مزيج من توربينات الرياح وألواح الطاقة الشمسية

لتجميع موارد الطاقة الشمسية والرياح المكملة، يتم دمج نظام توربينات الرياح والألواح الشمسية.

ما هو نظام هجين طاقة الرياح والشمس؟

الرياح لا تهب دائمًا والنور لا يشرق دائمًا، لذلك فإن طاقة الرياح والطاقة الشمسية غير كافية. يتم تقاطع مصادر الطاقة الشمسية وطاقة الرياح (حد سرعة الرياح الأدنى 4-6 م/ث) مع بطاريات التخزين لتعويض الفترات التي لا يوجد فيها شمس أو ريح، وهذا يعتبر طريقة عملية لإنتاج الكهرباء. ويُعرف هذا باسم نظام هجين من الرياح والشمس.

يولد النظام الهجين للرياح والشمس مصدر طاقة مستقل يمكن الاعتماد عليه بشكل ثابت. بشكل عام، تكون هذه الأنظمة الهجينة للشمس والرياح ذات قدرات محدودة. عادةً ما تتراوح قدرات إنتاج الطاقة في أنظمة الشمس والرياح بين 1 كيلوواط و10 كيلوواط.

كيفية تركيب تركيبة توربينات الرياح وألواح الطاقة الشمسية؟

أهم شيء يمكنك القيام به لتحسين فعالية نظام طاقتك المتجددة هو تركيب نظام مدمج يتكون من توربينات الرياح وألواح الطاقة الشمسية.

إعداد نظام يتكون من توربين رياح ولوحة شمسية معًا مشابه لإعداد أي من النظامين بشكل منفصل، مع استثناء واحد رئيسي: لوحة إدارة الشحن الخاصة بك. ما لم تشتري مجموعة هجينة من الرياح والطاقة الشمسية تحتوي على منظم متوافق، يجب أن تفحص وحدة التحكم في الشحن بعناية للتأكد من أنها يمكن استخدامها مع كل من توربينات الرياح والألواح الشمسية.

إحدى الفروقات الرئيسية بين توربينات الرياح والألواح الشمسية هي أن توربينات الرياح تحتاج إلى منفذ لإطلاق الفائض من الطاقة بأمان، بينما لا تحتاج الألواح الشمسية إلى ذلك. عندما يلبي إخراج الألواح الشمسية احتياجاتك، سواء عند شحن بطارياتك أو تشغيل أجهزتك، يصل النظام إلى التوازن ويطرح الطاقة الواردة التي لا يحتاجها.

إذا لم تكن متصلًا بالشبكة، فإن ألواحك الشمسية ستظل في حالة سكون حتى تحتاج إليها مرة أخرى، حيث ستستأنف عملها من النقطة التي توقفت عندها دون أي ضرر. هذا لا ينطبق على توربينات الرياح. مولد التوربينات الهوائية يحول الطاقة الحركية إلى كهرباء، ولا يستجيب للتوازن بنفس الطريقة التي تفعلها الألواح الشمسية. سيستمر في إنتاج الكهرباء طالما هبت الرياح وكان التوربين شغالًا.

الطاقة الزائدة التي تنتجها توربينات الرياح بدون حمل تحويلي قد تؤدي إلى تلف بطارياتك بشكل أساسي. إذا كانت البطارية فارغة، يحتاج التوربين إلى حمل آخر، مثل مقاومة أو بطاريات إضافية، للحفاظ على تشغيله ومنعه من الدوران خارج السيطرة. العديد من وحدات التحكم في الشحن صُممت خصيصًا لتوربينات الرياح أو الألواح الشمسية ولن تعمل إذا تم تركيبها مع البنية التحتية الخاطئة.

باستخدام جهاز تحكم شحن هجين، يمكنك شحن بطارياتك من التوربينات والألواح الشمسية معًا. يمكن أيضًا تركيب أجهزة تحكم منفصلة للتوربينات والألواح؛ يتيح لك جهاز التحكم الهجين تشغيل كليهما عبر نفس جهاز التحكم.

كيفية تحسين إنتاجية هذه المجموعة؟

تركيب النظام الهجين أمر بسيط. لتحسين الإنتاجية، يجب وضع مجموعات التوربينات الريحية والألواح الشمسية بشكل استراتيجي. الجمع بين الألواح الشمسية وعداد الوقت يسمح بالحصول على أكبر قدر من التعرض للشمس طوال اليوم.

