يتألف نظام توليد الطاقة الهجينة من طاقة الرياح والطاقة الشمسية بشكل أساسي من مجموعات مولدات توربينات الرياح، ومصفوفات وحدات الطاقة الشمسية الكهروضوئية، ووحدات التحكم، وبطاريات التخزين، والعاكسات، وأحمال التيار المتردد/ التيار المستمر، إلخ. يظهر مخطط هيكل النظام في الشكل المرفق. هذا النظام عبارة عن نظام مركب لتوليد الطاقة المتجددة يدمج تقنيات توليد الطاقة المتعددة مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية وبطاريات التخزين، بالإضافة إلى تكنولوجيا التحكم الذكي في النظام.
(1) يستخدم جزء توليد طاقة الرياح توربينات الرياح لتحويل طاقة الرياح إلى طاقة ميكانيكية، ومولدات الرياح لتحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية. ثم تقوم وحدة التحكم بشحن بطاريات التخزين، ويقوم العاكس بتزويد الأحمال بالطاقة.
(2) يستخدم الجزء الخاص بتوليد الطاقة الكهروضوئية التأثير الكهروضوئي للألواح الشمسية لتحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كهربائية، ثم يشحن بطاريات التخزين، ويحول التيار المباشر (DC) إلى تيار متناوب (AC) من خلال العاكس لتزويد الأحمال بالطاقة.
(3) يتكون نظام العاكس من عدة محولات، والتي تقوم بتحويل طاقة التيار المستمر في بطاريات التخزين إلى طاقة تيار متردد قياسية 220 فولت لضمان الاستخدام العادي لمعدات حمل التيار المتردد. كما أن لديها وظيفة تنظيم الجهد التلقائي، والتي يمكن أن تحسن جودة إمدادات الطاقة لنظام توليد الطاقة الهجين من طاقة الرياح والطاقة الشمسية.
(4) يقوم جزء التحكم باستمرار بتبديل وضبط حالة عمل بنك بطارية التخزين وفقًا للتغيرات في الإشعاع الشمسي وقوة الرياح والحمل: فمن ناحية، يرسل الطاقة الكهربائية المعدلة مباشرة إلى أحمال التيار المستمر أو التيار المتردد. ومن ناحية أخرى، يرسل الطاقة الكهربائية الزائدة إلى بنك بطارية التخزين للتخزين. عندما لا يستطيع توليد الطاقة تلبية الطلب على الحمل، ترسل وحدة التحكم الطاقة الكهربائية من بطاريات التخزين إلى الحمل، مما يضمن استمرارية واستقرار تشغيل النظام بأكمله.
(5) يتألف جزء بطارية التخزين من بطاريات تخزين متعددة، والتي تلعب دورين رئيسيين في النظام: تنظيم الطاقة وموازنة الأحمال. فهي تحوّل الطاقة الكهربائية الناتجة عن نظام توليد الطاقة من الرياح ونظام توليد الطاقة الكهروضوئية إلى طاقة كيميائية للتخزين، لاستخدامها عند عدم كفاية إمدادات الطاقة.
يمكن أن يعمل نظام توليد الطاقة الهجينة من الرياح والطاقة الشمسية في الأوضاع الثلاثة التالية وفقًا للتغيرات في قوة الرياح والإشعاع الشمسي: مجموعة مولدات توربينات الرياح تزود الحمل بالطاقة وحدها؛ نظام توليد الطاقة الكهروضوئية يزود الحمل وحده بالطاقة؛ مجموعة مولدات توربينات الرياح ونظام توليد الطاقة الكهروضوئية يزودان الحمل بالطاقة معًا.
يتميز توليد الطاقة الهجينة من طاقة الرياح والطاقة الشمسية بالمزايا التالية مقارنة بتوليد طاقة الرياح المستقلة أو توليد الطاقة الكهروضوئية:
- وبالاستفادة من تكامل طاقة الرياح والطاقة الشمسية، يمكن الحصول على ناتج مستقر نسبيًا، ويتمتع النظام بثبات وموثوقية عالية.
- في ظل شرط ضمان نفس مصدر الطاقة، يمكن تقليل سعة بطاريات تخزين الطاقة إلى حد كبير [5].
- من خلال التصميم والمطابقة المعقولين، يمكن لنظام توليد الطاقة الهجين بين طاقة الرياح والطاقة الشمسية أن يوفر الطاقة بشكل أساسي، مع القليل من الحاجة إلى بدء تشغيل مصادر الطاقة الاحتياطية مثل مجموعات مولدات الديزل، أو عدم الحاجة إليها، وبالتالي تحقيق فوائد اجتماعية واقتصادية جيدة.
المراجعات
لا توجد مراجعات بعد.