EN
ایدهٔ اصلی پشت پارکینگ خورشیدی
پورت سولار نوعی سایه‌بان پارکینگ است که در ساختار سقف آن پنل‌های فتوولتائیک تعبیه شده‌اند. این سازه همزمان دو وظیفه را انجام می‌دهد: خودروها را از نور خورشید و باران حفظ می‌کند و در عین حال از همان سطح زمین برق تولید می‌کند. این عملکرد دوگانه هدف اصلی آن است. برخلاف سیستم‌های خورشیدی روی سقف که برای استفاده از فضای محدود سقف با یکدیگر رقابت می‌کنند، پورت سولار از فضاهای پارکینگ موجود — که معمولاً بیشتر ساعات روز بیکار می‌مانند — استفاده می‌کند. در مکان‌هایی که سقف در معرض سایه قرار دارد، جهت‌گیری غیرمعمولی دارد یا به سادگی بسیار کوچک است، پورت سولار ظرفیت انرژی خورشیدی را فراهم می‌کند که در غیر این صورت غیرممکن بود. خود سازه معمولاً از فولاد یا آلومینیوم ساخته می‌شود و طوری طراحی شده که بتواند بار باد و برف محلی را تحمل کند و به اندازه‌ای بلند است که خودروها به راحتی از زیر آن عبور کنند.
افزودن سیستم ذخیره‌سازی بازی را تغییر می‌دهد
پنل‌های خورشیدی تنها زمانی انرژی تولید می‌کنند که خورشید در آسمان باشد. این امر ناهماهنگی آشکاری برای شارژ وسایل نقلیه الکتریکی ایجاد می‌کند، چرا که اکثر رانندگان در شب به برق متصل می‌شوند. اینجاست که ذخیره‌سازی باتری وارد عمل می‌شود. سیستم باتری، انرژی اضافی خورشیدی تولیدشده در نیمه‌روز را ذخیره کرده و آن را پس از غروب خورشید آزاد می‌کند. نتیجه این است که سیستم شارژ می‌تواند تا ساعات پایانی عصر نیز با انرژی خورشیدی ذخیره‌شده کار کند. سیستم‌های مدرن اغلب از شیمی لیتیوم فروس فسفات استفاده می‌کنند که پایداری حرارتی خوبی داشته و عمر چرخه‌ای طولانی‌ای ارائه می‌دهد. طراحی‌های ماژولار اجازه می‌دهند سیستم از اندازه‌ای کوچک آغاز شده و با افزایش تقاضا گسترش یابد. لایه ذخیره‌سازی همان چیزی است که یک منبع توان متغیر را به چیزی تبدیل می‌کند که واقعاً می‌توان برای شارژ روزانه به آن اتکا کرد.
روش کار اجزا به‌هم
این سیستم دارای چندین لایه است که باید به‌صورت یکپارچه طراحی شوند. سایبان سازه‌ای، پنل‌ها و تجهیزات شارژ را نگه می‌دارد. آرایه خورشیدی نور خورشید را به برق تبدیل می‌کند. بانک باتری انرژیِ مازاد را ذخیره می‌کند. زیرساخت شارژ، توان را به وسایل نقلیه انتقال می‌دهد؛ این زیرساخت شامل شارژرهای AC سطح ۲ با توان ۷ تا ۲۲ کیلووات و شارژرهای سریع DC با توان ۵۰ کیلووات و بالاتر است. سیستم مدیریت انرژی همه این اجزا را به هم پیوند می‌زند و تصمیم می‌گیرد که در چه زمانی باتری شارژ شود، در چه زمانی توان به وسایل نقلیه ارسال شود و در چه زمانی از شبکه برق تأمین گردد. اینکه از ابتدا این معماری را به‌درستی طراحی کنیم اهمیت دارد، زیرا اضافه کردن ذخیره‌سازی یا شارژرها به سایبانی که برای این منظور طراحی نشده، اغلب هزینه‌برتر از ساخت صحیح آن از ابتداست.
هماهنگ‌سازی سیستم با استفاده واقعی وسایل نقلیه
پناهگاه خورشیدی که برای یک اسطول مناسب است ممکن است برای اسطول دیگری مناسب نباشد. متغیر کلیدی زمان واقعی ایستادن و شارژ شدن خودروهاست. اسطول‌هایی که در طول روز در محل اقامت دارند — یعنی خودروها صبح وارد می‌شوند و تمام روز در آنجا می‌مانند — به‌خوبی با تولید انرژی خورشیدی هماهنگ می‌شوند و می‌توانند سهم بزرگی از بار شارژ خود را مستقیماً جبران کنند. در عملیات بازگشت به پایگاه، که خودروها صبح زود حرکت کرده و شب‌ها بازمی‌گردند، نیاز به ذخیره‌سازی باتری بیشتری است تا انرژی خورشیدی تولیدشده در نیمه‌روز به پنجرهٔ شارژ عصر منتقل شود. عملیات بی‌وقفهٔ ۲۴ ساعتهٔ شبانه‌روزی نیز نیازهای متفاوتی دارند و اغلب به شارژ سریع جریان مستقیم (DC) و ظرفیت ذخیره‌سازی بزرگ‌تری متکی‌اند. تعیین اندازهٔ سیستم بدون درک چرخهٔ کار، حدس‌زنی است؛ و حدس‌زنی یا ظرفیت هدررفته یا تقاضای غیربرآورده‌شده را در پی دارد.
