Kwa miradi isiyo na gridi ya taifa, swali la kwanza karibu kila mara ni sawa: Je, kituo changu cha umeme cha rununu kinahitaji nguvu ngapi?
Hakuna jibu la ukubwa mmoja. Ukadiriaji wa nguvu unaohitajika lazima uhesabiwe, sio kuchaguliwa tu. Dhana moja isiyo sahihi inaweza kusababisha urekebishaji wa gharama kubwa: mfumo usio na ukubwa unaweza kushindwa kuhimili mzigo, wakati mfumo mkubwa unaunganisha mtaji katika uwezo ambao hauwezi kamwe kutumika.
Mwongozo huu unachanganua mbinu ya ukubwa, unatoa jedwali la marejeleo la haraka kwa matukio ya kawaida ya uendeshaji, na unaeleza kwa nini moduli za PV, vigeuzi na hifadhi ya nishati lazima zihesabiwe tofauti.
Anza kwa Kuhesabu Thamani Muhimu Tatu
Matumizi ya Nishati ya Kila Siku (kWh/siku)
Hii ndio mahali pa kuanzia kwa mahesabu yote ya saizi. Jambo kuu ni umeme halisi unaotumiwa kwa zaidi ya saa 24—sio jumla ya ukadiriaji wa nambari ya kifaa au idadi ya vifaa vinavyozidishwa na nguvu zake zilizokadiriwa.
Kuna njia tatu za kukadiria matumizi kwenye tovuti:
- Angalia usomaji wa mita za kihistoria.Hii kwa ujumla ndiyo njia sahihi zaidi kwa miradi iliyo na muunganisho wa gridi iliyopo au jenereta ya dizeli.
- Kokotoa kutoka kwenye orodha ya vifaa.Kadiria matumizi ya nishati ya kila kifaa kwa kuzidisha nishati yake iliyokadiriwa kwa saa zake za kufanya kazi za kila siku.
- Tumia miradi inayolinganishwa kama marejeleo.
Njia ya tatu hutumiwa kwa kambi mpya za ujenzi au maeneo ya uchimbaji madini. Makadirio ya kawaida ya tasnia ni: kambi ya ujenzi ya watu 30: 60–120 kWh/siku; Kambi ya ujenzi ya watu 100: 250–400 kWh/siku.
Kipengele cha Nguvu na Mahitaji
Nguvu ya kilele huamua uwezo wa inverter unaohitajika, wakati matumizi ya nishati ya kila siku huamua uwezo wa PV unaohitajika. Hizi ni vigezo viwili tofauti.
Vifaa vya kwenye tovuti kawaida hazifanyi kazi kwa mzigo kamili kwa wakati mmoja. Kipengele cha mahitaji cha 0.6–0.8 hutumika sana katika makadirio ya kiuhandisi. Kuchukua kipengele cha mahitaji ya 1.0 kunaweza kusababisha kibadilishaji nguvu kupita kiasi, na kuacha uwezo wa ziada kutotumika katika kipindi chote cha maisha ya mradi.
Jambo moja muhimu la kuzingatia ni vifaa vilivyo na injini za nguvu nyingi, kama vile pampu za maji, viunzi na vifaa vya kuinua. Sasa yao ya kuanzia lazima ihesabiwe tofauti. Mkondo wa kuanzia mara moja wa motor induction kutumia kuanzia moja kwa moja kwenye mstari unaweza kufikia mara 5-7 sasa iliyopimwa. Ikiwa suala hili halitashughulikiwa, hata kibadilishaji chenye ukubwa wa kutosha kinaweza kuharibu ulinzi wake.
Matumizi ya Nishati Usiku kama Asilimia ya Matumizi ya Kila Siku
Takwimu hii huamua usanidi wa uhifadhi wa nishati. Kwa kambi ambazo kwa kiasi kikubwa hazitumiwi wakati wa mchana lakini hutumia umeme mkubwa usiku, matumizi ya usiku mara nyingi yanaweza kuzidi 50% ya matumizi ya kila siku. Kwa vituo vya kusukumia vinavyofanya kazi hasa wakati wa mchana, sehemu ya usiku inaweza kuwa chini ya 20%.
Kadiri sehemu ya wakati wa usiku inavyopungua, ndivyo uhifadhi unavyofanya kazi kama kazi ya ziada. Kadiri mgao unavyoongezeka, ndivyo uhifadhi wa nishati unavyozidi kuwa muhimu kwa mfumo mzima.
