ملخص
الكهروضوئية (الكهروضوئية), كصناعة شروق الشمس في سوق الطاقة الجديدة, يزدهر. لكن, كما أن عدم القدرة على التنبؤ بالسوق وتكاليف الاستثمار يشكل تحديات تشغيلية للمستثمرين المهتمين به.
لكن, الطاقة الشمسية هي واحدة من أكثر مصادر الطاقة الجديدة فعالية من حيث التكلفة, وتعد تكنولوجيا تخزين الطاقة جزءا لا يتجزأ من دعم الأنظمة الكهروضوئية لتوفير فترات أطول من الطاقة في غياب ضوء الشمس.
لأننا نعلم جميعًا أن أنظمة تخزين الطاقة الكهروضوئية تتأثر بشكل كبير بالطقس, وسوف ينخفض توليد الطاقة في الأيام الملبدة بالغيوم. في هذا الوقت, يصبح تخزين الطاقة الكهروضوئية ذا أهمية خاصة.
يمكن دمج أنظمة تخزين الطاقة الكهروضوئية مع الألواح الشمسية لتوفير طاقة شمسية إضافية. تتيح لك تقنيات التخزين هذه الشعور براحة البال من خلال تخزين الطاقة لاستخدامها في المستقبل.
تقدم لك هذه المقالة تخزين الطاقة الكهروضوئية من وجهات نظر متعددة, وأعتقد أنه سيكون مفيدًا لك.
جدول المحتويات
1.تعريف أنظمة تخزين الطاقة الضوئية
1.1 ما هو نظام تخزين الطاقة الكهروضوئية?
نظام تخزين الطاقة الكهروضوئية هو مزيج من المعدات والتكنولوجيا, على أساس المعدات الملحقة الضوئية, الذي يقوم بتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية مع الدعم الفني, إمدادات الطاقة للأحمال, ويخزن الطاقة الكهربائية الزائدة لاستخدامها ليلاً أو عندما لا يكون هناك مصدر طاقة من الشبكة العامة.
تقوم خلاياها الشمسية بالتقاط وتخزين الطاقة الشمسية. يمكن أن تكون بمثابة مصادر طاقة احتياطية أثناء انقطاع التيار الكهربائي ونقص ضوء الشمس, وتقديم الدعم لأصحاب المنازل وأصحاب الأعمال الذين يريدون استقلالهم في مجال الطاقة.
1.2 كيف يعمل نظام الخلايا الكهروضوئية?
الكهروضوئية (الكهروضوئية) تلتقط الألواح ضوء الشمس, والذي يتم بعد ذلك تحويله من التيار المباشر (العاصمة) الكهرباء إلى التيار المتردد (تكييف) الكهرباء للمستخدمين النهائيين من خلال العاكس الكهروضوئي. سيتم استهلاك الكهرباء المولدة في هذا الوقت على الفور, ويمكن أيضًا بيعها لمشغلي الشبكة العامة أو تخزينها في أجهزة تخزين ذات قدرة احتياطية.
2.ما هي المكونات الرئيسية لتخزين الطاقة الضوئية?
2.1 الوحدات الكهروضوئية
تتكون من عدة وحدات كهروضوئية (المعروف أيضا باسم الألواح الشمسية), المسؤولة عن التقاط ضوء الشمس وتحويله إلى تيار مباشر (العاصمة).
2.2 يدعم, مُكَمِّلات, والكابلات
PV support is used to fix solar panels and transmit the generated DC power to the inverter.
2.3 العاكس الضوئية
عن طريق عكس التيار المباشر (العاصمة) الناتجة عن الألواح الشمسية, التيار المتردد (تكييف) يتم إنشاء, ويتم تخزين الطاقة الكهربائية الزائدة في نظام تخزين الطاقة الضوئية.
2.4 معدات تخزين الطاقة
يشير عادةً إلى أنواع البطاريات مثل بطاريات الليثيوم أيون, التي تخزن الطاقة الكهربائية المولدة من الألواح الشمسية والتي لا يتم استخدامها على الفور.
2.5 نظم الإدارة البيئية ونظام إدارة المباني
EMS هو نظام يقوم بمراقبة وإدارة النظام بأكمله لضمان التشغيل الطبيعي لجميع الأجزاء. BMS هو نظام لإدارة البطارية مسؤول عن التحكم في شحن البطاريات وتفريغها.
2.6 مربع التقاء
وهذا يشمل معدات ومفاتيح الحماية المختلفة, مثل حماة الطفرة (مانعات الصواعق), الصمامات, قواطع دوائر الإدخال الرئيسية, قواطع دوائر انتاج الطاقة غير المنقطعة, وغيرها من معدات التشغيل في وسط العاكسات المتصلة بالطاقة الشمسية.
