Mifumo ya Nishati ya Pumzi na Jua: Jinsi Yanavyofanya Kazi na Wakati wa Kuweka Pesa

Kwa Nini Kuchanganya Upepo na Jua

A mfumo wa nishati ya upepo na jua unaofanya kazi pamoja inafanya kazi kwa sababu rasilimali hizi mbili zinahusiana, si zinakompetisha.

• Jua inafikia juu ya muda wa mchana, inaweza kupredictwa vizuri kwa kuzingatia mizimu, na haiproduce kitu usiku.

• Vitu mara nyingi huwa imara zaidi usiku, mchana, na katika msimu wa baridi — hivyo ni wakati maalum ambapo nuru ya jua ni ya chini zaidi.

Katika eneo la sahihi, hizi mbili zinapokwenda pamoja kwa kifupi kwa muda wa siku na mizimu, ambayo inapunguza batari inayohitajika kufanya kazi wakati wa mapumziko. Upungufu wa uhifadhi huu ndio mahali ambapo hesabu za kiuchumi zinategemea zaidi.

Uhusiano Huu Ni Kweli — Lakini Unategemea Eneo

Athari ya uhusiano hii si sawa kote. Inategemea mifumo ya upepo ya eneo hilo:

Ukisema ukweli: mfumo wa mchanganyiko wa nguvu ya jua na uvimba unafaa kwa mahali madogo tu na haufaa kwa sehemu nyingi. Fanya utambuzi wa rasilimali za uvimba kabla ya kujitenga — angalau miezi kumi na mbili ya data, na ikiwezekana rekodi ya muda mrefu iliyotengenezwa kwa mfumo. Tabia ya kawaida ya kushindwa ni kununua mtambo wa uvimba kulingana na mwezi uliokuwa na uvimba sana.

Mpangilio wa mfumo

A mfumo wa kuzalisha nguvu ya mchanganyiko wa jua na uvimba kwa mauzo huja zaweza kwa kawaida:

Kitu muhimu ni kionyesho cha mchanganyiko. Kinafaa kushughulikia vyanzo viwili vilivyofanya kazi kwa tabia tofauti sana — DC ya PV inayosimama kiasi, na AC ya turboni inayobadilika na kupitwa kwa mabadilisho. Kionyesho cha bei nafuu kinashughulikia moja vizuri na kingine vibaya, ambacho ndicho jinsi ya mfumo wa mchanganyiko unavyopungua utendaji bila mtu kujua.

Kitambo cha Kudhibiti

Mfumo uliojengwa vizuri una priorite kwa mtaratibu huu:

• Kuhudumia mzigo moja kwa moja kutoka kwa chanzo chochote kinachozalisha.

• Chakua betri na mabaki.

• Kuogopa au kufuta mabaki baada ya betri kuwa imejaa.

Mkanda wa upepo una changamoto: hauwezi kuzimwa rahisi katika upepo mkali bila ulinzi wa miashara. Kwa hiyo, mikanda ya upepo inahitaji njia ya kujifunga, kizamwani cha umeme, au mzigo wa kufuta unaozingatiwa kwa upepo wake wa juu. Hii ni hitaji la uhandisi, si jambo la kuzidhi — kumomitwa ni sababu ya kawaida zaidi ya kushindikana kwa mkanda wa upepo.

Kuhesabu ukubwa wa mfumo wa pamoja wa upepo na jua

Njia inayorekodiwa tena:

• Mahitaji ya kila siku — kama yoyote mfumo wa nje ya mtandao, katika kWh/kila siku.

• Mchango wa nuru ya jua — kW za safu × masaa ya nuru ya jua kwenye juu × 0.75.

• Mchango wa upepo — uwezo wa mzunguko × kiwango cha utendaji. Tumia tahadhari: mizunguko ya ukulima ya nyumbani mara nyingi hufikia kiwango cha utendaji cha 10–20%, siyo ya 40% na zaidi kama ya mizunguko ya umma.

• Sawazisha dhidi ya mahitaji , kisha ambaa ukubwa wa betri kwa kujitegemea.

• Ongeza chombo cha msaada — sehemu nyingi za mfumo wa mchanganyiko bila mtandao huweka mzunguko mdogo kwa wiki ya kuvimba na kuvimba ambayo kila sehemu inapita hatimaye.

Uchunguzi muhimu wa busara: ikiwa mchango wa upepo ni chini ya takriban 20% ya jumla ya nishati, gharama na usambazaji wa mzunguko mara nyingi haujathibitishwa. Pesa ile ile zinazotumika kwa PV zaidi na uhifadhi mara nyingi ni uwekezaji bora zaidi.

