يُعدّ تقليص الإنتاج أحد أكثر الخسائر الخفية تكلفةً في محطات الطاقة الشمسية الكبيرة. فحتى مع توفر الظروف الجوية المثالية، والوحدات عالية الكفاءة، وشبكة كهربائية متصلة بالكامل، لا يُمكن تغذية الشبكة بجزء من الكهرباء المولدة. ويعود ذلك لأسبابٍ عديدة، منها ازدحام الشبكة، وانخفاض الطلب، وقيود التشغيل الصارمة. تعمل أنظمة الطاقة الشمسية مع التخزين على عكس هذا الوضع خلال النهار، عندما تكون أشعة الشمس في أوجها، وتحويل فائض الطاقة إلى كهرباء قابلة للتوزيع يُمكن تغذيتها بالشبكة لاحقًا. وبهذه الطريقة، لا يتم فقط عدم إهدار الطاقة المنتجة خلال ذروة توليد الطاقة الشمسية، بل يدعم النظام أيضًا استقرار الشبكة ويزيد من إجمالي إيرادات محطة الطاقة.

لماذا يحدث تقليص الإنتاج في محطات الطاقة الشمسية الكبيرة؟

لا يقتصر خفض الإنتاج على الألواح الشمسية فحسب، بل هو مسألة تنسيق النظام ككل. يجب أن تتوافق محطة الطاقة الشمسية الكهروضوئية الكبيرة مع قدرة الشبكة، والطلب المحلي، وحدود الجهد، وقواعد التردد، ومخرجات العاكس، وتعليمات التشغيل. عندما يرتفع إنتاج الطاقة الشمسية بوتيرة أسرع من قدرة الشبكة على استيعابه، قد يُطلب من المحطة خفض الإنتاج.

لا يتطابق إنتاج الطاقة الشمسية دائمًا مع الطلب على الشبكة

تحوّل الألواح الكهروضوئية ضوء الشمس إلى كهرباء تيار مستمر، لذا يرتفع الإنتاج بشكل طبيعي عند منتصف النهار وينخفض ​​مع حلول المساء. إذا بلغ الطلب المحلي ذروته في وقت لاحق من اليوم، فقد تنتج محطة كبيرة طاقة زائدة في وقت تكون فيه الشبكة في أقل حاجة إليها. وبدون تخزين الطاقة، قد يكون الخيار الوحيد هو الحد من إنتاج العاكس.

قد تصبح سعة الشبكة هي عنق الزجاجة

حتى لو كانت وحداتك تعمل بكفاءة عالية، فقد تكون سعة التصدير محدودة بسبب المحولات أو المحطات الفرعية أو خطوط النقل أو قواعد الشبكة المحلية. في أسواق الطاقة المتجددة سريعة النمو، غالبًا ما يواجه أصحاب المشاريع قوائم انتظار للربط أو قيودًا جزئية على التصدير. يساعدك التخزين على نقل جزء من الطاقة بعيدًا عن ساعات الذروة، مما يقلل الضغط عند نقطة الربط.

يؤدي تذبذب الطاقة إلى زيادة مخاطر الإرسال

يمكن أن تؤدي حركة السحب وتغيرات درجات الحرارة والتقلبات المفاجئة في الأحمال إلى عدم استقرار إنتاج الطاقة الشمسية الكهروضوئية. يهتم مشغلو الشبكة الكهربائية بمنحنيات طاقة قابلة للتنبؤ، وليس فقط بإجمالي الإنتاج السنوي. يمكن لمحطة الطاقة الشمسية المزودة بوحدات تخزين أن تُحسّن استقرار الإنتاج، وتتحكم في معدلات التغير المفاجئ في الطاقة، وتقلل من الغرامات المرتبطة بعدم استقرار الإمداد.

