برای پروژه های خارج از شبکه، اولین سوال تقریباً همیشه یکسان است: نیروگاه خورشیدی سیار من به چه مقدار انرژی نیاز دارد؟
هیچ پاسخی برای همه وجود ندارد. توان مورد نیاز باید محاسبه شود نه اینکه به سادگی انتخاب شود. یک فرض نادرست می تواند منجر به دوباره کاری پرهزینه شود: یک سیستم کم اندازه ممکن است بار را تحمل نکند، در حالی که یک سیستم بزرگ، سرمایه را در ظرفیتی که ممکن است هرگز مورد استفاده قرار نگیرد، متصل می کند.
این راهنما روش اندازه‌گیری را تجزیه می‌کند، یک جدول مرجع سریع برای سناریوهای عملیاتی رایج ارائه می‌کند، و توضیح می‌دهد که چرا ماژول‌های PV، اینورترها و ذخیره انرژی باید جداگانه محاسبه شوند.
با محاسبه سه مقدار کلیدی شروع کنید
مصرف انرژی روزانه (کیلووات ساعت در روز)
این نقطه شروع برای همه محاسبات اندازه است. آنچه اهمیت دارد، برق واقعی مصرف شده در طول 24 ساعت است، نه مجموع رتبه‌بندی‌های پلاک تجهیزات یا تعداد دستگاه‌ها ضربدر توان نامی آنها.
سه روش برای تخمین مصرف در سایت وجود دارد:
- قرائت‌های متره تاریخی را بررسی کنید. این روش عموماً دقیق‌ترین روش برای پروژه‌هایی است که دارای اتصال شبکه یا دیزل ژنراتور هستند.
- از فهرست تجهیزات محاسبه کنید. مصرف انرژی هر دستگاه را با ضرب توان نامی آن در ساعات کار روزانه آن تخمین بزنید.
- از پروژه های قابل مقایسه به عنوان مرجع استفاده کنید.
روش سوم معمولاً برای کمپ های ساختمانی جدید یا سایت های معدن استفاده می شود. برآوردهای معمول صنعت عبارتند از: کمپ ساخت و ساز 30 نفره: 60 تا 120 کیلووات ساعت در روز. اردوگاه ساختمانی 100 نفره: 250-400 کیلووات ساعت در روز.
اوج قدرت و ضریب تقاضا
پیک توان ظرفیت اینورتر مورد نیاز را تعیین می کند، در حالی که مصرف انرژی روزانه ظرفیت PV مورد نیاز را تعیین می کند. اینها دو پارامتر متفاوت هستند.
تجهیزات موجود در محل معمولاً با بار کامل به طور همزمان کار نمی کنند. ضریب تقاضای 0.6-0.8 معمولاً در برآوردهای مهندسی استفاده می‌شود. با فرض ضریب تقاضای 1.0 ممکن است یک اینورتر بزرگ ایجاد شود و ظرفیت اضافی در طول چرخه عمر پروژه بلااستفاده بماند.
یکی از نکات مهم تجهیزات با موتورهای پرقدرت مانند پمپ آب، سنگ شکن و تجهیزات بالابر است. جریان شروع آنها باید جداگانه محاسبه شود. جریان راه‌اندازی آنی یک موتور القایی با استفاده از راه‌اندازی مستقیم روی خط می‌تواند به ۵ تا ۷ برابر جریان نامی آن برسد. اگر این مشکل برطرف نشود، حتی یک اینورتر با اندازه مناسب ممکن است حفاظت خود را قطع کند.
مصرف انرژی در شب به عنوان درصد استفاده روزانه
این شکل پیکربندی ذخیره انرژی را تعیین می کند. برای کمپ هایی که تا حد زیادی در طول روز خالی از سکنه هستند اما در شب برق قابل توجهی مصرف می کنند، مصرف شبانه اغلب می تواند بیش از 50 درصد استفاده روزانه باشد. برای ایستگاه های پمپاژی که عمدتاً در ساعات روز کار می کنند، سهم شب ممکن است زیر 20٪ باشد.
هرچه سهم شب کمتر باشد، ذخیره سازی بیشتر به عنوان یک عملکرد تکمیلی عمل می کند. هر چه سهم بیشتر باشد، ذخیره انرژی حیاتی تر برای سیستم کلی می شود.
