مشروع طاقة شمسية بقدرة 200 كيلوواط مع تخزين الطاقة لمطحنة أرز في أبوجا، نيجيريا

خلفية المشروع — استُخدم هذا النظام الشمسي في مشروع مطحنة الأرز لتحل محل الديزل في تغطية الجزء الأكبر من احتياجات الطاقة اللازمة لعملية الطحن.

حبة أرز مصنع الطحن التي تقع في منطقة نائية من أبوجا، نيجيريا، كانت تعاني منذ فترة طويلة من عدم استقرار إمدادات الكهرباء من الشبكة العامة. وبسبب انقطاعات التيار المتكررة، لم يكن المصنع قادراً على العمل لأكثر من ساعتين يومياً، مما أدى إلى تقييد القدرة الإنتاجية الإجمالية بشكل كبير. وفي الوقت نفسه، ارتفعت أسعار الكهرباء المحلية بأكثر من 30% خلال العام، مما تسبب في ارتفاع تكاليف الطاقة بشكل مستمر وجعل حلول شبكة الكهرباء التقليدية ومولدات الديزل غير مستدامة على المدى الطويل.

تحديات العملاء

• - عدم استقرار إمدادات الكهرباء من الشبكة مع انقطاعات متكررة للتيار الكهربائي
•  
• ارتفاع أسعار الكهرباء باستمرار، مما يجعل تكاليف التشغيل غير قابلة للتنبؤ.
•  
• - ارتفاع استهلاك الوقود وتكاليف صيانة مولدات الديزل
•  
• -- معدات الإنتاج التي تتطلب مصدر طاقة عالي الاستقرار

حل

قامت شركة MARS SOLAR بتصميم وتنفيذ مشروع طاقة شمسية مخصص بقدرة 200 كيلوواط و نظام متكامل لتخزين الطاقة بالنسبة للعميل:

• وحدات LONGi الكهروضوئية عالية الكفاءة لتحسين أداء توليد الطاقة بشكل عام
•  
• نظام عاكس IGBT من ماركة فوجي لضمان استقرار الجهد الكهربائي وخرج الطاقة
•  
• نظام تخزين طاقة ذكي ببطاريات الليثيوم مزود بنظام إدارة بطاريات متطور، مناسب للتشغيل طويل الأمد تحت أحمال عالية
•  
• - تصميم هيكلي صناعي متين مع نظام تحويل تلقائي (ATS) لتوفير إمداد طاقة متواصل على مدار 24 ساعة

نتائج المشروع

• 1- تم تحقيق إمداد طاقة مستقر على مدار الساعة، مما يضمن استمرار الإنتاج
•  
• 2- تم استبدال مولدات الديزل بالكامل، مما أدى إلى خفض تكاليف التشغيل بشكل كبير
•  
• 3- فترة استرداد الاستثمار المقدرة حوالي سنتين
•  
• 4- عمر خدمة النظام لأكثر من 25 عامًا

أ نظام الطاقة الشمسية لمصنع الأرز تجمع هذه العملية بين نوعين من الأحمال الشاقة: معدات الطحن الثقيلة التي تعمل بمحركات وتنتج اندفاعات كبيرة عند بدء التشغيل، والإضاءة والتجفيف والتخزين المستمرين. ويجب أن يتم تصميم النظام ليلائم كلا النوعين، إلا أن كلاهما يؤثر على المواصفات في اتجاهين متباينين.

هذا المزيج هو ما يجعل... نظام الطاقة الشمسية لمصنع الأرز مشروع يستحق الدراسة: فالحمل شاق، وتكلفة الفشل باهظة، ويجب أن تستند الجدوى الاقتصادية إلى نتائج مقاسة بدلاً من تقديرات المورد.

كل نظام الطاقة الشمسية لمصنع الأرز يبدأ المشروع بتسجيل الاستهلاك لمدة تتراوح بين 7 و14 يومًا. يتم الفصل بين الحمل الأساسي والحمل الأقصى، ويتم تحديد سعة التوليد بناءً على الاستهلاك النهاري، بينما تُحدد سعة التخزين بناءً على الاستهلاك الليلي. وتضيف المعدات التي تعمل بمحركات متطلبات استهلاك متزايدة، مما يؤدي إلى عدم دقة عروض الأسعار التي تستند إلى متوسط الاستهلاك وحده.

في الحالات التي لا يجب أن ينقطع فيها التيار الكهربائي عن الموقع أبدًا، فإننا نحدد السعة بناءً على الاستقلالية في التزويد بالكهرباء وليس على توفير تكاليف الفواتير — وهو حساب مختلف يعني عادةً وجود مخزون أكبر من الطاقة وعاكس ثنائي الاتجاه مزود بخاصية التحويل التلقائي.

عمليات البناء والتصدير في Mars Solar نظام الطاقة الشمسية لمصنع الأرز حزم منتجات مباشرة من المصنع: الوحدات الكهروضوئية، أنظمة التثبيت، المحولات الهجينة أو ثنائية الاتجاه، أنظمة تخزين LiFePO4، أنظمة الحماية، الكابلات، وأنظمة المراقبة عن بُعد، وقد تم اختبارها جميعًا معًا قبل الشحن وحصلت على شهادات CE وRoHS وTUV وISO.

اطلع على الأجهزة المماثلة على موقعنا بطارية تخزين الطاقة المُثبتة على حامل الصفحة، و برنامج الطاقة التابع للبنك الدولي لمعرفة كيف يؤثر موثوقية الإمدادات على حجم الإنتاج في هذه الأسواق.

تبدأ عملية وضع ميزانية نظام الطاقة الشمسية لمصنع الأرز بسجل الأحمال، وليس بمساحة السقف. تستهلك محركات الطحن ما بين ثلاثة إلى ستة أضعاف تيار التشغيل العادي عند بدء التشغيل؛ لذا يتم تحديد سعة العاكس لتتحمل هذه الطفرة في التيار، كما يتم تحديد سعة البطارية لتغطية فترة التداخل عند بدء تشغيل محركين معًا. وبمجرد تحديد ذلك، يتبع ذلك تخطيط بقية النظام الشمسي لمصنع الأرز: تركيب الألواح الشمسية على سطح المستودع أو على حامل أرضي بجانبه، وتخزين الطاقة بالقرب من أرضية المصنع للحفاظ على مسارات التيار المستمر قصيرة، ومولد يظل متصلاً ولكنه يتوقف عن تحمل الحمل الأساسي. في أبوجا، جاءت العائدات من التوقف التام عن شراء الديزل أكثر مما جاءت من التعرفة.