3. عملية الحصول على الطاقة الكهربائية من الطاقة الشمسية في الأنظمة الكهروضوئية
3.1 امتصاص الفوتون
عندما يشرق ضوء الشمس على مادة الألواح الشمسية (الآن عادة السيليكون أحادي البلورية), يتم امتصاص طاقة الفوتونات بواسطة مادة أشباه الموصلات.
3.2 إثارة الإلكترونات
تتسبب طاقة الفوتون الممتصة في انتقال الإلكترونات في أشباه الموصلات من نطاق التكافؤ إلى نطاق التوصيل, -الانتقال من الدولة المقيدة إلى الدولة الحرة.
3.3 إنشاء مجال كهربائي
عادة ما تكون هناك مناطق من النوع P والنوع N في المواد الكهروضوئية, ويتشكل مجال كهربائي داخلي عند تقاطع هاتين المنطقتين (أي. تقاطع PN).
3.4 توليد التيار
يدفع هذا المجال الكهربائي الداخلي الإلكترونات الحرة للتحرك نحو منطقة النوع N والثقوب للتحرك نحو منطقة النوع P, الذي يولد التيار.
3.5 تخزين الطاقة الكهربائية
تقوم بطاريات الليثيوم بتحويل هذا التيار إلى تيار متردد أو تيار مستمر من خلال عاكس وتخزينه في نظام تخزين الطاقة الكهروضوئية للاستخدام المستقبلي.
4.كيف يعمل نظام تخزين الطاقة الكهروضوئية?
لا تستطيع الألواح الشمسية نفسها تخزين الطاقة, لكن الخلايا الشمسية يمكنها ذلك. خلال ساعات الذروة لأشعة الشمس, تلتقط البطارية الطاقة غير المستخدمة وتخزنها في نظام تخزين الطاقة الكهروضوئية.
فيما يلي مبدأ العمل المتكامل والتعاوني بين أنظمة الخلايا الشمسية وأنظمة الألواح الشمسية:
تجمع الألواح الشمسية الطاقة الشمسية على شكل تيار مباشر خلال النهار. يقوم عاكس الألواح الشمسية بتحويل التيار المباشر إلى تيار متناوب (تكييف) قبل أن يتم استخدامها من قبل العملاء النهائيين. واحدة أو أكثر من الخلايا الشمسية القابلة لإعادة الشحن (الأكثر شيوعا بطاريات الليثيوم أيون) ترتبط مباشرة بالنظام الشمسي. يتم تخزين الطاقة الزائدة المتدفقة إلى البطارية خلال النهار بواسطة البطارية.
ويمكن استخدام هذه الطاقة الفائضة ليلاً أو أثناء انقطاع التيار الكهربائي في شبكة الكهرباء. إنه خيار احتياطي ممتاز للأنظمة الذكية لتخزين الطاقة الكهروضوئية. إذا كانت منطقة نائية أو مستخدمًا يسعى لاستقلال الطاقة, يعد هذا أيضًا خيارًا مطابقًا لمعظم الأشخاص عند اختيار نظام خارج الشبكة.
5.أنواع استخدامات أنظمة تخزين الطاقة الكهروضوئية
5.1 وضع الاستخدام الذاتي التلقائي
تحويل الطاقة الكهربائية المنبعثة من الألواح الشمسية إلى تيار متردد (تكييف) وتوريدها مباشرة إلى الأجهزة المنزلية, بينما يتم تخزين الطاقة الكهربائية الزائدة عن طريق نظام تخزين الطاقة; إذا كان التيار المنبعث من اللوحة الشمسية غير كاف لتوفير الطاقة للأجهزة المنزلية, استخدام الطاقة الرئيسية لتوفير الطاقة.
5.2 وضع الحلاقة الذروة وملء الوادي
خلال الوقت المنخفض المحدد, تحويل طاقة التيار المتردد من الشبكة العامة إلى طاقة التيار المستمر وشحنها إلى نظام تخزين الطاقة الكهروضوئية; أثناء ذروة استخدام الكهرباء, تحويل التيار المباشر في نظام تخزين الطاقة إلى تيار متردد لتزويد الأجهزة المنزلية; إذا كان مستوى البطارية غير كاف, سيتم تجديده بواسطة شبكة الكهرباء البلدية. الهدف الأصلي الأكبر لهذا النموذج هو تجنب ظهور فواتير الكهرباء المرتفعة على الفواتير, وهي أيضًا ميزة فريدة لـ الأنظمة الكهروضوئية خدمة المستخدمين.