كيف يساهم نظام الطاقة الشمسية مع التخزين في تقليل الطاقة المهدرة؟

يُتيح نظام التخزين لمحطة الطاقة الشمسية مسارًا ثانيًا للكهرباء. لم يعد من الضروري تصدير الطاقة فور توليدها، بل يُمكن شحنها في بطاريات، وإدارتها بواسطة نظام إدارة الطاقة، وتحويلها عبر نظام تحويل الطاقة، وتفريغها عندما تكون الشبكة أو المشتري بحاجة إليها.

قم بتخزين فائض منتصف النهار للتصدير لاحقاً

عندما يتجاوز إنتاج الطاقة الشمسية حدود التصدير، يقوم نظام تخزين الطاقة بالبطاريات بشحن البطارية بدلاً من السماح للمحطة بتقليص الطاقة. لاحقاً، خلال فترة الطلب المسائي أو خلال فترة تعريفة أعلى، يقوم النظام بتفريغ الكهرباء المخزنة. هذا يُحسّن من استغلال قدرة الألواح الكهروضوئية المركبة ويساعد على استعادة قيمة الطاقة التي قد تُفقد لولا ذلك.

مخرجات سلسة لتحسين قبول الشبكة

يُمكن لتخزين الطاقة الحدّ من التغيرات السريعة في الطاقة الناتجة عن مرور السحب أو زيادة سرعة العاكس بشكل مفاجئ. يراقب نظام إدارة الطاقة (EMS) تشغيل المحطة ويرسل أوامر التشغيل، بينما يتحكم نظام تحويل الطاقة (PCS) في الشحن والتفريغ. يُساعد هذا في توفير منحنى طاقة أكثر استقرارًا، وهو أمر بالغ الأهمية لمشاريع ربط الشبكة ومحطات الطاقة الشمسية واسعة النطاق.

تحسين الامتصاص والتحكم في المنحدر

بالنسبة لتخزين الطاقة في جانب توليد الطاقة، تتمثل الوظائف الرئيسية في تنظيم الطاقة، وتحسين الامتصاص، والتحكم في معدل التدفق. تعالج هذه الوظائف مشكلة تقليص الإنتاج بشكل مباشر. إذ يمكن للمحطة امتصاص المزيد من الطاقة الشمسية محليًا، وإطلاقها وفقًا لمنحنى مُخطط له، والحد من مخاطر انخفاض الإنتاج القسري.

ما الذي يجب عليك التحقق منه قبل إضافة نظام تخزين الطاقة بالبطاريات إلى محطة الطاقة الشمسية؟

لا ينبغي أن يبدأ مشروع نظام تخزين الطاقة بالبطاريات من سعة البطارية وحدها. بل يجب فحص المسار الكهربائي بالكامل، واستراتيجية التشغيل، وبيئة الموقع، ونظام السلامة، والتدهور طويل الأمد. التصميم الجيد يقلل من انقطاع التيار الكهربائي دون خلق مخاطر جديدة أثناء التشغيل.

قم بمطابقة حجم التخزين مع أنماط التقليص

ينبغي مراجعة حدود التصدير التاريخية، ومنحنيات توليد الطاقة الشمسية، وسجلات إرسال الشبكة، وفترات التعريفة. إذا حدث تقليص في الإنتاج لفترات قصيرة في منتصف النهار، فقد تكون مدة تخزين معتدلة كافية. أما إذا كانت الشبكة تمنع التصدير لفترات أطول، فقد يلزم وجود نظام تخزين طاقة أكبر مُعبأ في حاويات.

تحقق من تنسيق وحدة التحكم في الطاقة (PCS) والعاكس

يُعدّ نظام تحويل الطاقة (PCS) مسؤولاً عن تحويل الطاقة ثنائي الاتجاه. ويجب أن يدعم الشحن الآمن، والتفريغ المستقر، والاستجابة السريعة لأوامر نظام إدارة الطاقة (EMS). تعرض صفحة WonVolt الخاصة بمشاريع الطاقة واسعة النطاق منتجات أنظمة تحويل الطاقة ثنائية الاتجاه ذات الصلة، والتي تتراوح قدرتها من 100 كيلوواط إلى 630 كيلوواط، مما يساعدك على مطابقة إنتاج التخزين مع خطة تشغيل المحطة.

