يُعرف نظام الطاقة الشمسية الهجينة بقوة 5 كيلوواط بأربعة أرقام، وليس رقم واحد. عادةً ما يصف الرقم 5 كيلوواط في اسم النموذج الناتج المستمر للتيار المتردد، بينما يُقيم المصفوف في كيلوواط-ذروة، والبطارية في كيلوواط ساعة من الطاقة المخزنة، وقدرة الاندفاع في رقم تحميل مؤقت قصير المدى يميل إلى أن يكون أدنى في ورقة البيانات. الأنظمة التي تُقارن فقط على أساس الكيلوواط الرئيسي تظهر الفجوة عند التشغيل، عندما يبدأ محرك المضخة أو يعمل الحمل المسائي لفترة أطول من قدرة البطارية على التحمل. توضح الفحوصات أدناه ما يجب تصحيحه كتابيًا قبل أن يتحول عرض السعر إلى طلب شراء.

ماذا يصف فعلاً رقم 5 كيلوواط في نظام الطاقة الشمسية الهجينة؟

في نظام هجين، يمر التيار عبر عدة تحويلات. يُغذي مصفوف الألواح الشمسية حافلة التيار المستمر، والبطارية تعمل كعازل لتلك الحافلة، ويولد العاكس التيار المتردد للحمل. قد يُغذي المولد أو الشبكة نفس الحافلة للشحن. كل تحويل له تصنيفه الخاص، وعادةً ما يقتبس اسم النموذج فقط الناتج المستمر للعاكس للتيار المتردد، لأنه الرقم الذي يمكن للمشتري مقارنته بأحمال الأجهزة.

عامل القدرة هو أول مكان يمكن أن يخدع فيه الرقم. يُقدم عاكس بقوة 5 كيلوواط ومصنف عند عامل قدرة واحد 5 كيلوواط إلى حمل مقاوم. الحمل الذي يستهلك 5 كيلوواط عند عامل قدرة 0.8 يحتاج حوالي 6.25 كيلوفولت أمبير، لذلك الوحدة المصنفة بـ 5 كيلوفولت أمبير تعمل عند حدها، بينما الوحدة المصنفة بـ 5 كيلوواط عند عامل قدرة 0.8 لا تفعل ذلك. تحقق مما إذا كانت ورقة البيانات تشير إلى الكيلوواط، الكيلوفولت أمبير، أو كلاهما، وعند أي عامل قدرة.

تغير الهمارك المعمارية معنى التصنيف أيضاً. فوحدة الكل في واحد تجمع العاكس (إنفرتر)، ومنظم شحن MPPT، والبطارية في غلاف واحد؛ بينما يفصلها النظام المنفصل، مما يسمح ببطارية أكبر أو عاكس مختلف لاحقاً. تبدأ محطات الطاقة الهجينة الكل في واحد من شركة تايد پاور من 10 كيلو فولت أمبير (TP-10P) مع وحدات بطاريات LFP تبدأ من 5.12 كيلوواط ساعة، لذا فإن الحمل المستمر بقدرة 5 كيلوواط يقع دون أصغر نموذج للكل في واحد وعادة ما يصبح خياراً بين نظام منفصل ووحدة أكبر يتم شراؤها مع هامش للنمو.

مهما كانت الهمارك المعمارية، يجب أن تظهر التصنيفات الأربعة في عرض السعر مع شروطها، ويجب أن يكون جدول خفض التصنيف لدرجة الحرارة المحيطة بجانبها. إن التصنيف المستمر بقدرة 5 كيلوواط عند درجة حرارة 25 مئوية ليس هو نفس الوعد بقدرة 5 كيلوواط عند 45 مئوية، وهو ما تصله الحاويات أو غرف التجهيزات سيئة التهوية.

مطابقة ملف تعريف الأحمال الخاص بك مع تصنيف 5 كيلوواط

ابدأ بالحمل وليس بالعاكس. قد يحتاج موقعان لهما نفس الذروة البالغة 5 كيلوواط إلى بطاريات مختلفة تماماً: أحدهما يشغل سخاناً بقدرة 3 كيلوواط لمدة ساعتين، والآخر يشغل معدات اتصالات بقدرة 600 واط على مدار الساعة.

