محطة قاعدة الاتصالات الشمسية

محطة قاعدة الاتصالات الشمسية

أكثر من 2 مليار من العالم 6.6 مليار شخص حاليا بدون كهرباء كافية, أو حوالي ثلث إجمالي عدد السكان.
تقع المناطق التي لا توجد بها كهرباء كافية بشكل رئيسي في إفريقيا, امريكا الجنوبية, آسيا وجنوب شرق آسيا. الفلبين وإندونيسيا, فمثلا, لديها العديد من الجزر ولا يمكنها بناء شبكات كهرباء واسعة النطاق في مناطق الجزر الصغيرة هذه. في بعض المناطق, تكلفة بناء وصيانة شبكات الكهرباء ذات المساحة الكبيرة مرتفعة للغاية, مثل شمال غرب الصين البعيد, الأرض ذات كثافة سكانية منخفضة, إن إدخال شبكة الكهرباء إلى كل عائلة رعوية من وجهة نظر اقتصادية أمر غير معقول.

في بعض الأماكن التي تم فيها إنشاء شبكات نقل عالية الجهد, غالبًا ما يكون مصدر الطاقة غير مستقر, والترقية والترقية تتطلب إنفاق ميزانيات كبيرة. لحسن الحظ, العديد من البلدان النامية لديها مصادر وفيرة للطاقة المتجددة, مثل الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح, والاستخدام على نطاق واسع لأنظمة الطاقة المتجددة هذه في المناطق النائية أكثر فعالية من حيث التكلفة من استخدام مناطق كبيرة من شبكات نقل الجهد العالي. يمكن استخدام أنظمة الإمداد بالطاقة في المناطق النائية في المواقف التي توجد فيها الشبكة بالفعل, لكن مصدر الطاقة المنفصل أكثر فعالية من حيث التكلفة من توسيع شبكة النقل عالية الجهد, مثل استخدام نظام إمداد طاقة منفصل على طول الطرق السريعة للإشارة إلى الإشارة, الاتصالات والإضاءة, تجنب تكلفة تشييد مد الكابلات الأرضية وصيانتها. تشمل المناطق العالمية الغنية بالطاقة الشمسية أفريقيا, جنوب آسيا, جنوب شرق آسيا, أستراليا, أمريكا الوسطى وهضبة تشينغهاي - التبت الصينية ومناطق أخرى, في هذه المناطق باستخدام نظام إمدادات الطاقة الشمسية هو خيار اقتصادي.

1. اختيار نظام امدادات الطاقة محطة قاعدة اتصالات المنطقة البعيدة.
تشمل أنظمة الإمداد بالطاقة في المناطق النائية بشكل عام معدات توليد الطاقة, معدات تخزين الطاقة, معدات تحويل وإدارة الطاقة. تشمل معدات توليد الطاقة مولدات الديزل, المصفوفات الكهروضوئية, توربينات الرياح أو المولدات الكهرومائية. تحتوي معدات تخزين الطاقة عادةً على حزمة بطارية أو مجموعة تخزين طاقة. تحتوي معدات تحويل الطاقة وإدارتها على محول تيار مستمر, العاكس وغيرها من المعدات.

مولدات الديزل هي مصدر الطاقة لأنظمة الإمداد بالطاقة في العديد من المناطق النائية, من أجل زيادة كفاءة الوقود وتقليل الصيانة, يجب الحفاظ على معدل التحميل عند 60% إلى 70% من قدرة الحمولة المقدرة للمولد. يمكن أن تصل الطاقة الخارجة من توربينات الرياح إلى 250W إلى 500kW, ولكن يجب اختيار مجال الرياح المناسب بسرعة رياح ثابتة. على الرغم من أن تكلفة توليد الطاقة منخفضة نسبيًا, يجب اختياره للبناء على نهر معتدل ومستقر, تكلفة توليد الطاقة لمولد التوربينات منخفضة نسبيًا, لكن تكلفة المولد أعلى.

تتطلب شبكة الاتصالات محطات أساسية ومعدات أخرى لتوفيرها 7 x 24 ساعات عملية مستقرة, معدات المحطة الأساسية بالإضافة إلى التوزيع في المناطق الحضرية, ولكن أيضا عدد كبير من التوزيع في الصحراء, الجزر, قمم الجبال والبيئات الأخرى, تغطي مساحة واسعة, عموما غير مراقب, موثوقية الطاقة والحياة لها متطلبات عالية. تقوم الخلايا الكهروضوئية لنظام إمداد الطاقة الشمسية بتحويل الطاقة الشمسية مباشرة إلى طاقة كهربائية, توفير الجهد -48 فولت الذي تتطلبه المحطة الأساسية من خلال سلسلة الوحدات الكهروضوئية, وإدراك التحول الساكن للطاقة, وهي أعمال صيانة أقل مقارنة بالمولدات ذات المكونات الميكانيكية الدوارة. لحمل المحطة الأساسية أصغر من 2 كيلو واط, إنه مخطط نظام إمداد طاقة مناسب في المناطق النائية, خاصة في ظل اتجاه ارتفاع أسعار النفط الخام العالمية, أصبحت ميزة التكلفة لنظام توليد الطاقة الكهروضوئية أكثر وضوحًا.

