وتعاني الجزر النائية من عدم القدرة على الوصول إلى شبكات الكهرباء العامة.
يتكبد النقل بالديزل تكاليف عالية بينما يظل مصدر الطاقة غير مستقر.
المنطق الأساسي لمعالجة هذه القضية هو توليد الكهرباء عبر BIPV والمحطات الكهروضوئية المتنقلة أولاً، ثم تحديد سعة تخزين الطاقة المطلوبة بناءً على أنماط استهلاك الطاقة المحلية.
الحل الأساسي: مباني BIPV + المحطات الكهروضوئية المتنقلة
تستهلك الجزر ما بين 240 إلى 400 كيلووات في الساعة من الكهرباء يوميًا مع تقلبات كبيرة في الأحمال على مدار 24 ساعة وفترات ذروة وخارج أوقات الذروة المميزة.
يذهب الطلب على الطاقة بشكل أساسي إلى التبريد والحياة اليومية وتشغيل المعدات في النهار، بينما تغطي الأحمال الليلية فقط الترفيه والإضاءة والاتصالات الأساسية.
إن ملف الحمل الثقيل أثناء النهار هذا يجعل توليد الطاقة الكهروضوئية مناسبًا تمامًا.
فيما يلي مجموعة وحدات توليد الطاقة الأساسية الموصى بها والمصممة خصيصًا لبيئات الجزيرة:
مخطط إمداد الطاقة الهجين: مباني BIPV + محطات كهروضوئية متنقلة + تخزين الطاقة
بناء الخلايا الكهروضوئية المتكاملة (BIPV)
يتم تركيب الوحدات الكهروضوئية على أسطح وجدران مراصد الجزيرة والمستودعات وأماكن الإقامة دون شغل أراض إضافية، وتتميز بمقاومة ممتازة للرياح. المواصفات: 182 قطعة من الوحدات أحادية البلورية بقدرة 550 وات، كفاءة التحويل ≥22.5%، تصنيف الحماية IP67، إجمالي القدرة المركبة 100.1 كيلو واط في الساعة، توليد الطاقة السنوي حوالي 110,000 كيلو واط في الساعة.
محطة كهروضوئية متنقلة قابلة للطي
تم تطويرها للجزر ذات التضاريس الوعرة ووسائل النقل غير المريحة. يمكن فتح المحطة وربطها بالشبكة خلال 20-30 دقيقة بعد الوصول إلى الميناء. وهي مجهزة بدعائم هيدروليكية ونظام تتبع للطاقة الشمسية، مما يعزز إنتاج الطاقة بنسبة 15% - 30% مقارنة بأرفف التثبيت الثابتة. التكوين القياسي للحاوية: وحدات كهروضوئية بقدرة 60 كيلو وات، وبطارية ليثيوم فوسفات الحديد (LFP) بقدرة 50 كيلو وات/200 كيلو وات في الساعة.
بطارية تخزين الطاقة
وظيفتها الأساسية هي حلاقة الذروة وملء الوادي. صيغة الحجم القياسية: سعة التخزين = استهلاك الطاقة اليومي × 1.5 (عامل هامش الأمان) ÷ 0.85 (الحد الأقصى لعمق التفريغ، وزارة الدفاع). هذه مجرد قيمة أساسية؛ تعتمد السعة المطلوبة بالضبط على سيناريوهات استهلاك الطاقة الفعلية لديك.
مجموعة واحدة من العاكس خارج الشبكة + وحدة واحدة من مولد الديزل بقدرة 50 كيلو وات (للنسخ الاحتياطي في حالات الطوارئ)
تكوينات تخزين الطاقة لثلاثة سيناريوهات لاستهلاك الطاقة
بعد التأكد من قدرة توليد الطاقة لنظام المحطات الكهروضوئية المتنقلة BIPV +، يمكن تكوين تخزين الطاقة في المخططات الثلاثة التالية وفقًا للطلب الفعلي على الطاقة في الجزر:
السيناريو 1: استهلاك الطاقة خلال النهار فقط (الإنتاج، العمل المكتبي، وما إلى ذلك)
- خصائص الاستهلاك: تبدأ العمليات عند شروق الشمس وتتوقف عند غروب الشمس.
- تكوين التخزين: تخزين الطاقة الكهروضوئية بقدرة 100 كيلو وات + تخزين الطاقة بقدرة 100 كيلو وات في الساعة، التكلفة الإجمالية: 56000 دولار
- المنفعة السنوية: 18,600 دولار من استبدال وقود الديزل
- فترة الاسترداد: حوالي 3 سنوات
السيناريو 2: استهلاك الطاقة المستمر لمدة 24 ساعة (القرى والمخيمات وغيرها)
- خصائص الاستهلاك: أحمال الطاقة موجودة ليلا ونهارا؛ يجب تخزين الطاقة الفائضة المولدة أثناء النهار لاستخدامها ليلاً.
- تكوين التخزين: 100 كيلو وات كهروضوئية + تخزين طاقة 400 كيلو وات ساعة + مولد ديزل احتياطي للأيام الممطرة، التكلفة الإجمالية: 81000 دولار
- المنفعة السنوية: 32,400 دولار
- فترة الاسترداد: حوالي 2.51 سنة. على الرغم من الحاجة إلى استثمار إضافي للبطاريات، فإن هذا الإعداد يلغي مولدات الديزل تمامًا ويوفر أعلى الفوائد على المدى الطويل.
السيناريو 3: إمدادات الطاقة في حالات الطوارئ للأحمال الحرجة (محطات الاتصالات الأساسية، والمستشفيات، وما إلى ذلك)
- خصائص الاستهلاك: انخفاض استهلاك الطاقة العادية، مع عدم التسامح مطلقًا مع انقطاع التيار الكهربائي.
- تكوين التخزين: 100 كيلو وات كهروضوئية + تخزين طاقة 600 كيلو وات ساعة + مولد ديزل بقدرة 50 كيلو وات مع تكرار N+1، يدعم أكثر من 7 أيام متتالية من إمدادات الطاقة في حالات الطوارئ، التكلفة الإجمالية: 106,000 دولار.
- المنفعة السنوية الشاملة: 42,500 دولار (توفير في تكاليف الديزل بالإضافة إلى قيمة ضمان الطاقة في حالات الطوارئ)
- فترة الاسترداد: حوالي 5 سنوات. وتكمن القيمة الأساسية لمثل هذه المشاريع في ضمان موثوقية إمدادات الطاقة، وليس مجرد خفض نفقات الطاقة.
بالنسبة لمشاريع الجزيرة خارج الشبكة، يعد الجمع بين مباني BIPV والمحطات الكهروضوئية المتنقلة بمثابة الإعداد الأساسي لتوليد الطاقة.
يتم تحديد سعة تخزين الطاقة المطلوبة بالكامل حسب مدة استهلاكك للطاقة. سيؤدي التخزين غير الكافي إلى انقطاع التيار الكهربائي، في حين أن التخزين الكبير الحجم سيولد تكاليف إضافية غير ضرورية.
هل أنت غير متأكد من سعة تخزين الطاقة المناسبة لمشروع جزيرتك؟
👉 انقر للاتصال بالفريق الهندسي لشركة Xuzhou Zm-Besta للحصول على قائمة وعروض أسعار مجانية لتكوين الشبكة الصغيرة.
البريد الإلكتروني: info@xzbesta.com