Mahali Unapoleta Maana

• Mahali pana ya mbali kutoka kwa mtandao wa umeme — minara ya mawasiliano, mashamba, makazi ya visiwa, vituo vya ufuatiliaji vya mbali, ambapo usafirishaji wa mafuta ni gharama kuu

• Nyumba za pwani na za milima bila uunganisho wa mtandao wa umeme

• Mahali yenye tofauti kubwa ya baridi/joto katika mwaka — ambapo nuru ya jua pekee inahitaji batari kubwa sana ili kudumisha baridi

• Mikro-mtandao ya mchanganyiko yanayohudumia jamii ndogo

Mahali ambapo hauwezi kufanya maana: nyumba za miji ya nje, mahali yenye uunganisho wa mtandao wa umeme unaofaa, na eneo linalo bila rasilimali za uvimbu uliojazwa.

Thamani

Turbaini ni sehemu ya ghali sana na sababu kuu ya matumizi ya huduma. Hivyo, uamuzi unapaswa kufanywa kulingana na rasilimali ya upepo, si kwa sababu ya utakatifu wa teknolojia.

Kuunda Betri kwa Tovuti ya Mchanganyiko

Betri katika mfumo wa mchanganyiko hufanya kazi zaidi kuliko katika mfumo wa PV tu, na ukubwa wake unahitaji makini.

Anza na ukomavu mrefu zaidi unaotarajwa. Katika tovuti ya mchanganyiko, betri inapaswa kufunga pengo kati ya uzalishaji na mzigo wakati wa mkusanyiko mbaya zaidi wa upepo mdogo na jua mdogo. Hii mara nyingi ni kipindi cha siku mbili hadi nne, si usiku mmoja — ambayo ndio sababu ya betri za mchanganyiko za nje ya mtandao ni kubwa zaidi kwa uwiano kuliko za jua tu.

Kisha angalia ubaguzi wa turbaini. Uzalishaji wa turbaini unavyopanda na kupungua dakika kwa dakika. Betri ambayo ni ndogo sana itaona mzunguko wa chini mara kwa mara, ambao ni chini ya kuharibu kuliko mzunguko wa kina lakini bado unafanya maisha kuwa fupi. Kanuni ya kawaida ni kutoa dakika nne za mzigo wa wastani kama kikunjo.

Kisha amua juu ya kijenereta. Wakazi wa kawaida wa mchanganyiko hushika kijenereta cha mkurupuko kidogo. Ikiwepo, ukubwa wa betri unaweza kupangwa kwa siku mbili badala ya nne, kwa sababu kijenereta kinachukua sehemu ya mwisho. Bila yake, betri lazima ichukue hali ya kibaya zaidi peke yake.

Hatimaye, thibitisha uwezo wa betri kuchukua chaji. Vifaa vya LiFePO4 vinachukua chaji haraka, ambavyo vinafaa zaidi kwa pato la kubadilika la turba, kuliko vya ubao la chuma, ambavyo huwa na uwezo mdogo wa kuchukua chaji zaidi ya 80% ya hali ya chaji. Kwa wakazi wa mchanganyiko, tofauti hii pekee inaweza kusaidia kuthibitisha gharama ya juu ya LFP.

Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara

Swali: Je, mchanganyiko wa upepo na jua ni bora kuliko jua pamoja na betri zaidi? Tu pale ambapo rasilimali za upepo ni nguvu kweli na zinazokidhi jua. Vinginevyo, PV zaidi na uhifadhi ni mara nyingi rahisi zaidi kwa gharama na dharura chini sana ya matumizi.

Swali: Nina hitaji upepo ngapi? Wakazi unapaswa kuonyesha kasi ya upepo ya wastani ya chini ya mita 5 kwa kimo cha kituo cha turba, pamoja na rekodi iliyosomwa ili kuthibitisha tahminu. Chini ya hiyo, turba haitakuwa na faida ya kufanya malipo.

Swali: Je, naweza ongeza upepo kwenye mfumo wa jua uliopo? Marahaba ndiyo, ikiwa inaveta au kiongozi kinakubali ingizo ya pili. Vinginevyo vya mchanganyiko vingi hufanya hivyo; kama siyo hivyo, kiongozi cha kujitenga cha mtindo wa upepo na kipengele cha kusambaza chenye nguvu kinatumika.

Swali: Kwa nini kifaa cha upepo kidogo kinahitaji usafi? Angalau mgusuzi mmoja kwa mwaka, pamoja na kuchunguza vifungo na vichwa vya upepo. Vifaa vya upepo vinahitaji makini zaidi kuliko sehemu yoyote ya mfumo.

Swali: Je, vifaa vya upepo vinafanya kazi katika eneo la miji? Vizuri sana. Majengo huunda upepo wa kushindwa ambao unapunguza uwezo wa kutengeneza umeme na kuongeza haraka uvimbe. Upepo wa miji si rasilimali yenye uwezo wa kutumika kwa kawaida.

Unachunguza tovuti ya mchanganyiko? Kinpower inatoa mfumo wa kuchanganya upepo na nuru — mabandeli ya PV, vinginevyo vya mchanganyiko, vifungo vya upepo na uhifadhi wa LiFePO4 — vilivyoundwa kama mfumo mmoja ulioelezewa na kufuatwa kwa njia moja. Tazama uunganisho wa upepo na nuru or chunguza suluhisho za nishati .