خسارة 4.6 مليار دولار! كيفية تجنب "الخسارة" في مجال الطاقة الشمسية PV الأنظمة؟

أظهرت صناعة الخلايا الكهروضوئية، باعتبارها عنصرا حاسما في الطاقة المتجددة، زخما تنمويا قويا في السنوات الأخيرة. على الصعيد العالمي، القدرة المركبة ل PV تستمر الأنظمة في الارتفاع، وأصبح اتجاه الطاقة النظيفة التي تحل محل المصادر التقليدية بارزًا بشكل متزايد.

ومع ذلك، مع التوسع PV مقاييس النظام، بعض القضايا التي تم التقليل من أهميتها في السابق بدأت تظهر تدريجياً إلى النور. وخاصة مسألة السلطة PV أصبحت خسائر النظام نقطة محورية في الصناعة، وأصبح استكشاف أسبابها والبحث عن طرق لتقليل الخسائر الاقتصادية أحد أهم أولويات الصناعة.

الطاقة الشمسية تواصل الهيمنة

ووفقاً لوكالة بيانات من وكالة الطاقة الدوليةوصلت القدرة المركبة العالمية للطاقة الشمسية إلى حوالي 375 جيجاوات في عام 2023، وهو ما يمثل زيادة بنسبة 57٪ عن العام السابق البالغ 239 جيجاوات. وقد دفع هذا التراكمي العالمي PV القدرة المركبة لتتجاوز 1500 جيجاوات، لتصل إلى رقم مثير للإعجاب يبلغ 1550 جيجاوات.

سواء في السنوات الأخيرة أو في المستقبل المنظور، لا يزال توليد الطاقة الشمسية يهيمن على أنواع مختلفة من مصادر الطاقة الجديدة، بما في ذلك طاقة الرياح والطاقة الكهرومائية وطاقة الكتلة الحيوية. على الرغم من أن معدل النمو PV قد تتباطأ المنشآت قليلاً، ومن المتوقع أن يستمر اتجاهها التصاعدي، مع آمال بتجاوز علامة 3000 جيجاوات في المستقبل القريب.

تظهر الأبحاث أهمية كبيرة PV خسائر النظام

ومع ذلك، وفي ظل هذه الخلفية من النمو السريع، تتفاقم بعض القضايا التي تم تجاهلها منذ فترة طويلة سنة بعد سنة، مما يؤدي إلى خسائر اقتصادية كبيرة، مع ظهور الطاقة الشمسية. PV فقدان النظام بارز بشكل خاص.

خرائط رابتور رصد 125 جيجاوات من PV الأصول من 41 دولة. وقاموا بجمع البيانات من خلال الطائرات بدون طيار والروبوتات وواجهات برمجة التطبيقات (APIs) وأجهزة استشعار إنترنت الأشياء (IoT) وأجروا دراسات تفصيلية. ووجدوا أنه في هذا الجزء فقط من PV الأصول، كان هناك 1.777 مليار دولار من خسارة الدخل السنوية التي يمكن الوقاية منها. وإذا تم استقراء هذه البيانات لجميع أصول الطاقة الشمسية في جميع أنحاء العالم، فقد تصل خسائر الدخل السنوية المحتملة إلى 4.6 مليار دولار.

ويشير تقرير البحث أيضا إلى أن المتوسط PV يبلغ حساب خسارة النظام حوالي 4,696 دولارًا أمريكيًا لكل ميجاوات، لكن الخسائر الفعلية تختلف اعتمادًا على عوامل مثل الموقع الجغرافي وحجم النظام ونوع الوحدة. ومن الجدير بالذكر أنه على نطاق أوسع PV المواقع (100 ميجاوات تيار مستمر +)، فإن خسارة الدخل السنوية لكل ميجاوات أعلى، حيث تبلغ في المتوسط ​​5,000 دولار. منذ عام 2019، المتوسط PV ارتفعت خسائر النظام الناتجة عن ضعف الأداء من 1.61% إلى 4.47% في عام 2023.