2.نظام امدادات الطاقة الكهروضوئية محطة قاعدة الاتصالات.
يتكون نظام إمداد الطاقة الشمسية لمحطة قاعدة الاتصالات من وحدات كهروضوئية, بين قوسين الصفيف, صناديق بالوعة, أجهزة التحكم في الشحن والتفريغ, حزم البطاريات, محولات, إلخ, كما هو موضح في كنلنا 2

تستخدم المكونات عمومًا بطاريات سيليكون أحادية البلورة أو بولي سيليكون, كل جهد خرج للبطارية حوالي 0.5 فولت, استخدام المكونات العامة 72 الخلايا الشمسية على التوالي, لذلك من أجل الحصول عليها 43.2 إلى نطاق الجهد 56.4 فولت, يجب استخدام مكونين في سلسلة. تحاول مستويات الطاقة تحديد مواصفات إنتاج أكبر, مثل 165 واط, 170W و 175W وغيرها من المواصفات. تؤدي مواصفات المكونات الصغيرة جدًا إلى زيادة تكاليف تصميم الحاصرة ومساحة الأرضية, بينما تستخدم مواصفات المكونات كبيرة الحجم إنتاجية أقل للخلايا الشمسية وتكاليف بطارية عالية نسبيًا. حدد الرقم المتوازي الجلوس في الموقع بناءً على سعة التحميل وموارد الطاقة الشمسية المحلية.

تتوازى وحدات pv المتعددة لتشكيل مصفوفة, دعم المكونات بأقواس من الصلب المجلفن, إعطاء المكونات زاوية ميل معينة أثناء تثبيت المكونات ضد الرياح. لأنظمة الطاقة الكهروضوئية المستقلة, من أجل تقليل استخدام البطارية وتكاليف النظام, الحد الأقصى من الإشعاع الشمسي مطلوب في الشتاء, لذلك يجب ضبط ميل المكونات 10 إلى 20 درجات أكبر من خط العرض المحلي.

تستمر حزمة البطارية في توفير الطاقة المطلوبة للحمل عند الطقس الممطر أو الليل, لا يضعف ضوء الشمس أو الإشعاع ولا يوفر الطاقة اللازمة للحمل. يتم تحديد سعة حزمة البطارية وفقًا لسعة التحميل, عدد أيام الاكتفاء الذاتي في الأيام الممطرة المتتالية, وعمق التفريغ.

في الماضي, بطاريات حمض الرصاص الغنية بالسائل (OPzS) كانت خيارًا شائعًا لأنظمة الإمداد بالطاقة الكهروضوئية, نظرًا لأن بطاريات OPzS تستخدم إيجابيات أنبوبية لمنع المواد الفعالة من السقوط واللوحات السالبة السميكة لإطالة عمرها التشغيلي. ومع ذلك, فى السنوات الاخيرة, تحول المزيد والمزيد من الأنظمة الكهروضوئية إلى بطاريات حمض الرصاص الغروية المختومة التي يتم التحكم فيها عن طريق الصمامات (OPzV) من الصفائح الموجبة على شكل أنبوب, ويرجع ذلك أساسًا إلى بطاريات الرصاص الحمضية المختومة التي يتحكم فيها الصمام (VRLa) تتطلب التقنيات صيانة أقل.

تتطلب البطاريات الغنية بالسائل صيانة منتظمة للمياه, إذا لم يتم الاحتفاظ بها في الوقت المناسب, سيتم تقصير عمر البطارية, ويتطلب نقل الماء المقطر منزوع الأيونات إلى المناطق النائية من المحطة الأساسية تكاليف أعلى. بطاريات VRLA, تحت ظروف التشغيل العادية, يتم تحليل كميات قليلة فقط من حامض الكبريتيك والهيدروجين, تقليل عبء الصيانة بشكل كبير, ولا تتطلب بناء غرفة خاصة وتركيب تهوية خاصة. يعتبر التقسيم إلى طبقات بالكهرباء هو سبب فشل العديد من البطاريات الغنية بالسائل, والتي تستخدم بشكل عام للتخلص من الشحن الزائد وعادة ما تتطلب شحنًا زائدًا إضافيًا يصل إلى 15%. تتعرض البطاريات الغروانية لطبقة إلكتروليتية ضئيلة أثناء التشغيل ، وبالتالي لا تعاني من حالات فشل متعلقة بالتقسيم الطبقي. الشحن المنخفض هو سبب شائع لفشل VRLA في أنظمة الإمداد بالطاقة في المناطق النائية, ويرجع ذلك إلى تراكم ونمو بلورات كبريتات الرصاص في المواد الفعالة للبطاريات خلال موسم الأمطار غير المستقر, وتظهر الدراسات أن الأقسام الصغيرة التي يسهل اختراقها المستخدمة في البطاريات الغروية أقل عرضة لاختراق الفروع والبلورات, ولها خصائص أفضل في هذا الصدد. بالمقارنة مع سعة استرداد شحن البطارية الغنية بالسائل التي تبلغ 110% إلى 115%, إعادة شحن الخلايا الغروية فقط 103% إلى 105%, وتحسين كفاءة الشحن مفيد في توفير الطاقة الكهروضوئية.

يستخدم التحكم في الشحن والتفريغ وحدات تحكم متعددة, وتنقسم صفائف الوحدة النمطية للطاقة الشمسية إلى فروع متعددة من خلال وحدة التحكم في الوصول إلى صندوق المغسلة. عندما تكون البطارية ممتلئة, تقوم وحدة التحكم بفصل مجموعة المكونات واحدة تلو الأخرى, ويتم توفير الحمل بشكل مشترك بواسطة البطارية والوحدة الكهروضوئية المتبقية, وعندما يتراجع جهد البطارية إلى القيمة المحددة, تقوم وحدة التحكم بعد ذلك بتشغيل مجموعة المكونات واحدة تلو الأخرى لضبط جهد الشحن والتيار لحزمة البطارية. يمكن أن تقترب طريقة التحكم الإضافية هذه من تأثير تعديل عرض النبضة (PWM) مراقب, كلما زاد عدد الممرات, أصغر الزيادة, كلما اقتربنا من التعديل الخطي.

3.صور التطبيق