| چرخه کاری | تطابق خورشیدی | ذخیره‌سازی مورد نیاز | جبران خورشیدی معمولی |
|---|---|---|---|
| اقامت در طول روز | عالی | اختیاری | ۶۰ تا ۸۵ درصد |
| بازگشت ۱۲ ساعته به پایگاه | فقير | بله، ۱٫۵ تا ۲٫۵ ساعت | ۴۰ تا ۶۰ درصد مستقیم، با ذخیره‌سازی بیش از ۷۰ درصد |
| ۲۴/۷ مداوم | متوسط | بله، ۱ تا ۲ ساعت | ۳۰ تا ۵۰ درصد |
این اعداد از تحلیل‌های شارژ ناوگان به‌دست آمده‌اند و بسته به طول مسیر، رده خودرو و منابع محلی انرژی خورشیدی تغییر می‌کنند.
ملاحظات دنیای واقعی و محدودیت‌های صادقانه
پروژهٔ سایه‌بان خودرو تنها یک پروژهٔ خورشیدی نیست. این پروژه شامل مهندسی سازه، اخذ مجوز و اغلب هماهنگی با چیدمان پارکینگ موجود و تأسیسات زیرزمینی است. در یک پروژهٔ سایه‌بان خودرو با ظرفیت ۵۰۰ کیلووات‌پیک در کالیفرنیا، زمان‌بندی اخذ مجوز چهار تا شش ماه طول کشید، در حالی که برای گزینهٔ نصب روی سقف این زمان دو تا سه ماه بود؛ همچنین هزینهٔ هر وات به دلیل ساختار جدید بالاتر بود. با این حال، سایه‌بان خودرو ظرفیت بیشتری فراهم کرد و شارژ ادغام‌شده‌ای را ارائه داد که سیستم‌های خورشیدی روی سقف قادر به ارائهٔ آن نبودند. بار باد نیز عامل دیگری است که اغلب افراد را غافلگیر می‌کند. در سایه‌بان‌های باز، فشار همزمانی بر روی سطح بالایی و پایینی پنل‌ها اعمال می‌شود و استفاده از ضرایب بار باد مربوط به نصب روی زمین به جای ضرایب مربوط به ساختمان‌های باز، می‌تواند برآورد برآمدگی را ۱۰ تا ۱۵ درصد کمتر از مقدار واقعی نشان دهد. انجام صحیح مهندسی سازه اختیاری نیست.
جایی که تولید ادغام‌شده تأثیرگذار است
تبدیل یک سایه‌بان شارژ خودروهای الکتریکی با انرژی خورشیدی و ذخیره‌سازی به یک پروژهٔ اجراشده، فراتر از ترکیب قطعاتی از تأمین‌کنندگان مختلف است. سازه، سیستم نصب، ادغام الکتریکی و سیستم ذخیره‌سازی باید به‌صورت هماهنگ کار کنند؛ و عدم تطابق بین این اجزا منجر به تأخیرها و اصلاحات میدانی می‌شود. کین‌پاور از زمان تأسیس خود، سیستم‌های انرژی خورشیدی و ذخیره‌سازی را ساخته و عرضه کرده است و دارای چندین واحد تولیدی و توانایی‌های عمودی‌شده‌ای در حوزه‌های تحقیق و توسعه، تولید، طراحی سیستم و پشتیبانی پروژه‌ها می‌باشد. تیم مهندسی این شرکت محاسبات سازه‌ای و تعیین ابعاد سیستم را به‌صورت داخلی انجام می‌دهد که این امر انسجام بین سازهٔ سایه‌بان و آرایهٔ خورشیدی را از اولین نقشه تضمین می‌کند. برای پروژه‌هایی که نیازمند تحویل کل سیستم به‌صورت یک بستهٔ هماهنگ‌شده (نه مجموعه‌ای از قطعات جداگانه) هستند، این ادغامِ عمودی است که زمان‌بندی‌ها را واقع‌بینانه و کیفیت را پایدار نگه می‌دارد.