عوامل مختلفة تساهم في PV خسائر النظام

أعطال النظام: حسب أبحاث خرائط رابتور، تظل حالات الفشل على مستوى النظام هي العامل الأكبر الذي يساهم في فقدان الطاقة في الطاقة الشمسية PV الأنظمة، مع فشل العاكس، وانقطاع السلسلة، وفشل صندوق الموحد لها التأثير الأكبر على الطاقة، وهو ما يمثل 1.91%، 0.90%، و0.81% على التوالي.

الأسباب الجذرية لفشل النظام معقدة، ولكن يمكن تصنيف العوامل الأكثر شيوعًا إلى نوعين.

أولاً، شيخوخة النظام، سواء كان كذلك PV يمكن أن تؤدي الألواح أو العاكسات أو الأسلاك إلى مشاكل تقادم المكونات أثناء التشغيل لفترة طويلة، خاصة عند تعرضها لظروف بيئية معاكسة مثل العواصف الرملية والأمطار الغزيرة على مدى فترة طويلة. يمكن أن تؤدي هذه الظروف إلى تفاقم خسائر عدم التطابق في PV الأنظمة، حيث أن المكونات القديمة قد لا تعمل على النحو الأمثل، مما يؤدي إلى عدم الكفاءة في النظام ككل.

ثانيًا، فشلت سرعة التطور وفقًا لمعايير الصناعة في مواكبة النمو السريع للأعمال التجارية العالمية، مما أدى إلى سلسلة من مشكلات الصناعة. بعض ذات جودة منخفضة PV استحوذت اللوحات والعاكسات والمنتجات الأخرى على حصة في السوق من خلال طرق البيع منخفضة التكلفة ولكنها فشلت في تحقيق نتائج توليد الطاقة المتوقعة. وقد أدى هذا الاستثمار المبكر منخفض التكلفة إلى فشل النظام بشكل متكرر وزيادة الخسائر على مر السنين، مما أدى إلى تقصير عمر النظام.

إهمال الصيانة: سواء كان ذلك بسبب أن صيانة النظام تعتبر زيادة في النفقات الإضافية على الموارد البشرية والمالية، أو بسبب نقص المواهب والتكنولوجيا في ظل ظروف موضوعية، فإن بعض أصحاب الأعمال يهملون أهمية الصيانة الدورية. ونتيجة لذلك، فإن بعض المشاكل التي يمكن الوقاية منها مثل فقدان التربة PV لا يمكن حل الوحدات مقدمًا، مما يؤدي إلى فشل النظام وتعطله بمقاييس مختلفة، مما يؤدي إلى زيادة أكبر PV خسائر النظام.

الطقس المتطرف: بالإضافة إلى الأسباب المذكورة أعلاه، أدى تكرار حدوث الطقس المتطرف في السنوات الأخيرة إلى تفاقم خسائر النظام. عادة ما يكون للأحداث الجوية المتطرفة مثل العواصف والعواصف الثلجية والعواصف الرملية والعواصف الثلجية تأثير كبير على PV الأنظمة، مما يتسبب بشكل مباشر في خلل بعض المكونات، وبالتالي تقليل كفاءة النظام.

حلول مختلفة لتجنب الخسائر التي يمكن تجنبها

اختيار المكونات عالية الجودة: للحد من فقدان الطاقة في الطاقة الشمسية PV الأنظمة، المهمة الأساسية هي اختيار الجودة العالية PV المكونات والمعدات. الاستثمار في موثوقة ومعتمدة PV قد تتحمل الألواح والعاكسات والمنتجات الأخرى تكاليف أعلى في البداية ولكنها يمكن أن تقلل بشكل فعال من حدوث الأخطاء، وتطيل عمر المعدات، وبالتالي تقلل PV خسائر النظام.