Marejeleo ya Nguvu ya Haraka kwa Matukio ya Kawaida ya Uendeshaji
Jedwali lifuatalo linatoa muhtasari wa safu za kawaida za matukio sita ya kawaida ya uendeshaji. Takwimu hizi zinatokana na uzoefu wa sekta; mahitaji halisi ya mradi lazima yathibitishwe dhidi ya orodha ya mzigo.
| Hali ya Uendeshaji | Matumizi ya Nishati ya Kila Siku (kWh) | Nguvu ya Kilele (kW) | Matumizi ya Usiku | Uwezo wa PV uliopendekezwa | Hifadhi ya Nishati Iliyopendekezwa |
| Kambi ya ujenzi ya watu 30 | 60-120 | 15–25 | 50%-60% | 20 kW mfululizo | 40 kWh |
| Kambi ya ujenzi ya watu 100 | 250-400 | 50-70 | 50%-60% | 56-75 kW mfululizo | 121 kWh |
| Pampu mbili za mifereji ya maji za kW 22 (moja inafanya kazi, moja ya kusubiri) | 200-300 | 40-50 | Chini ya 20% | 56 kW mfululizo | Hiari, kama inavyotakiwa |
| 12 × 400 W taa za tovuti (saa 10 usiku) | 50 | 5 | 100% | 20 kW mfululizo | 40 kWh |
| Kituo cha msingi cha mawasiliano ya simu (operesheni 24/7) | 60-90 | 3–5 | 100% | 20 kW mfululizo | 40 kWh |
| Mashine ya kulehemu, vifaa vya kukata na zana ndogo za nguvu | 80-150 | 20–40 | Takriban 30% | 56 kW mfululizo | Hiari, kama inavyotakiwa |
Ili kutumia jedwali hili, kwanza tambua hali ya uendeshaji na uangalie ni masafa gani yanayolingana na matumizi ya kila siku ya nishati. Kama nishati ya kilele na matumizi ya nishati ya kila siku yanaelekeza kwenye saizi tofauti za mfumo, tumia ukadiriaji wa juu zaidi wa nishati kama mahali pa kuanzia, kisha uthibitishe kama uwezo wa PV unatosha.
Kwa nini Moduli za PV, Vigeuzi na Hifadhi ya Nishati Lazima Ziwe na Ukubwa Kando
Uwiano wa DC/AC: Uwezo wa PV kwa Kawaida ni wa Juu kuliko Ukadiriaji wa Kibadilishaji cha pato
Pato la moduli ya PV imekadiriwa chini ya hali ya kawaida ya majaribio: joto la moduli ya 25°C, miale ya 1,000 W/m² na mgawo wa uzito wa hewa wa AM1.5. Joto la moduli la karatasi ya nyuma linapofikia 65°C kwenye tovuti, moduli za silikoni za fuwele zenye mgawo wa halijoto ya -0.3%/°C zinaweza kupunguzwa kwa takriban 12%–14%.
Iwapo uwezo wa PV na pato la ukadiriaji wa kibadilishaji nguvu vinalingana kwa uwiano wa 1:1, mfumo unaweza usifikie pato lililokadiriwa la kibadilishaji umeme wakati wa joto zaidi wa siku, na hivyo kuacha baadhi ya uwezo wa kibadilishaji nguvu utumike.
Mazoezi ya kawaida ya tasnia ni kuongeza ukubwa wa uwezo wa PV iliyosakinishwa kwa mara 1.1-1.3 ya pato lililokadiriwa la kibadilishaji nguvu. Uwiano huu unajulikana kama uwiano wa DC/AC. Sio ukadiriaji uliochangiwa; inasaidia kutumia vyema miale ya jua inayopatikana.
Jinsi ya Kuhesabu Uwezo wa Kuhifadhi Nishati
Uwezo wa kuhifadhi nishati hutegemea matumizi ya umeme wakati wa usiku na kina kinachoruhusiwa cha kutokwa (DoD).
| Matumizi ya Usiku kama Sehemu ya Matumizi ya Kila Siku | Hifadhi Inayohitajika kwa 100 kWh/siku ya Matumizi | Maelezo |
| 20% | Takriban. 22–25 kWh | Inashughulikia mwanga wa jioni na mawasiliano pekee, ikichukua kina cha 90% cha kutokwa |
| 40% | Takriban. 45-50 kWh | Inashughulikia mizigo ya ziada ya uzalishaji wakati wa jioni |
| 60% | Takriban. 67-75 kWh | Kwa matukio ya uendeshaji wa saa-saa, na uwezo wa ziada umehifadhiwa kwa siku za mawingu au mvua |
| 100% (kituo cha msingi cha mawasiliano ya simu) | Takriban. 110-120 kWh | Inahitaji kuzingatia muundo kwa siku 2-3 mfululizo za mawingu au mvua |
Hesabu inaweza kuonyeshwa kama ifuatavyo:
Uwezo wa kuhifadhi nishati = Matumizi ya nishati ya kila siku × Matumizi ya wakati wa usiku ÷ Kina cha utiaji × Kipengele cha hifadhi ya hali ya hewa ya Mawingu (1.0–1.3)
Sababu ya upungufu inaweza kuthibitishwa dhidi ya data ya ndani ya hali ya hewa kwa kutumia moduli ya mfumo wa nje ya gridi ya JRC PVGIS.
