مقدمة في تصميم نظام إضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية

(1) الاستفادة الكاملة من طاقة الرياح والطاقة الشمسية المتجددة لضمان إمداد مستمر بالكهرباء على مدار العام. (2) ظروف التشغيل البيئية المناسبة: درجة الحرارة من -15 إلى 45 درجة مئوية، رطوبة نسبية 95%، أمطار ورذاذ ملحي ساحلي، سرعة رياح 330 م/ث، سرعة رياح قصوى 40 م/ث، إجمالي الإشعاع الشمسي 150 كيلو كالوري/سم²، ساعات سطوع الشمس السنوية 3000 ساعة. (3) ضمان الاستقرار: تشغيل مستقر وآمن وموثوق، ويمكن استخدامه على مدار الساعة دون الحاجة إلى مراقبة. (4) عدم وجود تداخل كهرومغناطيسي: لن يكون لتوربين الرياح ووحدة التحكم في الشحن الخاصة به أي آثار كهرومغناطيسية ضارة على البيئة المحيطة. (5) ضمان جودة المنتج: يجب أن يتوافق تصميم وتصنيع وجودة منتجات توربينات الرياح مع المعايير الوطنية والصناعية ذات الصلة، ويجب أن يتوافق نظام ضمان جودة المنتج مع اللوائح المستهدفة. تبلغ القدرة الإجمالية للنظام 60 واط/71 واط (Pu003d60W/85%u003d71W)، وهي كفاءة العاكس وخطوط إمداد الطاقة. القدرة المقدرة لتوربين الرياح هي P، والقدرة المقدرة للوحة الشمسية هي P2، وسعة حزمة البطاريات هي C. وفقًا لظروف الموارد الطبيعية لموقع تركيب إنارة الشارع: أقصى مدة تشغيل متواصلة لا يستطيع فيها توربين الرياح واللوحة الشمسية توليد الكهرباء في الوقت نفسه هي 3 أيام؛ أقصى مدة تشغيل متواصلة لا تستطيع فيها وحدة البطارية توليد الكهرباء هي 12 يومًا؛ أقصى مدة تشغيل متواصلة لا يستطيع فيها توربين الرياح توليد الكهرباء هي 6 أيام. يتم تحديد جانب حزمة البطاريات على مدار 24 ساعة يوميًا؛ باستخدام بطاريات Cu003d340Ah، يكون التكوين الفعلي عبارة عن 12 بطارية Cu003d2V/340Ah في مجموعة واحدة. (6) تحديد قدرة توربينات الرياح: في الأحوال الجوية التي لا تستطيع فيها الخلايا الشمسية توليد الكهرباء، والتي تتسم عادةً بأيام غائمة وماطرة متواصلة، تتجاوز سرعة الرياح ومدتها بكثير متوسط ​​سرعة الرياح السنوي ومدة تشغيلها. وبناءً على البيانات المناخية والبيئة الطبيعية للموقع، ووفقًا لمواصفات توربينات الرياح وموثوقية التركيب والاستخدام الفعليين، فإن التكوين الفعلي لمحطة MPSQW هو: توربينة رياح واحدة من طراز WV-02 بقدرة 350 واط. تتميز توربينات الرياح من سلسلة EV-02 بنظام قابض ميكانيكي أوتوماتيكي، مما يُغنيها عن متطلبات طاقة الرياح العالية التي تتطلبها توربينات الرياح التقليدية، بحيث يمكن تشغيلها في ظروف رياح ضعيفة جدًا، وتكتسب الشفرات سرعة وعزم دوران معينين. في هذه الحالة، يبدأ نظام القابض تلقائيًا بتشغيل المولد لتوليد الكهرباء، مما يُحسّن بشكل كبير كفاءة توليد الطاقة لتوربينات الرياح ويُضاعف مدة تشغيلها. تم تجهيز توربينات الرياح من سلسلة EV-02 بنظام توجيه ذاتي، يقوم بمحاذاة السطح المواجه للرياح مع اتجاهها عند ضعفها، وذلك للحصول على أكبر مساحة مواجهة للرياح وتحسين كفاءة تشغيل التوربين. (7) تحديد قدرة الخلايا الشمسية: في الأيام المشمسة المتواصلة، والتي لا تستطيع فيها توربينات الرياح توليد الكهرباء، حيث تتجاوز ساعات سطوع الشمس اليومية المتوسط ​​السنوي بكثير، وبناءً على البيانات المناخية والبيئة الطبيعية للموقع، يتم اختيار 6 ساعات/أمبير. وبناءً على مواصفات الخلايا الشمسية وسهولة التركيب وجماله، يتم اختيار P200 واط، ويكون التكوين الفعلي: 100 واط × 2. يجب أن يفي تصميم قوة عمود الإنارة بمتطلبات مواصفات الإنشاء والقبول لمشاريع إنارة الطرق الحضرية، والشروط الفنية لأعمدة الإنارة وأنابيب أبراج توربينات الرياح الصغيرة، وأن يكون مختلفًا تمامًا عن التردد الطبيعي لتوربينات الرياح، وأن يتحمل إعصارًا من الفئة 12. يجب تحديد ارتفاع عمود الإنارة وفقًا للبيئة الجغرافية لموقع التركيب لضمان عدم تأثر استخدام توربينات الرياح. يعتمد تركيب وحدات الخلايا الشمسية عمومًا على عدم تداخلها مع شفرات توربينات الرياح، وفي الوقت نفسه، من الضروري ضمان عدم حجب أعمدة الإنارة لوحدات الخلايا الشمسية. يتم تحديد ارتفاع تركيب مصابيح الشوارع الشمسية وفقًا للإضاءة المطلوبة في التصميم. (8) الخلاصة: تُعد طاقة الرياح والطاقة الشمسية مصادر طاقة متجددة غير ملوثة وغير قابلة للنضوب. وقد تم تطبيق أنظمة طاقة الرياح الصغيرة والمتوسطة الحجم وأنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية مبدئيًا في بلدي. لقد أرست الشراكات المثالية بين توليد الطاقة من الرياح والطاقة الشمسية الكهروضوئية الأساس لتوسيع نطاق هذين المصدرين الجديدين للطاقة، وتصنيعهما، وتسويقهما. في البداية، استُخدمت توربينات رياح صغيرة ومتوسطة الحجم في المناطق النائية، حيث الظروف الطبيعية الجيدة، والتكلفة المنخفضة، وعدم وجود متطلبات جمالية أو تقنية مُحددة. أما في المناطق المُتطورة اقتصاديًا، فالظروف الطبيعية أقل جودة، والتصنيع أقل، والمتطلبات التقنية عالية، والتكلفة مرتفعة نسبيًا، مع ضرورة وجود تصميمات جذابة. ومع اختلاف الظروف البيئية والطلبات بين المناطق، ازدادت متطلبات تقنية توليد الطاقة الهجينة من الرياح والطاقة الشمسية، مثل بدء التشغيل عند سرعات رياح منخفضة، وتخزين الطاقة بجهد منخفض، ومقاومة عالية للأعاصير، ومقاومة للتآكل الناتج عن رذاذ الملح، والتحكم الذكي، وغيرها من التقنيات التي يجري تطويرها باستمرار. وبفضل الدعم القوي من الدولة وتحسين تقنية أنظمة إنارة الشوارع الهجينة من الرياح والطاقة الشمسية، سيشهد الناس في المستقبل صفوفًا من هذه الأنظمة في الشوارع والطرق.