تعمل التوربينات الريحية بشكل أفضل كلما تم تركيبها على ارتفاع أعلى عن سطح الأرض. قبل تركيب التوربين الخاص بك، تأكد من التحقق من المتطلبات المتعلقة بالتنظيم العمراني والتراخيص المعمول بها، حيث قد تحدد ارتفاعًا قصوى للتوربينات.

بالإضافة إلى هذه التوصيات العامة، تذكر أن تضاريس وميزات العقار الخاص بك قد تولد مناطق ظل أو عوائق هوائية غير متوقعة. عند تكوين نظامك، ضع في اعتبارك تفاصيل عقارك.

ما هي مكونات نظام الهجين الشمسي الرياحي؟

يمكن تخزين الطاقة الكهربائية (الطاقة المستمرة) التي تنتجها الألواح الشمسية في البطاريات، أو استخدامها لتشغيل الأحمال المستمرة، أو إرسالها إلى عاكس لتزويد الأحمال البديلة. طاقة الشمس متاحة فقط خلال النهار، ومع ذلك، طاقة الرياح متاحة على مدار اليوم بناءً على الظروف الجوية.

بما أن طاقة الرياح والشمس تكمل بعضها البعض، يمكن للنظام توفير الكهرباء تقريبًا طوال العام. المكونات الرئيسية لنظام الهجين الرياحي الشمسي تتضمن توربين رياح وبرج، ألواح شمسية فوتوفولطية، بطاريات، أسلاك، منظم شحن، وعاكس.

ينتج نظام الهجين الرياحي الشمسي الكهرباء التي يمكن استخدامها لشحن البطاريات وتشغيل الأجهزة المنزلية البديلة عبر العاكس. يتم تركيب توربينات الرياح على أبراج يصل ارتفاعها إلى 18 مترًا فوق الأرض على الأقل. بسبب ارتفاعها، يتلقى المولد الهوائي تدفق هواء أسرع وبالتالي ينتج طاقة أكبر.

ما هو مبدأ عمل تركيبة توربين الرياح واللوحة الشمسية؟

يتم وصف مبدأ عمل نظام الرياح الشمسية الهجين من خلال هذه الخطوات-

الخطوة الأولى : المولد الهجين لطاقة الرياح الشمسية يجمع بين الألواح الشمسية، التي تجمع الضوء وتقوم بتحويله إلى طاقة، والتربيينات الريحية، التي تجمع طاقة الرياح باستخدام المبدأ الأساسي لتحويل طاقة الرياح.

الخطوة الثانية : بدلاً من استخدام مُحَوِّلَيْن، يوجد مُحَوِّل قوة شمسية ريحية مركب لديه مداخل لكلتا المصادرتين ويحتوي على المحول اللازم من التيار المتردد إلى التيار المستمر لشحن البطاريات من مولدات التيار المتردد.

الخطوة الثالثة : وبالتالي، يتم ترشيح القوة الناتجة عن الألواح الشمسية والمولد الريحي وتخزينها في بنك البطاريات.

الخطوة الرابعة : عندما لا يكون كل من نظام الرياح والنظام الشمسي ينتجان الطاقة، فإن معظم الأنظمة الهجينة تولد الطاقة عبر البطاريات و/أو مولد محرك يعمل بالوقود التقليدي مثل الديزل. إذا نفد الكهرباء من البطاريات، يمكن للمولد أن يقدم الطاقة ويعيد شحنها.

الخطوة الخامسة : إضافة مولد كهربائي يُعقد النظام؛ ومع ذلك، يمكن للمتحكمات الإلكترونية الحديثة تشغيل هذه الأنظمة تلقائيًا. كما يمكن لمحرك المولد أن يساعد في تقليل حجم المكونات الأخرى في النظام.

الخطوة 6 : تذكر أن سعة التخزين يجب أن تكون كافية لتلبية المتطلبات الكهربائية أثناء الفترات التي لا يتم فيها الشحن. عادةً ما تصمم بنوك البطاريات لتوفير الطاقة لمدة يوم إلى ثلاثة أيام.