست، ر.، ليو، إكس.، ومورو، د. (2021). استراتيجيات إدارة طاقة البطارية المحلية لتعظيم الربحية ودعم الشبكة. الاجتماع العام لجمعية IEEE للطاقة والطاقة (PESGM) لعام 2021.

• دارافاث، ر.، وراجليند، آي. (2018). وحدة تحكم ذكية للطاقة الشمسية الكهروضوئية مع نظام تخزين البطارية لتكييف الطاقة الكهربائية. المؤتمر الدولي للحوسبة الناعمة لحل المشكلات.

• فرناندو، دبليو، غوبتا، إن، كامياب، جي، وأوزفيرين سهيل، سي. (2019). دراسة جدوى أنظمة تخزين البطاريات صغيرة الحجم المدمجة مع تقنيات توليد الطاقة المتجددة للتطبيقات المحلية في سريلانكا. المؤتمر الدولي الرابع والخمسون لهندسة الطاقة للجامعات (UPEC) لعام 2019.