قم بتحويل كل حمل إلى طاقة يومية باستخدام المعادلة: الطاقة اليومية بالكيلاوواط ساعة = مجموع (الواط × الساعات) ÷ 1000. الحمل بقدرة 200 واط الذي يعمل لمدة 24 ساعة يستهلك 4.8 كيلوواط ساعة في اليوم. أربعة أحمال كهذه تستهلك 19.2 كيلوواط ساعة في اليوم، وهو ما يفكر فيه أو يوفره وحدة بطارية واحدة بقدرة 5 كيلوواط عند أي عمق تفريغ.

ثم افصل الطلب المستمر، والطلب في أوقات الذروة ومدتها، وتيار بدء تشغيل المحرك. تسحب محركات الحث المباشرة على الخط عدة أضعاف تيار تشغيلها أثناء البدء، ويقع هذا المضاعف على لوحة بيانات المحرك كتيار الدوار المحجور. هذا الرقم، وليس واط التشغيل، هو ما يقرر ما إذا كان عاكس بقوة 5 كيلوواط مع تصنيف حمل الزائد قصير المدى يساوي ضعف القيمة الاسمية لعدة ثوانٍ يمكنه بدء تشغيل مضخة معينة.

طبق معامل تنوع يمكنك الدفاع عنه وسجل الافتراض. نادراً ما يتطابق التشغيل التجريبي مع جدول بيانات مبني من إجماليات لوحات البيانات. في موقع موجود، يحمل مشبك القياس (Clamp meter) أو المسجل الذي يسجل على مدار عدة أيام وزناً أكبر من قائمة الأجهزة، لأنه يلتقط الذروة المتزامنة التي تخفيها القائمة.

فحوصات مصفوفة الخلايا الكهروضوئية ونطاق MPPT لعاكس بقدرة 5 كيلوواط

يتم قياس حجم المصفوفة بالكيلوواط الذروي (kWp) والعاكس بالكيلوواط، ولا يجب أن يتطابق الاثنين. تعد نسبة التيار المستمر إلى التيار المتردد الأعلى قليلاً من 1 أمراً شائعاً في الأنظمة الهجينة، لأن إنتاج المصفوفة نادراً ما يثبت عند القيمة الاسمية لفترة طويلة. سواء كانت المصفوفة الإضافية تستحق العائد الإضافي فهي خيار تصميمي، وليست متطلباً مواصفاتياً.

جهد السلسلة هو المكان الذي تفشل فيه العديد من تصميمات الـ 5 كيلوواط في الاختبار. يجب أن يظل أعلى جهد دائرة مفتوحة تصل إليه السلسلة في أبرد صباح متوقع أقل من الحد الأقصى لدخل التيار المستمر للعاكس. توفر بيانات الوحدات معامل حرارة جهد الدائرة المفتوحة (Voc)، وهو سلبي للسيليكون البلوري، لذا يرتفع جهد السلسلة مع انخفاض الحرارة. استخدم معامل ورقة البيانات ودرجة حرارة التصميم الدنيا للموقع بدلاً من اليوم المتوسط.

في الطرف الآخر من النطاق، يجب أن يظل جهد أقصى طاقة للسلسلة عند أحر درجة حرارة للخلية أعلى من جهد بدء MPPT للعاكس، وإلا ستظل المصفوفة خاملة طوال الظهيرة الحارة. تختلف نطاقات MPPT بين النماذج في نفس فئة الـ 5 كيلوواط، لذا يتبع تصميم السلسلة ورقة البيانات الفعلية بدلاً من الفئة.

ينتمي التظليل إلى نفس الحساب. السلسلة التي تحتوي على وحدة واحدة مظللة تفقد أكثر من حصة تلك الوحدة، ولا يمكن للعاكس الهجين استعادة الخسارة عن طريق شحن البطارية بشكل أقوى لاحقاً.