مرجع سریع قدرت برای سناریوهای عملیاتی رایج
جدول زیر محدوده های معمولی را برای شش سناریو عملیاتی رایج خلاصه می کند. این ارقام بر اساس تجربه صنعت است. الزامات واقعی پروژه باید در برابر لیست بار تأیید شود.
| سناریوی عملیاتی | مصرف روزانه انرژی (کیلووات ساعت) | حداکثر توان (کیلووات) | مصرف شبانه | ظرفیت PV توصیه شده | ذخیره انرژی توصیه شده |
| اردوگاه ساختمانی 30 نفره | 60-120 | 15-25 | 50٪ - 60٪ | سری 20 کیلو وات | 40 کیلووات ساعت |
| اردوگاه ساختمانی 100 نفره | 250-400 | 50-70 | 50٪ - 60٪ | سری 56-75 کیلو وات | 121 کیلووات ساعت |
| دو پمپ زهکشی 22 کیلوواتی (یکی در حال کار، یکی آماده به کار) | 200-300 | 40-50 | زیر 20 درصد | سری 56 کیلو وات | اختیاری، در صورت لزوم |
| چراغ های سایت 12 × 400 وات (10 ساعت در شب) | 50 | 5 | 100% | سری 20 کیلو وات | 40 کیلووات ساعت |
| ایستگاه پایه مخابرات (کارکرد 24 ساعته) | 60-90 | 3-5 | 100% | سری 20 کیلو وات | 40 کیلووات ساعت |
| ماشین آلات جوش، تجهیزات برش و ابزارهای برقی کوچک | 80-150 | 20-40 | حدود 30 درصد | سری 56 کیلو وات | اختیاری، در صورت لزوم |
برای استفاده از این جدول، ابتدا سناریوی عملیاتی را مشخص کنید و بررسی کنید که کدام محدوده با مصرف انرژی روزانه مطابقت دارد. اگر پیک توان و مصرف انرژی روزانه به اندازه های مختلف سیستم اشاره دارد، از توان بالاتر به عنوان نقطه شروع استفاده کنید، سپس بررسی کنید که آیا ظرفیت PV کافی است یا خیر.
چرا ماژول های PV، اینورترها و ذخیره انرژی باید به طور جداگانه اندازه شوند
نسبت DC/AC: ظرفیت PV معمولاً بالاتر از خروجی نامی اینورتر است
خروجی ماژول PV تحت شرایط تست استاندارد درجه بندی می شود: دمای ماژول 25 درجه سانتی گراد، تابش 1000 W/m² و ضریب جرم هوا AM1.5. هنگامی که دمای صفحه پشتی ماژول در محل به 65 درجه سانتیگراد می رسد، ماژول های سیلیکونی کریستالی با ضریب دمایی -0.3٪ / ° C ممکن است کاهش خروجی تقریباً 12٪ تا 14٪ را تجربه کنند.
اگر ظرفیت PV و خروجی نامی اینورتر با نسبت 1:1 مطابقت داشته باشند، ممکن است سیستم در گرمترین بخش روز به خروجی نامی اینورتر نرسد و مقداری از ظرفیت اینورتر استفاده نشده باقی بماند.
یک روش معمول در صنعت اندازه گیری ظرفیت PV نصب شده 1.1 تا 1.3 برابر خروجی نامی اینورتر است. این نسبت به نسبت DC/AC معروف است. این یک رتبه متورم نیست. به استفاده بهتر از تابش خورشیدی موجود کمک می کند.
نحوه محاسبه ظرفیت ذخیره انرژی
ظرفیت ذخیره سازی انرژی به مصرف برق شبانه و عمق مجاز تخلیه (DoD) بستگی دارد.
| مصرف شبانه به عنوان سهم استفاده روزانه | ذخیره سازی مورد نیاز برای 100 کیلووات ساعت در روز مصرف | توضیحات |
| 20% | تقریبا 22-25 کیلووات ساعت | فقط روشنایی عصر و ارتباطات را با فرض عمق تخلیه 90 درصد پوشش می دهد |
| 40% | تقریبا 45-50 کیلووات ساعت | بارهای تولید کمکی را در طول عصر پوشش می دهد |
| 60% | تقریبا 67-75 کیلووات ساعت | برای سناریوهای عملیاتی شبانه روزی، با ظرفیت اضافی برای روزهای ابری یا بارانی |
| 100% (ایستگاه پایه مخابرات) | تقریبا 110-120 کیلووات ساعت | برای 2 تا 3 روز متوالی ابری یا بارانی نیاز به بررسی طراحی دارد |
محاسبه را می توان به صورت زیر بیان کرد:
ظرفیت ذخیره انرژی = مصرف انرژی روزانه × سهم مصرف در شب ÷ عمق تخلیه × ضریب ذخیره هوای ابری (1.0-1.3)
فاکتور افزونگی را می توان با استفاده از داده های هواشناسی محلی تأیید کرد ماژول سیستم خارج از شبکه JRC PVGIS.