حافظ على عمر البطارية باتباع قواعد التشغيل الجيدة

يعتمد عمر البطارية على عدد دورات الشحن والتفريغ، وعمق التفريغ، ودرجة الحرارة، ومعدل الشحن، وجودة نظام إدارة البطارية. فالتفريغ العميق، وارتفاع درجة الحرارة، والاستخدام المتكرر لفترات طويلة قد تُقصر من عمرها الافتراضي. يقوم نظام إدارة البطارية المُهيأ جيدًا بمراقبة الجهد والتيار ودرجة الحرارة، بينما يضع نظام إدارة الطاقة استراتيجيات شحن وتفريغ أفضل.

لماذا لا يزال اختيار الوحدة الدراسية مهماً؟

يُقلل التخزين من تقليص الإنتاج، لكنه لا يُعالج ضعف توليد الطاقة الكهروضوئية. لا تزال هناك حاجة إلى وحدات موثوقة، وتصميم كهربائي مستقر، وإنتاج جيد على المدى الطويل. في المحطات الكبيرة، يُمكن لأي تحسين طفيف في الكفاءة أن يُؤثر على استخدام الأراضي، وتصميم الكابلات، وحمل العاكس، وجدوى التخزين الاقتصادية.

استخدم وحدات عالية الكفاءة لتحسين قيمة الأرض

بالنسبة لمحطات توليد الطاقة الكهربائية، تغطي مجموعة وحدات WV-66KUN ثنائية الوجه من WonVolt نطاق قدرة يتراوح بين 630 و660 وات، بكفاءة تصل إلى 24.3%. يتميز هذا المنتج بزجاج مزدوج، وصندوق توصيل حاصل على تصنيف IP68، وإطار من سبائك الألومنيوم المؤكسد، وتصميم يعمل بجهد نظام 1500 فولت. هذه التفاصيل بالغة الأهمية عند التخطيط لمصفوفات الطاقة الشمسية الكبيرة وعمر الخدمة الطويل.

اختر تقنية النوع N لتحقيق إنتاجية طويلة الأجل

توفر تقنية TOPCon من النوع N كفاءة تحويل عالية، وتدهورًا طفيفًا خلال السنة الأولى، وأداءً جيدًا في درجات الحرارة المرتفعة، واستجابةً أقوى للضوء الخافت. في محطات الطاقة الشمسية الكبيرة، يُسهم ذلك في زيادة الإنتاج اليومي القابل للاستخدام. وعند دمجها مع أنظمة التخزين، يُتيح ارتفاع إنتاجية الوحدات لنظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) مزيدًا من الطاقة لنقلها إلى فترات الاستخدام الأمثل.

ضع في اعتبارك تحسين مظهر الوجهين في المواقع المفتوحة

تستطيع الألواح ثنائية الوجه جمع الضوء المنعكس من الجهة الخلفية من أسطح أرضية مناسبة. تُظهر بيانات ألواح WonVolt ثنائية الوجه خيارات لزيادة الطاقة من الجهة الخلفية تتراوح بين 5% و25%. بالنسبة لمواقع المرافق المفتوحة، يمكن أن يدعم ذلك إنتاجية طاقة أعلى عندما يكون تصميم الأرض وارتفاع التركيب وظروف البياض مناسبة.

كيف تدعم شركة WonVolt مشاريع الطاقة الشمسية والتخزين على نطاق المرافق العامة؟

تأسست شركة وون فولت عام ٢٠١٦، ولديها مصنعان في مدينة خفي الصينية. تتخصص الشركة منذ أكثر من ثماني سنوات في حلول أنظمة تخزين الطاقة الصناعية والتجارية، بسعة ١.٢ جيجاواط من الألواح الشمسية و٢.٥ جيجاواط/ساعة من بطاريات الليثيوم. تشمل منتجاتها ألواح الطاقة الشمسية من نوع PERC وN-type TOPCon وHJT، وأنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) المعبأة في حاويات، وبطاريات الليثيوم المبردة بالسوائل، وبطاريات الليثيوم الذكية المبردة بالهواء، بالإضافة إلى حلول متكاملة للطاقة النظيفة.