مواصفات بنك البطاريات والطاقة القابلة للاستخدام عند 5 كيلوواط

تيار البطارية هو الفحص الأكثر تفريطاً. تفريغ بقوة 5 كيلوواط من بنك بقيمة اسمية 48 فولت يسحب حوالي 104 أمبير (5000 ÷ 48). يجب أن تحمل الكابلات، والفيوزات، وقضبان التوصيل (Busbars)، ونظام إدارة البطارية (BMS)، ودخل التيار المستمر للعاكس هذا التيار بشكل مستمر، وليس فقط أثناء الاندفاع. تقلل هندسة البطاريات ذات الجهد العالي التيار لنفس الطاقة، وهو أحد الأسباب التي تجعل بطاريات الرفوف التي تزيد عن 48 فولت تظهر في الأنظمة الهجينة الأكبر.

كيلوواط ساعة الاسمي ليس طاقة قابلة للاستخدام. تعتمد الطاقة القابلة للاستخدام على عمق التفريغ الذي يسمح به المصنع، ودرجة حرارة التشغيل، والسعة التي لا تزال الحزمة تحتفظ بها في نهاية عمرها الافتراضي. اطلب كيلوواط ساعة قابل للاستخدام بمعدل التفريغ ودرجة الحرارة التي سيراها موقعك. البنك الذي يُعلن عن سعته بـ 5 كيلوواط والذي يقدم قريبًا من تصنيفه عند حمل خفيف يقدم أقل عندما يدفع حمل كامل بقوة 5 كيلوواط معدل التفريغ للأعلى.

تتفاعل حزم فوسفات حديد الليثيوم وبنوك حمض الرصاص بشكل مختلف تحت نفس التسمية. تقتصر بنوك حمض الرصاص عادةً على عمق تفريغ جزئي للحفاظ على عمر الخدمة، بينما تنشر حزم LFP غالباً حصة قابلة للاستخدام أعلى. استخدم الرقم للنموذج الدقيق بدلاً من الكيمياء بشكل عام.

نطاق الشهادات يحتاج إلى قراءة بعناية مثل السعة. تغطي المواصفات IEC 62619 متطلبات الأمان لخلايا وبطاريات الليثيوم في التطبيقات الصناعية، ولا تُنشئ عمر دورة، أو الإنتاجية، أو الضمان [1]. UL 9540 هو إدراج على مستوى النظام مرتبط بمجموعة محددة من العلاف، البطارية، والتحكم، لذا فإن الإدراج لتكوين واحد لا ينتقل إلى آخر [2].

ضع معيار نهاية العمر الافتراضي في العقد قبل التوقيع. عتبة السعة في حالة اختبار محددة تمنحك شيئاً تقيسه لاحقاً؛ عداد الدورات بمفرده لا يفعل ذلك.

عادةً ما يُحسب نجاح أو فشل تصميم نظام بقدرة 5 كيلوواط بناءً على تحديد حجم البطارية. <بطارية تخزين الطاقة المدمجة: طريقك الذكي نحو استقلالية الطاقة والكفاءة في التكاليف> يتناول كيفية وضع تخزين البطاريات المدمج للمواقع التي ترغب في تقليل وقت تشغيل مولدات الديزل.

فحوصات العاكس، ومفتاح التحويل، وواجهة الشبكة

عادةً ما تُذكر كفاءة التحويل عند الذروة، والتي تقع في مكان ما في منتصف نطاق الحمل. اطلب رقم الكفاءة المرجحة إذا توفر في ورقة البيانات، وتحقق من مكان وقوع حملك النموذجي على المنحنى. الوحدة التي تعمل قرب طاقتها القصوى لساعات كل يوم لن تتطابق مع رقم الذروة الخاص بها.

وقت التحويل مهم عندما يتضمن الحمل معدات تكنولوجيا المعلومات، أو أدوات التحكم، أو أجهزة المختبرات. التحويل المقاس بالمللي ثانية يحافظ على تشغيل معظم الأحمال الإلكترونية؛ بينما يؤدي التوقف لفترة أطول إلى إعادة تشغيلها. احصل على الرقم وشروط اختباره، ثم قرر ما إذا كان الحمل يتحمل هذا الانقطاع.