بالإضافة إلى ذلك، إجراء تحقيقات وتقييمات شاملة للموردين مثل Beny الطاقة الجديدة ويعد اختيار الشركات المصنعة ذات السمعة الطيبة مع فترات ضمان طويلة أمرًا بالغ الأهمية أيضًا لضمان موثوقية النظام.

تنفيذ تدابير حماية السلامة: يعد تجهيز النظام بأنظمة حماية السلامة الشاملة أمرًا ضروريًا لمنع فشل النظام و PV خسائر النظام. يتضمن ذلك أدوات الحماية من زيادة التيار، وقواطع دوائر التيار المستمر، ومفاتيح عزل التيار المستمر، وأجهزة الإغلاق السريع، وغيرها من المعدات التي يمكنها الحماية بشكل فعال PV الأنظمة من التأثيرات الضارة لارتفاع الجهد، والدوائر القصيرة، والتيارات الزائدة، وغيرها من الظروف غير الطبيعية، مما يضمن التشغيل الآمن والمستقر للنظام.

علاوة على ذلك، فإن اتخاذ تدابير وقائية مقابلة تحسبًا للطقس المتطرف المتوقع، خاصة في المناطق التي تتكرر فيها الظواهر الجوية المتطرفة، مثل تعزيز المعدات الثابتة وتركيب الأغطية الواقية، يمكن أن يقلل بشكل فعال من تأثير عوامل الطقس على النظام.

تعزيز صيانة النظام: تعد صيانة النظام في الوقت المناسب وبشكل منتظم أمرًا بالغ الأهمية لتقليل فقد الطاقة في الطاقة الشمسية PV أنظمة. إن تنفيذ نظام صيانة قوي وإجراء عمليات فحص منتظمة ومعالجة المشكلات المحتملة على الفور يمكن أن يؤدي إلى تحسين أداء النظام واستقراره بشكل كبير. بالإضافة إلى ذلك، فإن تعزيز تدريب الموظفين لتحسين مهارات الصيانة يضمن فعالية وكفاءة أعمال الصيانة، وبالتالي ضمان التشغيل السلس للنظام.

المراقبة المستمرة والتحسين: إن إنشاء نظام شامل للمراقبة والتحليل، والتحقق من أداء النظام في الوقت الفعلي، ومعالجة المشكلات بسرعة، يمكن أن يعزز كفاءة توليد الكهرباء والجدوى الاقتصادية. تساعد تقنية المراقبة المتقدمة والمنصات البعيدة في اكتشاف المشكلات المحتملة وإدارتها لتشغيل النظام بشكل آمن.

Benyحلولنا التي تفيد كل عميل

مع سنوات من المشاركة العميقة في PV صناعة، Benyالصورة حلول نقل وتوزيع التيار المباشر (DC). لقد برزوا كقادة الصناعة. معالجة المشكلات المحتملة المختلفة أثناء تشغيل النظام، Beny توفر منتجات وأنظمة مراقبة مختلفة لضمان التشغيل الآمن والمستقر بشكل شامل PV أنظمة، والحد PV خسائر النظام.

قواطع دوائر التيار المستمر: Benyقواطع الدائرة ذات الحالة المقولبة للتيار المستمر، وقواطع الدائرة المصغرة للتيار المستمر، وقواطع الدائرة للتيار المستمر المناسبة لأنظمة تخزين طاقة البطارية (BESS) يلبي احتياجات السيناريوهات المختلفة، ويوفر وظائف الحماية من التحميل الزائد والدوائر القصيرة والتدفق العكسي، بالإضافة إلى حواجز فلاش القوس، مما يحسن سلامة النظام واستقراره.

مفاتيح عزل التيار المستمر: Benyالصورة مفاتيح عازلة العاصمة مصممة خصيصا ل PV أنظمة التيار المستمر وأنظمة تخزين الطاقة، والمعدات الكهربائية عالية الأداء ذات التصميم المعياري، والجهود الكهربية المقدرة التي تغطي DC300V إلى DC1600V، والتيارات المقدرة التي تغطي 8A إلى 800A. باستخدام تقنية انقراض قوس التيار المستمر الحاصلة على براءة اختراع، يمكنه إطفاء الأقواس في أقل من 3 مللي ثانية، مع مقبض قابل للقفل لمنع سوء التشغيل.