Kwa betri za lithiamu iron phosphate (LFP), thamani ya muundo wa kina wa kutokwa ni 90%. Usihesabu kwa kudhania 100% ya DoD, kwani hii inaweza kuhatarisha maisha ya mzunguko.
Maisha ya Mzunguko na Ratiba ya Ubadilishaji
Betri za phosphate ya chuma ya lithiamu zinaweza kufikia Mizunguko 5,000-8,000 kwa kina cha 80% cha kutokwa. Kwa kuzingatia mzunguko mmoja wa kutokwa kwa malipo kwa siku, hii inalingana na takriban miaka 13-21. Hii ni muda mfupi kuliko maisha ya kawaida ya huduma ya miaka 25 ambayo kawaida hubainishwa kwa moduli za PV. Kwa hivyo hifadhi ya nishati inaweza kuhitaji uingizwaji wakati wa mzunguko wa maisha wa mfumo na haipaswi kupuuzwa katika hesabu za uwekezaji.
Kulinganisha Mradi Wako na Moja ya Msururu wa Bidhaa Sita
Vituo vya umeme vya jua vya rununu vya ZM-Besta vinapatikana katika safu sita za nguvu, zinazotumia kW 20 hadi 200 kW, na modeli 24 kwa jumla. Vipimo muhimu vimeorodheshwa hapa chini.
| Mfululizo | Imewekwa Uwezo wa PV | Aina ya moduli ya PV | Nguvu kwa kila Moduli | Alama ya Unyayo Iliyotumika | Uzito wa Bidhaa (Ukiondoa Hifadhi ya Nishati) | Hifadhi ya Kawaida ya Nishati |
| 20 kW | 15-20 kW | TOPCon ya aina ya N | 690–720 W | 33-39 m × 4 m | 3.8–4.3 t | 40 kWh |
| 56 kW | 40-56 kW | TOPCon ya aina ya N | 440–460 W | 63-85 m × 6 m | 12.5-15 t | 121 kWh |
| 75 kW | 56-77 kW | TOPCon ya aina ya N | 440–460 W | 63-85 m × 6 m | 12-15 t | Hiari, kama inavyotakiwa |
| 150 kW | 109-152 kW | TOPCon ya aina ya N | 510–530 W | 70-96 m × 12 m | 33–36 t | 261 kWh |
| 175 kW | 133-175 kW | TOPCon ya aina ya N | 510–530 W | 70-96 m × 12 m | 31–34.5 t | Hiari, kama inavyotakiwa |
| 200 kW | 148-204 kW | TOPCon ya aina ya N | 580-600 W | 85-110 m × 12 m | 31–34 t | Hiari, kama inavyotakiwa |
Vipimo vya kawaida katika anuwai ya bidhaa:
- Pembe ya ufungaji: 25 °
- Sura iliyojumuisha pembe: 130 °
- Mipako ya mabati ya kuzama moto kwenye sura: ≥55 μm
- Mipako ya zinki-alumini-magnesiamu kwenye reli za mwongozo: ≥275 g/m²
- Muda wa kupeleka: ≤30 dakika
- Upinzani wa upepo baada ya kupelekwa: Daraja la 9
- Upinzani wa dawa ya chumvi: ≤C5
- Joto la kufanya kazi: -20 ° C hadi +50 ° C
- Ukadiriaji wa ulinzi katika usanidi uliowekwa: IP55
- Pato la inverter ya mseto: 380 V / 400 V, awamu ya tatu, waya nne
- Mara kwa mara: 50/60 Hz
Makosa Manne ya Kawaida ya Kuepuka
Kuongeza kwa urahisi Ukadiriaji wa Nambari ya Kifaa
Kuongeza nguvu iliyokadiriwa ya kila bidhaa kwenye orodha ya vifaa kwa kawaida hutoa makadirio ambayo ni 30% -50% ya juu sana. Vifaa havifanyi kazi zote kwa wakati mmoja, na tofauti inaweza kutafsiri moja kwa moja kwenye gharama zisizo za lazima za mfumo.
Kupuuza Upotevu wa Pato Linalohusiana na Halijoto
Katika maeneo ya uchimbaji madini ya jangwani yenye joto la kawaida la 45°C, halijoto ya karatasi ya nyuma ya moduli ya PV inaweza kuzidi 70°C, na kupunguza pato kwa karibu 15%. Kuweka ukubwa wa mfumo kulingana na ukadiriaji wa kawaida wa 25°C kunaweza kusababisha matokeo halisi ya chini kuliko inavyotarajiwa.