اختر حلاً واسع النطاق لمحطات الطاقة الشمسية بقدرة تتراوح من 1 ميغاواط إلى 5 ميغاواط

بالنسبة لمحطات الطاقة الكبيرة، حل مقياس المرافق صُمم هذا النظام حول تخزين الطاقة في حاويات مخصصة لمشاريع الطاقة الشمسية بقدرة تتراوح بين 1 و5 ميغاواط. تتضمن حاوية نظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) بطارية، ومحول تيار، ونظام تكييف، وأنظمة حماية، وأنظمة مراقبة. يُسهم هذا التصميم المتكامل في تقليل التعقيد الهندسي، ويُسهّل تنسيق إنتاج الطاقة الكهروضوئية، وشحن وحدات التخزين، وتوزيع الطاقة على الشبكة.

استخدم حاوية PoseidonVolt 2.0 BESS بسعة تصل إلى 5 ميغاواط ساعة لتلبية احتياجات التخزين الأكبر.

بالنسبة للمشاريع التي تتطلب قدرة طاقة أعلى، حاوية PoseidonVolt 2.0 BESS بسعة تصل إلى 5 ميغاواط ساعة يدعم هذا النظام محطات الطاقة الشمسية الكبيرة التي تواجه فترات تقليص أطول أو تحتاج إلى قدرة أكبر على إدارة ذروة الطلب. وهو مناسب عندما ترغب في تخزين فائض أكبر من الطاقة في منتصف النهار، وتحسين دعم الشبكة، وتقليل الاعتماد على أوامر تقليص الإنتاج.

ادمج معايير السلامة في تصميم الحاويات

يجب أن يتعامل نظام تخزين الطاقة بالبطاريات على نطاق المرافق مع الحرارة والأعطال الكهربائية والتهوية وحالات الطوارئ. يتميز حل WonVolt باستشعار الدخان ودرجة الحرارة، ونظام إخماد الحرائق التلقائي، والتحكم في درجة الحرارة لضمان عمر أطول، وتصميم سهل التركيب والتشغيل، وتكامل عالٍ، ونظام عادم، وإمكانية تخصيص متقدمة. تساعدك هذه الميزات على معالجة مخاوف المستثمرين بشأن السلامة والتشغيل على المدى الطويل.

كيف يمكنك تحويل التحكم في تقليص الإنتاج إلى قيمة تجارية؟

لا يقتصر خفض الإنتاج على توفير الكيلوواط/ساعة المفقودة فحسب، بل يمكنه تغيير نموذج المشروع بأكمله. فبفضل التخزين، يُمكن بيع الكهرباء في أوقات أفضل، وتلبية متطلبات التوزيع، وحماية استقرار الشبكة، وتحسين الجدوى الاقتصادية للمشروع.

حوّل الطاقة إلى ساعات ذات قيمة أعلى

عند تفريغ الطاقة المخزنة خلال فترات ذروة الطلب، يمكن لمحطتك تحسين جودة الإيرادات. يُعدّ هذا مفيدًا بشكل خاص في الأسواق التي تعتمد على تسعير الطاقة حسب وقت الاستخدام، أو رسوم السعة، أو خدمات الشبكة. فبدلاً من قبول تصدير الطاقة أو تقليصها في منتصف النهار بقيمة منخفضة، يمكنك نقل الطاقة إلى فترة زمنية أفضل.

خدمات شبكة الدعم

يمكن لنظام تخزين الطاقة بالبطاريات دعم تنظيم التردد، وتنظيم ذروة الأحمال، والاحتياط الطارئ، وتشغيل الشبكة المعزولة. وعندما يتمتع نظام إدارة الطاقة بقدرة عالية على جمع البيانات والاستجابة السريعة، يمكن للمحطة الانتقال من التوليد السلبي إلى دعم الشبكة النشط.

