الطاقة الكهروضوئية + تخزين الطاقة + الشبكة

التيار المتردد مقترنًا بالطاقة الشمسية أو مصادر الطاقة الأخرى مع الشبكة، وذلك بشكل أساسي لتحقيق أقصى قدر من التوليد الذاتي وعدم استهلاك أي طاقة من الشبكة.

نظام ا عملية ل أوجيك:

الطاقة الكهروضوئية (PV) مبدأ العمل

متى الطاقة الكهروضوئية هي في حالة وجود ضوء شمس كافٍ، يقوم العاكس الكهروضوئي بتحويل الطاقة الشمسية إلى تيار مستمر، والذي يتم تحويله بعد ذلك إلى تيار متناوب من خلال اقتران التيار المتردد لتزويد الحمل .

و عندما يكون الطلب منخفضًا، إذا تجاوز توليد الطاقة الكهروضوئية الطلب الفوري على الحمل، فيمكن تخزين الطاقة الزائدة في البطارية أو إعادتها إلى الشبكة.

توليد الطاقة ونقلها: تُولّد الألواح الكهروضوئية كهرباء تيار مستمر (DC) تحت الإضاءة. ثم يُحوّل التيار المستمر إلى تيار متردد (AC) بواسطة عاكس، ويُنقل إلى شبكة الكهرباء. عند توفر ضوء الشمس الكافي، تتجاوز قدرة توليد الطاقة الكهروضوئية الطلب على الطاقة، ويُنقل الفائض إلى شبكة الكهرباء.

المشاركة في تقليل الطلب على الطاقة الشمسية وسد الفجوات: خلال فترات انخفاض حمولة نظام الطاقة (الوديان)، إذا كانت سعة توليد الطاقة الكهروضوئية أكبر من الحمل الكهربائي الفعلي، يُمكن تخزين الكهرباء الفائضة في نظام تخزين الطاقة لتحقيق "سد الفجوات". خلال فترات ارتفاع الحمل (الذروة)، إذا كان نظام تخزين الطاقة يحتوي على كهرباء كافية ولم تتمكن محطة الطاقة الكهروضوئية من تلبية طلب ذروة الحمل بمفردها، يُمكن لنظام تخزين الطاقة إطلاق الكهرباء. هذا، بالتعاون مع محطة الطاقة الكهروضوئية، يُغذي الشبكة بالكهرباء، مما يُحقق "تقليص الطلب على الطاقة الشمسية".

بطارية مبدأ العمل

ت يُعد نظام تخزين طاقة البطارية حلقةً أساسيةً في تحقيق خفض ذروة الاستهلاك وملء الوادي. فهو قادرٌ على تخزين الكهرباء وإطلاقها على فترات زمنية مختلفة، مما يُسهّل توزيع الحمل على الشبكة.

يمكن شحن نظام تخزين طاقة البطارية خلال فترات انخفاض أسعار الكهرباء لتخزين الكهرباء، وتفريغها خلال فترات ذروة أسعار الكهرباء لتوفير الدعم الكهربائي للمستخدمين أو شبكة الطاقة.

وضع الشحن: عندما يكون الطلب منخفضًا، وعندما يكون سعر الكهرباء منخفضًا وإمدادات الشبكة كافية، يتم شحن البطارية من الشبكة أو مصادر الطاقة الموزعة.

وضع التفريغ: عندما يكون الطلب مرتفعًا، تقوم البطارية بتفريغ الطاقة إلى الشبكة أو مباشرة إلى الحمل لتقليل العبء على الشبكة والمساعدة في تحقيق التوازن بين العرض والطلب.

عملية الشحن (ملء الوادي): خلال فترات انخفاض حمل نظام الطاقة، تُشحن البطارية بالكهرباء الفائضة من الشبكة عبر نظام إدارة البطارية (BMS). يتحكم نظام إدارة البطارية (BMS) في معدات الشحن لشحن البطارية بجهد وتيار مناسبين، محولاً الطاقة الكهربائية إلى طاقة كيميائية للتخزين، مما يحقق "ملء الوادي".

عملية التفريغ (تخفيض ذروة الشحن): عندما تحتاج الشبكة إلى تخفيض ذروة الشحن، يستقبل نظام إدارة البطارية (BMS) إشارة تفريغ، ويتحكم في البطارية لإعادة الطاقة الكيميائية المخزنة إلى الشبكة كطاقة كهربائية. يساعد هذا على تلبية الطلب المرتفع خلال فترات الذروة، محققًا "تخفيض ذروة الشحن". أثناء التفريغ، تنعكس التفاعلات الكيميائية الداخلية للبطارية، ويتم تنظيم تيار وجهد الخرج لتلبية متطلبات الشبكة.

شبكة مبدأ العمل

بالنسبة لشبكة الطاقة، فإن الشحن خلال ساعات الذروة والتفريغ خلال ساعات الذروة يمكن أن يقلل من تقلبات الحمل.

المراقبة ونقل الإشارات: الشبكة الكهربائية مُجهزة بأجهزة مراقبة مُتنوعة، مثل العدادات الذكية وأجهزة الاستشعار، والتي تجمع باستمرار بيانات تشغيلية آنية حول جهد الشبكة وتيارها وقدرتها. تُنقل هذه البيانات إلى مركز مراقبة الشبكة أو نظام إدارة الطاقة. عندما يكتشف النظام أن حمل الشبكة في حالة ركود، يُرسل إشارة شحن إلى طرف البطارية؛ وبالعكس، عندما يقترب حمل الشبكة من ذروة أو يدخلها، يُرسل إشارة تفريغ إلى طرف البطارية.

التنسيق والتحسين: بصفتها مركز التحكم في نظام تقليل الذروة وملء الوديان، تُنسق نهاية الشبكة وتُحسّن تشغيل جميع المكونات بناءً على البيانات التشغيلية المجمعة على مستوى الشبكة ومعلومات حالة كل طرف بطارية، بالإضافة إلى معدات توليد أخرى مثل محطات الطاقة الكهروضوئية. على سبيل المثال، في سيناريوهات وجود أطراف بطاريات متعددة، تُوزّع نهاية الشبكة مهام الشحن والتفريغ بشكل معقول لكل بطارية بناءً على حالة شحنها وكفاءتها في الشحن والتفريغ، إلخ. هذا يضمن تحقيق أهداف تقليل الذروة وملء الوديان على مستوى الشبكة مع الحفاظ على استقرار تشغيل الشبكة.