Ukubwa wa Hifadhi ya Nishati kwa Mzigo wa Kilele
Uhifadhi wa nishati huchangia sehemu kubwa ya gharama ya jumla ya mfumo. Kuweka ukubwa wa hifadhi kulingana na nguvu ya kilele inamaanisha kulipia uwezo wa kuhifadhi wa siku nzima ili kufidia kilele ambacho kinaweza kutokea kwa saa mbili pekee. Njia sahihi ni kuhifadhi ukubwa kulingana na matumizi ya nishati usiku.
Kuzingatia Mahitaji ya Usafiri na Kuinua
Vifaa vilivyo na alama ya miguu iliyotumiwa ya 110 m × 12 m na uzito wa 34 t inahitaji ukaguzi wa mapema wa barabara za kufikia tovuti, radius ya kugeuka na uwezo wa kuinua crane. Barabara za muda kwenye tovuti za uchimbaji madini mara nyingi hutengenezwa kwa magari mepesi. Iwapo mahitaji ya ufikiaji na upakuaji wa gari nzito yatapuuzwa, vifaa vinaweza kufika kwenye tovuti lakini haiwezekani kupakua.
Maswali Yanayoulizwa Mara Kwa Mara
Swali la 1: Je, kituo cha umeme cha jua cha kW 20 kinaweza kuzalisha umeme kiasi gani kwa siku?
Kizazi kinategemea hali ya jua ya ndani. Kwa kuzingatia saa 4.5 za kilele cha jua na ufanisi wa mfumo wa 0.75-0.8, kila kW 1 ya uwezo wa PV iliyosakinishwa huzalisha takriban 3.4-3.6 kWh kwa siku. Kwa hivyo, mfumo wa kW 20 utazalisha takriban 68-72 kWh/siku. Katika maeneo yenye kiwango cha juu cha saa 5.5 za jua, uzalishaji wa kila siku unaweza kufikia karibu kWh 85. PVOUT halisi ya ndani inaweza kuulizwa kwa kuratibu katika Atlasi ya Jua Ulimwenguni.
Q2: Je, mfumo unaweza kuwasha mizigo inayoendeshwa na gari moja kwa moja?
Ndiyo, lakini kuanzia sasa lazima ihesabiwe. Injini ya induction ya kW 22 inayoanza moja kwa moja inaweza kuchora mkondo wa papo hapo wa 110-150 A. Kibadilishaji lazima kiwe na uwezo wa kutosha wa upakiaji kushughulikia mahitaji haya. Kwa motors za nguvu za juu, starter laini au variable frequency drive (VFD) inashauriwa kupunguza kuanzia sasa na kuongezeka kwa umeme unaohusishwa.
Q3: Je, mfumo unaweza kufanya kazi bila hifadhi ya nishati?
Ndiyo. Kwa programu ambazo hutumia umeme hasa wakati wa mchana, kama vile vituo vya kusukuma maji na shughuli za kusagwa, mfumo unaweza kufanya kazi bila hifadhi ya nishati, na kibadilishaji umeme kikitoa nguvu kwa kukabiliana na mzigo. Hata hivyo, programu zinazohitaji nishati mbadala usiku au wakati wa hali ya hewa ya mawingu zinahitaji hifadhi ya nishati.
Q4: Je, mfumo unaweza kupanuliwa?
Muundo wa moduli unasaidia upanuzi wa uwezo kwa kuongeza na kuunganisha vitengo vya ziada kwa sambamba. Kabla ya upanuzi, angalia idadi ya juu inayoruhusiwa ya inverter ya vitengo sambamba na uwezo wa hatua ya uunganisho. Kuongeza uwezo wa PV pekee bila kuboresha mfumo wa usambazaji wa umeme kunaweza kuwa haitoshi.
Swali la 5: Vifaa vinaweza kufanya kazi kwa muda gani katika mazingira yenye chumvi nyingi?
Aina mbalimbali za bidhaa zimebainishwa kwa ukadiriaji wa upinzani wa mnyunyizio wa chumvi wa ≤C5 na mipako ya mabati ya kuzama moto ya ≥55 μm. Chini ya uainishaji wa kutu wa ISO 12944, C5-M inarejelea mazingira ya baharini yenye ulikaji sana, ikijumuisha maeneo fulani ya pwani ndani ya mita 500 za bahari. Kwa kiwango hiki cha ulinzi na ukaguzi wa mara kwa mara, mfumo unaweza kutumia kipindi cha huduma cha zaidi ya miaka 15. Maisha halisi ya huduma bado inategemea hali ya kutu ya tovuti maalum na mzunguko wa matengenezo.
Anwani: info@xzbesta.com