5.3 وضع أولوية البطارية
على أي حال, الخطوة الأولى هي التأكد من تحميل نظام تخزين الطاقة بالكامل. عندما يقوم النظام الكهروضوئي بتوليد كمية كبيرة من الكهرباء, يتم تحويله مباشرة إلى طاقة تيار متردد لاستخدام البطارية. عندما يتم تمكين وظيفة اتصال الشبكة (بشرط أن يتم تحديد وضع الشبكة هذا), يتم إرجاع الكهرباء الزائدة إلى الشبكة ويمكن جمع مبلغ معين من الإيرادات.
6.ما هي فوائد تخزين الطاقة الكهروضوئية?
6.1 خفض التكاليف
إن تخزين واستخدام المزيد من الطاقة في نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية يمكن أن يقلل فواتير الكهرباء بشكل أكثر فعالية من استخدام فواتير الكهرباء التي توفرها المرافق العامة فقط. في بعض الحالات, اعتمادًا على سعة البطارية وتوليد الطاقة واستخدامها, قد تتمكن من التنازل عن فواتير الكهرباء المقابلة.
6.2 استقلال الطاقة
يمكن لتخزين الطاقة الكهروضوئية استخدام الطاقة الشمسية بكفاءة كمصدر للطاقة الخضراء, ومجهزة بنظام البطارية, تم تحسين سعة التخزين للاستخدام المؤجل بالمقابل. وينبغي أن يؤدي ذلك أيضًا إلى تعزيز الاكتفاء الذاتي للمستخدمين النهائيين في كل من الأنظمة المتصلة بالشبكة وخارجها.
6.3 إمدادات الطاقة الاحتياطية
يعد وجود نظام تخزين الطاقة الكهروضوئية أمرًا بالغ الأهمية أثناء انقطاع التيار الكهربائي أو قلة ضوء الشمس, ضمان موثوقية ومرونة تخزين الطاقة, وكذلك سلامة الاستخدام.
6.4 اجعل حياتك أفضل
يعتمد اختيار نظام تخزين الطاقة الكهروضوئية على ما إذا كان يمكن أن يساعدك على عيش حياة أفضل, سواء كان ذلك تخفيض تكاليف الكهرباء أو أسلوب حياة أكثر ملاءمة (مثل المناطق النائية كونها أكثر ملاءمة لأنظمة تخزين الطاقة الكهروضوئية خارج الشبكة), لأنه مشروع استثماري قيم.
6.5 الاستدامة
تستخدم أنظمة تخزين الطاقة الضوئية الطاقة المتجددة, والتي يمكن أن تقلل من انبعاثات الكربون الخاصة بك. كما أنها صديقة للبيئة أكثر من مصادر الطاقة الاحتياطية الأخرى, مثل مولدات الديزل, لأنهم لا يستخدمون الوقود الأحفوري.
في نفس الوقت, يعد تخزين الطاقة الكهروضوئية أيضًا حلاً للطاقة المستدامة على المدى الطويل, وهو حاليًا الخيار الأكثر واعدة والأكثر سخونة لتحويل السوق.
خاتمة
يقوم نظام تخزين الطاقة الكهروضوئية بتوليد الطاقة الشمسية عندما يكون هناك ما يكفي من ضوء الشمس. يتم تخزين الكهرباء الناتجة عن التخزين الكهروضوئي بواسطة البطاريات, والتي يمكن أن تكون بمثابة مصدر طاقة احتياطي في حالة سوء الأحوال الجوية أو انقطاع التيار الكهربائي, تصبح ضمانة قوية.
يمكن للكهرباء المولدة بواسطة نظام تخزين الطاقة الكهروضوئية توفير تكاليف الكهرباء وتقليل تكاليف الفواتير. أسوأ من ذلك, يمكن إعادة الكهرباء إلى الشبكة العامة لكسب مبلغ معين من المال.
يعد تخزين الطاقة الكهروضوئية أحد الصناعات القليلة التي تشهد اتجاهًا تصاعديًا قويًا للغاية في ظل الانكماش الاقتصادي العالمي. إذا كان في صناعة ترام الطاقة الجديدة, يحتاج المستخدمون النهائيون إلى القلق بشأن موثوقية العلامة التجارية التي يختارونها, ومن الضروري أن يتم إصلاح المنتج الخاص بهم.
ولكن من حيث تخزين الطاقة الكهروضوئية, لا داعي للقلق على الإطلاق. على عكس السيارات الكهربائية التي تحتاج إلى منافسة سيارات البنزين على حصة السوق, هذه الصناعة نفسها هي المستوى الأول في نظام شبكة الطاقة. في بيئة تحتاج إلى الكهرباء, عليك فقط اختيار كيفية توليد الكهرباء. وعند اختيار الوضع المتصل بالشبكة أو المختلط, قد يجلب لك هذا أيضًا فوائد.
ويمكن القول أن اختيار تخزين الطاقة الكهروضوئية أدى إلى حياة أفضل.