حماة الطفرة: Beny يوفر كلاً من واقيات التيار المستمر والتيار المتردد (AC)، مما يوفر حماية من فئة T1 وT1+T2 وT2 للنظام. مجهزة بجهاز ميكانيكي للرحلة الحرارية داخليًا، مع الإشارة إلى الخطأ من خلال مؤشر أحمر، ومجهزة بشكل اختياري باتصالات إشارة عن بعد للمراقبة. بمجرد حدوث ارتفاع في الجهد، يمكنه الاستجابة بسرعة في أجزاء من الثانية، مما يحافظ على استقرار النظام.

أجهزة الإغلاق السريع: في حالة فشل النظام، Benyالصورة أجهزة الاغلاق السريع يمكنه تقليل الجهد بسرعة إلى مستوى آمن خلال أجزاء من الثانية، مما يؤدي إلى تجنب الحوادث والخسائر الخطيرة. استخدام تقنية Power Line Communication (PLC) لنقل الإشارات غير الطبيعية بسرعة أثناء حالات الطوارئ أو عمليات الصيانة. بالإضافة إلى ذلك، لديهم تدابير استباقية مثل تنفيذ عمليات إيقاف التشغيل تلقائيًا على مستوى الوحدة في حالات ارتفاع درجة الحرارة أو انقطاع التيار المتردد.

أنظمة المراقبة: يمكن للعملاء أيضًا تجهيز أنظمة المراقبة لتحقيق الإدارة في الوقت الفعلي للوحدات المختلفة في النظام. بمجرد حدوث أي خلل، يمكن لموظفي الصيانة تحديد موقع المشكلات وحلها بسرعة، مما يقلل من مخاطر فشل النظام ووقت التوقف عن العمل، وبالتالي تقليل خسائر النظام.

وعلاوة على ذلك، Benyتتوافق منتجات شركة sim مع معايير الجودة الدولية وحصلت على شهادات الصناعة مثل UL، وREC، وTÜV Rheinland، وAS، وCE، وCB، وRoHS، وما إلى ذلك. كما أنها تتمتع بمستويات حماية عالية، وتستخدم مواد مقاومة للأشعة فوق البنفسجية ومثبطات اللهب، ولها خضعت لاختبارات بيئية قاسية تتراوح من -40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية، مما يجعلها مناسبة للبيئات القاسية. أنها توفر ضمانات موثوقة للتشغيل المستقر والآمن PV الأنظمة.

خاتمة

باعتبارها عنصرا هاما من الطاقة النظيفة، و PV حققت الصناعة إنجازات هائلة في السنوات الأخيرة. ومع ذلك، كما هو حجم PV ومع توسع الأنظمة، ظهرت مشكلات مثل فقدان الطاقة تدريجيًا، مما يشكل تحديات كبيرة أمام الصناعة. ومن خلال التحليل المتعمق لأسباب انقطاع الطاقة، يمكننا أن نرى تأثير عوامل مثل فشل النظام، وإهمال الصيانة، والظروف الجوية القاسية على PV الأنظمة.

ومع ذلك، مع التقدم التكنولوجي والتحسين المستمر للحلول، نحن واثقون من تقليل فقد الطاقة بشكل فعال وضمان التشغيل الآمن والمستقر PV الأنظمة.

Benyتوفر حلول نقل وتوزيع التيار المستمر الخاصة بـ DC حماية موثوقة لـ PV وستعمل منتجاتها عالية الجودة وأنظمة المراقبة المتقدمة على تعزيز أداء النظام واستقراره، مما يساهم في تطوير الطاقة النظيفة. دعونا نعمل معا لتعزيز PV الصناعة نحو اتجاه أكثر استدامة، والسعي لتحقيق الاستخدام النظيف والفعال لموارد الطاقة.