برای باتری‌های لیتیوم فسفات آهن (LFP)، مقدار طراحی عمق تخلیه معمولی 90٪ است. با فرض 100٪ DoD محاسبه نکنید، زیرا این می تواند عمر چرخه را به خطر بیاندازد.
چرخه عمر و برنامه تعویض
باتری های لیتیوم آهن فسفات می توانند به دست آورند 5000 تا 8000 چرخه در عمق 80 درصد تخلیه. با فرض یک چرخه شارژ-دشارژ در روز، این تقریباً مربوط به 13 تا 21 سال است. این کمتر از عمر اسمی 25 ساله است که معمولاً برای ماژول های PV مشخص می شود. بنابراین ذخیره انرژی ممکن است نیاز به جایگزینی در طول چرخه عمر سیستم داشته باشد و نباید در محاسبات سرمایه گذاری نادیده گرفته شود.
تطبیق پروژه خود با یکی از شش سری محصول
نیروگاه های خورشیدی متحرک ZM-Besta در شش سری توان با توان 20 تا 200 کیلووات با 24 مدل در دسترس هستند. مشخصات کلیدی در زیر ذکر شده است.
| سری | ظرفیت PV نصب شده | نوع ماژول PV | توان در هر ماژول | ردپای مستقر شده | وزن محصول (به استثنای ذخیره انرژی) | ذخیره سازی استاندارد انرژی |
| 20 کیلو وات | 15-20 کیلو وات | TOPCon نوع N | 690-720 وات | 33-39 متر × 4 متر | 3.8-4.3 تن | 40 کیلووات ساعت |
| 56 کیلو وات | 40-56 کیلو وات | TOPCon نوع N | 440-460 وات | 63-85 متر × 6 متر | 12.5-15 تن | 121 کیلووات ساعت |
| 75 کیلو وات | 56-77 کیلو وات | TOPCon نوع N | 440-460 وات | 63-85 متر × 6 متر | 12-15 تن | اختیاری، در صورت لزوم |
| 150 کیلو وات | 109-152 کیلو وات | TOPCon نوع N | 510-530 وات | 70-96 متر × 12 متر | 33-36 تن | 261 کیلووات ساعت |
| 175 کیلو وات | 133-175 کیلو وات | TOPCon نوع N | 510-530 وات | 70-96 متر × 12 متر | 31-34.5 تن | اختیاری، در صورت لزوم |
| 200 کیلو وات | 148-204 کیلو وات | TOPCon نوع N | 580-600 وات | 85–110 متر × 12 متر | 31-34 تن | اختیاری، در صورت لزوم |
مشخصات رایج در طیف محصولات:
- زاویه نصب: 25 درجه
- زاویه قاب شامل: 130 درجه
- پوشش گالوانیزه گرم روی قاب: ≥55 میکرومتر
- پوشش روی، آلومینیوم، منیزیم روی ریل های راهنما: ≥275 گرم در متر مربع
- زمان استقرار: ≤30 دقیقه
- مقاومت در برابر باد پس از استقرار: درجه 9
- مقاومت در برابر پاشش نمک: ≤C5
- دمای کارکرد: -20 تا +50 درجه سانتیگراد
- درجه حفاظت در پیکربندی انبار شده: IP55
- خروجی اینورتر هیبریدی: 380 ولت / 400 ولت، سه فاز، چهار سیم
- فرکانس: 50/60 هرتز
چهار اشتباه رایج در اندازه گیری که باید از آنها اجتناب کنید
به سادگی رتبه بندی پلاک تجهیزات را اضافه کنید
اضافه کردن توان نامی هر آیتم در لیست تجهیزات معمولاً تخمینی را ایجاد می کند که 30٪ تا 50٪ بسیار زیاد است. همه تجهیزات به طور همزمان کار نمی کنند و تفاوت می تواند مستقیماً به هزینه های غیر ضروری سیستم تبدیل شود.
نادیده گرفتن تلفات خروجی مرتبط با دما
در مناطق معدنی بیابانی با دمای محیط 45 درجه سانتیگراد، دمای صفحه پشتی ماژول PV می تواند از 70 درجه سانتیگراد تجاوز کند و خروجی را نزدیک به 15 درصد کاهش دهد. اندازه یک سیستم بر اساس درجه بندی استاندارد در دمای 25 درجه سانتی گراد می تواند خروجی واقعی کمتر از حد انتظار را به همراه داشته باشد.
