Author: Author

تستطيع المنظومة الكهروضوئية التي تحتوي على البطاريات تأمين إمداد الكهرباء في حالة انقطاع طاقة الشبكة.

مثال على النظام الكهربي الشمسي الاحتياطي الذي يوفر تأمين الإمداد بالكهرباء للفترات التي تشهد انقطاعًا في الشبكة. يمكنك إدخال تكوينات متعددة، اعتمادًا على المتطلبات.

يمكن تكوين الأنظمة لتوفير الأحمال ذات الأولوية فقط عندما لا تتوافر الكهرباء من الشبكة. وهذا يعني أن بنك (مخزن) البطارية يمكن أن يكون أصغر و/ أو يتمتع بعمر خدمة أطول. كما أن بعض الأنظمة تغذي الشبكة بالكهرباء بينما لا تقوم الأنظمة الاخرى بذلك. ويجب الحذر والاهتمام بتصميم النظام وتحديد حجمه، مع مراعاة جميع العوامل.

وهذه الحلول مثيرة للاهتمام بشكل خاص للمنشآت الحرجة وعمليات التصنيع/الانتاج التي تتطلب إمدادًا مستمرًا بالطاقة.

ويمكن استخدام كل من بطاريات الرصاص-الحمض وبطاريات أيون الليثيوم. وتمتلك بطاريات أيون الليثيوم عمرًا افتراضيًا أطول بكثير من بطاريات الرصاص-الحمض. غير أن بطاريات الرصاص-الحمض أرخص لكن تحتاج الى التغيير بوتيرة أكبر . يشهد سوق البطاريات وأنظمة تخزين طاقة البطارية (BESS) تغييرات كبيرة من حيث التقدمات التكنولوجية وتحسينات الكفاءة وخفض التكلفة.

في الحالات التي يكون فيها السعر الذي يتم تحصيله لكل كيلو واط/ساعة من الكهرباء أقل إذا ظل الاستهلاك الشهري للكهرباء أقل من حد معين، فإن وجود منظومة كهروضوئية متصلة بالشبكة يمكن أن يضمن بقاء الاستهلاك من الشبكة أقل من هذا المستوى.

تظل الكهرباء التي يتم شراؤها من الشبكة في نطاق التسعيرة المنخفضة طوال الشهر. تنتج المنظومة الكهروضوئية كهرباء كافية لضمان ذلك، حتى عندما يكون الاستهلاك الكلي للكهرباء أعلى وسيعتمد حجم المنظومة الكهروضوئية على نمط الحمل، والإشعاع الشمسي وترتيبات التسعيرة. ويتم عادةً استخدام نوع القياس الصافي.

قد تكون تسعيرة المرفق معقدة. على سبيل المثال، قد يكون هذا هو الحال إذا كان استهلاك الكهرباء الشهري أعلى من مستوى محدد، ثم سيتم حساب التسعيرة الأعلى لكافة الكهرباء التي يتم استهلاكها؛ أو بدلًا من ذلك، فقط للكهرباء المستهلكة فوق ذلك المستوى . قد يختلف أيضًا سعر الكهرباء لكل كيلو واط/ساعة باختلاف الاوقات خلال اليوم لذلك، يجب توافر فهم واضح لنظم التسعيرة الخاصة بمؤسسة المرافق حتى يوفر المنظومة الكهروضوئية أقصى توفير في التكلفة ولا ينتج كهرباء أكثر من المطلوب.

يمكن أيضًا خفض استهلاك الكهرباء في النهار باستخدام أجهزة كهربائية منخفضة الطاقة وعالية الكفاءة في استخدام الطاقة، واستبدال سخان المياه الكهربائي بسخان المياه الشمسي.

يتم غالبًا حساب الكهرباء التي يتم شراؤها من شركة المرافق بتسعيرة أعلى عندما يتجاوز استهلاك الكهرباء مستوى محدد. وعندما يكون الاستهلاك أقل من هذا المستوى، يتم الحساب على أساس التسعيرة القياسية. ويمكن تحديد حجم المنظومة الكهروضوئية المتصل بالشبكة لإنتاج كهرباء كافية لضمان أن استهلاك الكهرباء لن يكون أبدًا أعلى من المستوى الذي يتم عنده حساب تسعيرات الذروة. وسيعتمد حجم المنظومة الكهروضوئية على نمط الطلب على الكهرباء، والإشعاع الشمسي وترتيبات التسعيرة. ويتم عادةً استخدام نوع القياس الصافي.

تمثيل رسومي لعينة استهلاك الكهرباء خلال النهار عندما يتم حساب تسعيرة الذروة عندما يتجاوز استهلاك الكهرباء قدرًا معينًا

وعندما تكون أسعار الكهرباء نهارًا أعلى من الأوقات الأخرى، يمكن استخدام منظومة كهروضوئية متصلة بالشبكة لاستبدال كهرباء الشبكة المكلفة هذه بالكهرباء المولدة من المنظومة الكهروضوئية المتصل بالشبكة.

يتم توليد معظم الكهرباء الشمسية خلال الفترة الزمنية التي تكون فيها كهرباء الشبكة غالية. وسيعتمد حجم المنظومة الكهروضوئية على نمط الحمل، والإشعاع الشمسي وترتيبات التسعيرة. ويتم عادةً استخدام نوع القياس الصافي.