يعد التفاعل مع الشبكة مسار امتثال منفصل. يحدد معيار (IEEE 1547) متطلبات الربط البيني لمصادر الطاقة الموزعة في مصر [3]، ويتناول معيار (IEC 61727) واجهة المرافق لأنظمة الخلايا الفلطائية الضوئية في الأسواق الأخرى [4]. تشكل الحماية ضد التشغيل الجزئي (Anti-islanding) جزءاً من كليهما. تأكد من المعيار الذي تطلبه شركة المرافق المحلية قبل الطلب، لأنه يغير إعدادات الحماية، والبرامج الثابتة، وأحياناً طراز العاكس نفسه.

سلامة المحول مغطاة بشكل منفصل بواسطة المعيار (IEC 62109-1) للمتطلبات العامة والمعيار (IEC 62109-2) للعاكسات [5][6]. يجب أن تذكر الشهادة الطراز الدقيق وإصدار المعيار، وليس عائلة منتجات فقط.

تأكد أيضاً من نافذة إدخال المولد، وقدرة البدء بسلكين، وتصنيف الحماية ضد دخول العوامل الخارجية بالنسبة لموقع التركيب، وما إذا كان يمكن ربط الطراز على التوازي لاحقاً لوحدة ثانية أو بطارية أكبر.

تغير قواعد الشبكة إعدادات الحماية والبرامج الثابتة، وليس فقط الأعمال الورقية. <بناء شبكات مرنة للغد: حلول شبكة الكهرباء الصغيرة وتخزين الطاقة على مستوى المرافق من شركة طاقة المد والجزر> يغطي تكامل الشبكات المصغرة والتخزين على نطاق المرافق.

تحديد حجم مولد احتياطي لنظام هجين بقدرة 5 كيلوواط

يقوم المولد في النظام الهجين بمهمتين: فهو يتحمل الحمل الذي يمرره العاكس أثناء الشحن، ويقوم بإعادة شحن البطارية خلال وقت تشغيل مقبول. الاعتماد على تصنيف عاكس 5 كيلوواط وحده يترك كلتا المهمتين غير مكتملتين.

اجمع الحملين. بنية بطاريات 48 فولت تقبل شحناً بـ 50 أمبير تسحب حوالي 2.4 كيلوواط عند أطراف البطارية (48 × 50 ÷ 1000)، وتزيد خسائر الشاحن من مدخلات المولد عن ذلك. أضف حمل الموقع الذي يجب أن يعمل أثناء الشحن، ثم أضف هامشاً للبدء والتقادم. المولد المصمم فقط لحمل الموقع يستغرق وقتاً طويلاً لإعادة شحن بطارية فارغة؛ أما المولد المصمم للشحن فقط فلن يتحمل الحمل.

محركات الديزل التي تُترك تحت حمل خفيف لفترات طويلة تعمل بكفاءة منخفضة وقد تعاني من احتراق غير كامل. الحل العملي هو تحديد حجم الوحدة بناءً على حمل الشحن وطلب الموقع الحقيقي معاً، وتجنب استخدام مولد أكبر بكثير من كليهما.

التحكم هو التفصيل التالي. يحتاج العاكس إلى إشارة بدء بسلكين وإعداد للمولد الدعم يتوافق مع نطاق الجهد والتردد للوحدة. اختبر التسلسل، بما في ذلك فشل بدء التشغيل وإنذار انخفاض البطارية، قبل أن يصبح الموقع جاهزاً للعمل.

يتبع اختيار الحاوية طبيعة الموقع. مجموعة الحاويات تناسب المواقع الموبوءة بالتراب، أو الحارة، أو الساحلية حيث يحتاج الجهاز إلى حماية ووصول للصيانة، بينما تناسب المجموعة المفتوحة غرفة محطة ذات تهوية ومعالجة صوتية خاصتين بها.

يتبع اختيار المولد حمل الشحن تماماً مثل طلب الموقع. <كيفية اختيار مولد كهرباء في تايد باور> يغطي عملية اختيار المولد.

حقول طلب الأسعار ووثائق القبول قبل الطلب

الاستفسارات الغامضة تنتج عروض أسعار غامضة، والفجوة تظهر بعد التسليم. النمط أدناه شائع.