قلل من مخاطر التصميم بالدعم الهندسي

تُقدّم شركة WonVolt خدمة مهندس ميداني قبل البيع لإجراء دراسات ميدانية قبل التصميم، مما يُساعد على مُطابقة كل حل مع متطلبات المشروع. كما تُقدّم خدمة مهندس ما بعد البيع الدعم اللازم للتركيب، واختبارات التشغيل، والتدريب التقني. بالنسبة لمطوري المشاريع، يُقلّل هذا الدعم من عدم اليقين في التصميم ويُساعد نظام التخزين على التوافق مع الموقع الفعلي، وليس فقط مع المواصفات الفنية.

للتخطيط بشكل أوسع، يمكنك أيضًا مراجعة كامل مجموعة حلول WonVoltقارن حلول صناعية وتجارية مع احتياجات على نطاق المرافق العامة، أو اتصل بـ WonVolt لتحديد المقاسات الخاصة بكل مشروع.

أسئلة متكررة

س1: كيف يساهم نظام الطاقة الشمسية مع التخزين في تقليل تقليص الإنتاج في محطات الطاقة الكبيرة؟
ج: يقوم النظام بتخزين الطاقة الشمسية الزائدة خلال الفترات التي لا تستطيع فيها الشبكة استيعاب كامل الإنتاج، ثم يقوم بتفريغ تلك الطاقة لاحقاً. هذا يقلل من هدر الطاقة ويساعد المحطة على توفير منحنى طاقة أكثر استقراراً.

س2: هل نظام تخزين الطاقة بالبطاريات أكثر أهمية من كفاءة الألواح الشمسية؟
ج: كلاهما مهم. تزيد وحدات الطاقة الشمسية الكهروضوئية عالية الكفاءة من الطاقة المُتاحة، بينما يُحسّن نظام تخزين الطاقة بالبطاريات من كيفية استخدام هذه الطاقة. يُقلل نظام الوحدات الضعيف من الطاقة المُتاحة للتخزين، وقد يُؤدي نظام التخزين الضعيف إلى تقليص الإنتاج.

س3: ما هو حجم نظام تخزين الطاقة بالبطاريات الذي يجب أن تستخدمه محطة الطاقة الشمسية على نطاق المرافق؟
ج: يعتمد الحجم المناسب على مدة تقليص الطاقة، وحدود تصدير الطاقة من الشبكة، وفترات التعريفة، ووقت التفريغ المستهدف، وحمل الموقع. قد يحتاج مشروع ذو حدود تصدير طويلة إلى حاويات تخزين أكبر، مثل حاوية PoseidonVolt 2.0 BESS بسعة تصل إلى 5 ميغاواط/ساعة.

س4: ما هي ميزات السلامة التي يجب عليك التحقق منها في نظام تخزين الطاقة بالبطاريات على نطاق المرافق؟
ج: ينبغي عليك فحص أنظمة التحكم في درجة الحرارة، وأجهزة استشعار الدخان والحرارة، وأنظمة إخماد الحرائق التلقائية، وحماية نظام إدارة المباني، وتنسيق نظام التحكم في الطاقة، وتصميم نظام العادم، والمراقبة عن بُعد. تساعد هذه الأنظمة في حماية عمر البطارية وسلامة الموقع.

س5: هل يمكن أن يساعد تخزين الطاقة محطة الطاقة الشمسية على تحقيق المزيد من الإيرادات؟
ج: نعم. يمكن لتخزين الطاقة نقل الطاقة إلى ساعات ذات قيمة أعلى، وتقليل فاقد الطاقة الناتج عن تقليص الإنتاج، ودعم ذروة الطلب، وتوفير خدمات الشبكة حيثما يسمح بذلك. يعتمد العائد النهائي على التعريفات المحلية، وقواعد التشغيل، وتكلفة النظام، واستراتيجية التشغيل.