اندازه گیری ذخیره انرژی برای اوج بار
ذخیره انرژی بخش قابل توجهی از کل هزینه سیستم را تشکیل می دهد. اندازه‌گیری ذخیره‌سازی بر اساس اوج قدرت به معنای پرداخت هزینه کل ظرفیت ذخیره‌سازی یک روز برای پوشش دادن پیکی است که ممکن است تنها برای دو ساعت رخ دهد. روش صحیح اندازه گیری ذخیره سازی بر اساس مصرف انرژی در شب است.
مشرف به حمل و نقل و الزامات بالابر
تجهیزات با ردپای مستقر 110 متر × 12 متر و وزن 34 تن نیاز به بررسی های قبلی جاده های دسترسی محل، شعاع چرخش و ظرفیت بالابری جرثقیل دارند. جاده های موقت در سایت های معدن اغلب برای وسایل نقلیه سبک طراحی شده اند. اگر الزامات دسترسی و تخلیه وسایل نقلیه سنگین نادیده گرفته شود، تجهیزات ممکن است به محل برسد اما تخلیه آن غیرممکن است.
سوالات متداول
Q1: یک نیروگاه خورشیدی سیار 20 کیلوواتی می تواند در روز چقدر برق تولید کند؟
تولید به شرایط محلی خورشید بستگی دارد. با فرض 4.5 ساعت اوج خورشید و بازده سیستم 0.75-0.8، هر 1 کیلووات ظرفیت PV نصب شده تقریباً 3.4-3.6 کیلووات ساعت در روز تولید می کند. بنابراین یک سیستم 20 کیلووات تقریباً 68 تا 72 کیلووات ساعت در روز تولید می کند. در مناطقی با 5.5 ساعت اوج خورشید، تولید روزانه ممکن است به حدود 85 کیلووات ساعت برسد. PVOUT محلی واقعی را می توان با مختصات در اطلس جهانی خورشیدی.
Q2: آیا سیستم می تواند مستقیماً بارهای موتور محرکه را تغذیه کند؟
بله، اما جریان شروع باید محاسبه شود. یک موتور القایی 22 کیلوواتی با استفاده از راه اندازی مستقیم بر روی خط ممکن است جریان لحظه ای 110-150 A را بکشد. اینورتر باید قابلیت اضافه بار کافی برای رسیدگی به این نیاز را داشته باشد. برای موتورهای پرقدرت، یک راه‌انداز نرم یا درایو فرکانس متغیر (VFD) برای کاهش جریان راه‌اندازی و نوسانات الکتریکی مرتبط توصیه می‌شود.
Q3: آیا سیستم می تواند بدون ذخیره انرژی کار کند؟
بله. برای کاربردهایی که عمدتاً در طول روز برق مصرف می کنند، مانند ایستگاه های پمپاژ و عملیات خرد کردن، سیستم ممکن است بدون ذخیره انرژی کار کند و اینورتر در پاسخ به بار برق را تامین می کند. با این حال، برنامه هایی که در شب یا در هوای ابری به برق پشتیبان نیاز دارند، نیاز به ذخیره انرژی دارند.
Q4: آیا می توان سیستم را گسترش داد؟
طراحی مدولار از افزایش ظرفیت با افزودن و اتصال واحدهای اضافی به صورت موازی پشتیبانی می کند. قبل از انبساط، حداکثر تعداد مجاز واحدهای موازی اینورتر و ظرفیت نقطه اتصال را بررسی کنید. افزودن ظرفیت PV به تنهایی بدون ارتقاء سیستم توزیع برق ممکن است کافی نباشد.
Q5: تجهیزات چقدر می توانند در یک محیط پر نمک کار کنند؟
محدوده محصول با درجه مقاومت در برابر پاشش نمک ≤C5 و پوشش قاب گالوانیزه گرم ≥55 میکرومتر مشخص شده است. طبق طبقه بندی های خوردگی ISO 12944، C5-M به محیط های دریایی بسیار خورنده، از جمله مکان های ساحلی خاص در 500 متری دریا اشاره دارد. با این سطح حفاظتی و بازرسی های منظم، سیستم ممکن است یک دوره خدمات بیش از 15 سال را پشتیبانی کند. عمر مفید واقعی هنوز به شرایط خوردگی خاص سایت و فرکانس نگهداری بستگی دارد.
تماس: info@xzbesta.com