قد تكون تسعيرة المرفق معقدة. على سبيل المثال، بالإضافة الى التسعيرة الأعلى من مستوى معين من استهلاك الكهرباء، فان تكلفة الكيلو واط/ساعة للكهرباء يمكن أيضا أن يتغير بتغير الأوقات خلال اليوم. . لذلك، يجب توافر فهم واضح لنظم التسعيرة الخاصة بمؤسسة المرافق حتى يوفر المنظومة الكهروضوئية أقصى توفير في التكلفة ولا ينتج كهرباء أكثر من المطلوب.

يمكن أيضًا خفض استهلاك الكهرباء في النهار باستخدام أجهزة كهربائية منخفضة الطاقة وعالية الكفاءة في استخدام الطاقة، واستبدال سخان المياه الكهربائي بسخان المياه الشمسي.

الكهرباء المتولدة من الأنظمة الشمسية الضخمة – بمدى الميغا واط وتكون موصولة على شبكة نقل الفولتية المتوسطة – تباع عادة مباشرة لمؤسسة طاقة كهربائية عن طريق اتفاقية شراء الطاقة (PPA). ويعتبر هذا عقدًا قانونيًا يحدد السعر وشروط البيع، ويتضمن غالبًا اتفاقية شراء كل الطاقة التي تنتجها محطة الطاقة الشمسية. ويجب عادةً أن يكون الطرف البائع مسجلًا كمنتج طاقة مستقل (IPP)، وهو وضع قد يتطلب استيفاء مجموعة من المعايير الفنية والقانونية والمالية، اعتمادًا على البلد والقوانين المحلية.

إن التكلفة الموحدة للكهرباء (LCOE) هي متوسطة تكلفة 1 كيلو واط/ساعة من الكهرباء المنتجة خلال فترة عمل توليد الطاقة. ولحسابها، تقسم التكلفة الكلية للنظام (الأولية وإجمالي تكاليف التشغيل) على الحجم الكلي المقدر للكهرباء الذي سينتجه النظام خلال فترة عمله.

ويمكن تصنيف تكلفة النظام الشمسي على النحو التالي:

• Upfront costs, ⦁ التكاليف الأولية، التي تتضمن التكلفة المبدئية لرأس المال لجميع مكونات المنظومة، ويتضمن ذلك تكاليف التخطيط، والشحن، والتركيب، والاختبار والتشغيل التجريبي. . إذا كان النظام موصولًا بالشبكة، فستتضمن التكاليف الأولية أيضًا المعدات، والخدمات والرسوم المرتبطة بتوصيل النظام بشبكة الكهرباء، بالإضافة إلى ترتيب اتفاقية شراء مع المشتري و/ أو الاتفاقيات مع الهيئات الحكومية.
• Total running costs, تكلفة التشغيل الكلية، والتي تتضمن تكاليف الصيانة السنوية والتكاليف الطارئة. .
• Periodic costs,التكاليف الدورية، والتي يجب تضمينها أيضًا فهناك أجزاء معينة من النظام ستصل الى نهاية عمرها الافتراضي قبل نهاية العمر الافتراضي للوحدات الكهروضوئية. على سبيل المثال، يجب استبدال العواكس مرتين على الأقل ضعف الوحدات الكهروضوئية. وفي الأنظمة المنفصلة عن الشبكة، قد تكون هناك حاجة لاستبدال البطاريات عدة مرات.
  

  كيفية حساب التكلفة الموحدة للكهرباء المنتجة بواسطة نظام الطاقة الشمسية. يجب أن تتضمن تكاليف التشغيل مدفوعات الفوائد وتعويض رأس المال على الأحمال.

  يعتمد العمر الافتراضي للمنظومة على نوعها. ومع ذلك، تحتوي الوحدات الكهروضوئية عادةً على ضمانات تتراوح من 20 إلى 25 عامًا وتضمن أنه في نهاية تلك الفترة ستظل الوحدات الكهروضوئية تنتج 80% من ذروة خرج الطاقة المقدر الأصلي (Wp).

  ويجب أن تراعي حسابات التكلفة الموحدة للكهرباء أيضًا طريقة التمويل والتكلفة المرتبطة برأس المال. يجب أيضًا أن يتضمن الحساب معدلًا معينًا لإهلاك النظام فمع تقادم مكونات النظام بمرور الوقت، تزداد الخسائر داخل النظام، وتنخفض إنتاجيتها.

  وتعد التكلفة الموحدة للكهرباء مفيدةً أيضًا في مقارنة تكلفة الطاقة المنقولة من مختلف محطات التوليد مع مختلف التقنيات، مثل تلك التي تستخدم الوقود الأحفوري، أو الطاقة النووية، أو المتجددة، مع مختلف هياكل التكلفة وخصائص الأداء . على سبيل المثال، تتميز الوحدات الكهروضوئية بتكلفة رأس المال العالية وتكلفة التشغيل المنخفضة. يراعي مقياس التكلفة الموحدة للكهرباء هذه الاختلافات ويتيح إجراء مقارنة مباشرة مع محطات توليد الطاقة بالوقود الأحفوري.