رفض هذا السطر: “نظام طاقة شمسية هجين 5 كيلوواط، بطارية ليثيوم 10 كيلواط ساعة، يرجى تقديم عرض سعر.”

استبدله بـ: “نظام طاقة متواصل 5 كيلوواط تيار متردد عند درجة حرارة محيط 45°C ومعامل قدرة 0.8؛ ملف تحميل مرفق مع ذروة والتيارات الابتدائية؛ مصفوفة الطاقة الشمسية 6 كيلوواط ذروة مع جهد Voc في السلسلة عند أدنى درجة حرارة تصميم؛ طاقة البطارية القابلة للاستخدام عند عمق التفريغ المعلن وسرعة الشحن؛ خارج الشبكة مع مدخل المولد؛ شهادات وفقًا للمواصفات IEC 62109-1 و IEC 62619 مع الإصدار والطراز المدرجين.”

اقرأ الوثائق بنفس الطريقة، مع فصل ما تثبته كل سجل عن ما لا يثبته.

التكليف ثم يوفر الأدلة التي لا يمكن لورقة البيانات تقديمها. سجل جهد الدائرة المفتوحة مقابل أقصى قيمة محسوبة في الصباح البارد، مقاومة العزل واستمرارية الأرض على كلا الجانبين DC و AC، اختبار الحمل عند التصنيف المستمر، اختبار النقل مع الحمل الحرج الحقيقي، بدء المولد وتسلسل الشحن بما في ذلك بدء فاشل محاكاة، وإعدادات الحماية وإصدار البرنامج الثابت في ملف البناء النهائي.

أرسل ملف الحمل الخاص بك قبل الموافقة على تصميم 5 كيلوواط

أرسل ملف الحمل مع الاستفسار، وليس بعد الطلب. أخبرنا بالطلب المستمر والذروة مع المدد، والكيلوواط ساعة اليومية، والتيار عند قفل المروحة لكل محرك، والبيئة المحيطة بالموقع والارتفاع، وkWp لمصفوفة الطاقة الشمسية مع فولتية السلسلة، وكيمياء البطارية والكيلوواط ساعة القابلة للاستخدام التي تحتاجها، سواء كان الموقع غير متصل بالشبكة أو مرتبط بالشبكة وأي رمز شبكة ينطبق، وأي أرقام شهادات يتطلبها المشروع. لا يمكن فحص رقم كيلوواط واحد مقابل الموقع، وتحدد التصنيفات الأربعة خلفه ما إذا كان النظام يتحمل الحمل في الظروف التي لديك بالفعل.

مايكل تشن
شركة تيد باور تكنولوجي المحدودة.
[email protected]
+86 591 2806 8999

الأسئلة الشائعة

هل يكفي نظام الطاقة الشمسية الهجين بقدرة 5 كيلوواط لمنزل؟

يعتمد الأمر على الطاقة اليومية وليس الطلب الأقصى. يعمل محول بقدرة 5 كيلوواط مع بطارية ذات حجم مناسب على تشغيل الإضاءة، التبريد، الإلكترونيات، مضخة المياه وورشة العمل بشكل مريح في معظم الأيام. يظهر الحد مع الأحمال الحرارية: سخان أو مكيف هواء يستهلك من 3 إلى 4 كيلوواط لعدة ساعات يفرغ البطارية الصغيرة بسرعة ويتجاوز إنتاج اللوحة الشمسية اليومي. قارن استهلاكك اليومي بالكيلوواط ساعة والطلب الليلي مقابل الإنتاج المتوقع لمصفوفة الطاقة لموقعك وفصل الموسم قبل اتخاذ القرار.

كم عدد الألواح الشمسية التي يحتاجها نظام هجين بقدرة 5 كيلوواط؟

يحدد العدد حجم المصفوفة التي تختارها، وليس تصنيف المحول. إذا كانت المصفوفة بحجم 5 كيلوواط بيك، وكل وحدة بقدرة 400 واط، يكون العدد 12.5، إذن 13 وحدة؛ مع وحدات بقدرة 550 واط يكون حوالي 9. العدد أقل أهمية من تكوين السلسلة. تحقق من أن فولتية السلسلة الناتجة تبقى داخل نافذة MPPT للمحول عبر نطاق درجة الحرارة الخاص بك، وأن مساحة السقف أو الأرض تسمح بالتوجيه الذي تحتاجه المصفوفة.

