لا داعي للخوف من انقطاع التيار الكهربائي، لماذا تحتاج شركتك إلى حلول الطاقة الشمسية

مع تزايد إنشاء ونشر أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية التجارية والصناعية، الطاقة الشمسية أصبحت الطاقة الشمسية تحظى بقبول متزايد. ومع ذلك، تتضح أيضاً عيوبها الكامنة. فبالإضافة إلى عدم استقرار الطاقة الشمسية وتقطعها الطبيعي، يتمثل أحد أبرز عيوب أنظمة الخلايا الكهروضوئية المتصلة بالشبكة في أنه عند انقطاع التيار الكهربائي، حتى في ظل سطوع الشمس الكامل، لا يستطيع العاكس المتصل بالشبكة العمل، وبالتالي لا يمكنه تزويد المنشأة بالطاقة.

يعود ذلك إلى أن محولات التيار المتصلة بالشبكة مصممة ليس فقط للتزامن مع تردد الشبكة وجهديها، بل أيضاً لمنع التشغيل المستقل - وهي ميزة أمان تمنع النظام من العمل بشكل مستقل عند انقطاع التيار الكهربائي. ومع ذلك، لا يزال معظم المستخدمين التجاريين والصناعيين يأملون في أن تتمكن أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية المثبتة على أسطح منازلهم من مواصلة تزويد الأحمال الحيوية بالطاقة في حال انقطاع التيار الكهربائي.

يمكن تحقيق هذا الهدف من خلال أنظمة الطاقة الشمسية المتكاملة مع أنظمة التخزين المصممة لتطبيقات القطاع التجاري والصناعي.

التكامل المقترن بالتيار المستمر مقابل التكامل المقترن بالتيار المتردد

تأتي أنظمة الطاقة الشمسية والتخزين التجارية والصناعية عادةً في تكوينين: متصل بالتيار المستمر ومتصل بالتيار المتردد.

تُعدّ الأنظمة المقترنة بالتيار المستمر مناسبة للتركيبات الجديدة. تستخدم هذه الأنظمة عاكسًا هجينًا متكاملًا، يدمج وظائف الطاقة الشمسية وتخزين البطاريات في جهاز واحد. يتميز هذا النظام ببنيته البسيطة، إذ لا يتطلب سوى عاكس واحد لإدارة كلٍ من توليد الطاقة الشمسية وشحن/تفريغ البطاريات (انظر الشكل 3).

الشكل 3: نظام تخزين الطاقة الشمسية المتكامل الموصول بالتيار المستمر لتطبيقات التحكم والصناعات.

تُعد الأنظمة المقترنة بالتيار المتردد مثالية للأنظمة القائمة تركيب الألواح الكهروضوئيةتتطلب هذه الأنظمة تخزينًا إضافيًا للطاقة. في هذا النظام، يُضاف عاكس بطارية منفصل على جانب التيار المتردد ليعمل جنبًا إلى جنب مع عاكس الطاقة الشمسية الكهروضوئية المتصل بالشبكة. يعمل العاكسان بتنسيق لضمان إمداد طاقة مستقر وموثوق (انظر الشكل 4).

الشكل 4: نظام تخزين الطاقة الشمسية المتكامل المقترن بالتيار المتردد لتطبيقات التحكم والصناعات

ما هو نظام تخزين الطاقة الشمسية المتكامل للمنشآت التجارية والصناعية؟

يجمع هذا النظام بين توليد الطاقة الكهروضوئية وتخزين الطاقة، ويمكنه العمل بشكل مستقل عن شبكة الكهرباء التقليدية. كما يوفر إدارة مرنة للطاقة مصممة خصيصًا لتلبية الطلب الفعلي، ويمكن التحكم فيه يدويًا أو تلقائيًا من خلال نظام إدارة الطاقة.

في الوضع التشغيلي العادي، يعمل النظام تمامًا كأي نظام طاقة شمسية متصل بالشبكة: فهو يزود الطاقة للاستهلاك المحلي ويغذي الفائض منها إلى البطاريات أو الشبكة. ولكن في حال انقطاع التيار الكهربائي، يرسل نظام إدارة الطاقة إشارةً لفصل النظام عن الشبكة، مما يُنشئ شبكة طاقة محلية معزولة. ثم يُفعّل نظام إدارة الطاقة عاكس التخزين لبدء تزويد الطاقة، وبعد ذلك يستأنف نظام الطاقة الشمسية توليد الطاقة تلقائيًا في وضع التشغيل المستقل عن الشبكة لتلبية احتياجات الطاقة الداخلية.

حل استراتيجي لانتقال الطاقة

مع تسارع وتيرة التحول نحو اقتصاد منخفض الكربون في الصين، وتقدمها نحو تحقيق أهدافها المزدوجة المتعلقة بخفض الانبعاثات الكربونية، تشجع السياسات الوطنية وقوى السوق على تطوير واستخدام الطاقة المتجددة. وقد انتشرت أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية على أسطح المباني التجارية والمؤسسية، كالمصانع والمكاتب والمدارس والمستشفيات والفنادق والمراكز التجارية. وتتيح هذه الأنظمة الموزعة توليد الطاقة واستهلاكها ذاتيًا، مع تصدير الفائض منها إلى الشبكة أو تخزينه لاستخدامه لاحقًا.

بفضل دمج الطاقة الشمسية مع تخزين الطاقة، تُحسّن هذه الأنظمة بشكل كبير استقرار وموثوقية الطاقة الشمسية، حتى أثناء انقطاع التيار الكهربائي. ولا يقتصر دور هذا التكامل على خفض تكاليف الكهرباء للمنشأة وتخفيف الضغط على الشبكة فحسب، بل يدعم أيضًا معدلات استهلاك أعلى للطاقة في الموقع، مما يجعلها جذابة اقتصاديًا لكل من المستخدمين والمستثمرين.

تُعتبر استثمارات الطاقة الشمسية الكهروضوئية في القطاع التجاري والصناعي منخفضة المخاطر نسبيًا وتوفر عوائد مستقرة، مما يجعلها تحظى بشعبية متزايدة. وتبرز أنظمة الطاقة الشمسية المتكاملة مع أنظمة التخزين كحل رئيسي لتوفير إمدادات طاقة مرنة وذكية للقطاع التجاري والصناعي.

الفوائد والتوقعات

تتميز أنظمة الطاقة الشمسية المتكاملة للمنشآت التجارية والصناعية مع تخزين الطاقة بأنها لامركزية، ومستقلة، وموثوقة، مما يساهم في تقليل الاعتماد على مصادر الطاقة التقليدية، وتخفيف الضغط على شبكة الكهرباء، وتلبية الطلب المتزايد على أمن الطاقة. كما تساعد هذه الأنظمة المستخدمين على خفض تكاليف الطاقة مع توفير إمداد طاقة مستقر وموثوق، مما يمنع بشكل فعال الخسائر الناجمة عن انقطاع التيار الكهربائي.

باعتبارها حلولاً فعّالة وموثوقة وصديقة للبيئة في مجال الطاقة، تتمتع الأنظمة المتكاملة للقطاعين التجاري والصناعي بآفاق تطبيق واسعة. ومع التطورات التكنولوجية المستمرة وانخفاض التكاليف، من المتوقع أن تلعب هذه الأنظمة دوراً متزايد الأهمية في قطاع الطاقة التجاري والصناعي.