ما سعة البطارية التي يجب أن أزوجها مع محول بقدرة 5 كيلوواط؟

اعمل من الطاقة اليومية والاستقلالية، ثم قسم على الحصة القابلة للاستخدام المعلنة: الكيلوواط ساعة القابلة للاستخدام المطلوبة = الكيلوواط ساعة اليومية × أيام الاستقلالية ÷ الحصة القابلة للاستخدام. يحتاج موقع يستخدم 8 كيلوواط ساعة يوميًا مع يومين من الاستقلالية وحصة قابلة للاستخدام معلنة بنسبة 0.9 إلى حوالي 17.8 كيلوواط ساعة (8 × 2 ÷ 0.9). ثم تحقق من تيار التفريغ، لأن حمل 5 كيلوواط من بنك 48 فولت يستهلك حوالي 104 أمبير، ويجب أن يتحمل BMS، والكابلات، والصمامات ذلك بشكل مستمر.

هل يمكن لنظام هجين بقدرة 5 كيلوواط تشغيل مضخة أو مكيف هواء؟

يعتمد الأمر على التيار الابتدائي، وليس على واط التشغيل. مضخة بتيار قفل المروحة عدة مرات من تيار التشغيل قد تتوقف محول بقدرة 5 كيلوواط الذي تصنيف التحميل الزائد لديه يدوم لبضع ثوانٍ، بينما يمكن لمبدئ ناعم أو محرك سرعة متغيرة أن يضع نفس المضخة ضمن الحد. تحقق من لوحة اسم المحرك، ومنحنى التحميل الزائد للمحول مع مدته، وما إذا كان الضاغط أو المضخة يبدأ ضد الضغط، حيث أن ذلك يرفع الطلب الابتدائي.

cURL Too many subrequests by single Worker invocation. To configure this limit, refer to https://developers.cloudflare.com/workers/wrangler/configuration/#limits

[1] IEC 62619:2022، “الخلايا الثانوية والبطاريات التي تحتوي على إلكتروليت قلوي أو غيره غير حمضي – متطلبات السلامة للخلايا الثانوية الليثيوم والبطاريات، للاستخدام في التطبيقات الصناعية,” اللجنة الكهروتقنية الدولية، جنيف، 2022.

[2] ANSI/CAN/UL 9540، “أنظمة وتجهیزات تخزين الطاقة,” معايير UL والتفاعل، 2023.

[3] IEEE 1547-2018، “المعيار IEEE للربط والتشغيل البيني لموارد الطاقة الموزعة مع واجهات أنظمة الطاقة الكهربائية المرتبطة بها,” IEEE، بيستاكواي، نيو جيرسي، 2018.

[4] IEC 61727:2004، “أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية – خصائص واجهة المرافق,” اللجنة الكهروتقنية الدولية، جنيف، 2004.

[5] IEC 62109-1:2010، “سلامة محولات الطاقة للاستخدام في أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية – الجزء 1: المتطلبات العامة،” اللجنة الكهروتقنية الدولية، جنيف، 2010.

[6] IEC 62109-2:2011، “سلامة محولات الطاقة للاستخدام في أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية – الجزء 2: المتطلبات الخاصة للمحولات العاكسة،” اللجنة الكهروتقنية الدولية، جنيف، 2011.

إذا كنت مهتمًا، اطلع على هذه المقالات ذات الصلة:

المرونة القصوى: حاوية تايد باور القابلة للطي تقدم حلولاً محمولة لتحديات الطاقة العالمية
الطاقة الكهربائية #
اختتام اجتماع التبادل الخاص بين تايد باور وكاترپيلر بنجاح!
تاييد باور وكاتربيلر وقعا بنجاح على اتفاقية نية شراء محرك MWM لعام 2024