تكلفة الاستثمار في حلول توليد الطاقة الشمسية خارج الشبكة للأسر الريفية والمزارع الصغيرة - إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية

كثيرًا ما يتساءل المستخدمون: كم تبلغ تكلفة استخدام الطاقة الشمسية في المنازل أو المزارع الريفية؟ هذا سؤال غير دقيق. وفقًا للمستوى المعيشي والاقتصادي للأسر الريفية العادية في بلدي، تشمل الأجهزة الكهربائية بشكل أساسي الأجهزة المنزلية الأساسية مثل الإضاءة، وأجهزة التلفاز، وطناجر الأرز، والثلاجات، والمراوح الكهربائية. في فصل الصيف الحار، يُعد مكيف الهواء من أكثر الأجهزة استهلاكًا للطاقة، ولذلك يُقلل المزارعون من استخدامه. أما في فصل الشتاء، فيُعد المدفأة أيضًا من أكثر الأجهزة استهلاكًا للطاقة، ولكنها تعمل لفترة طويلة نسبيًا. بافتراض أن الطاقة القصوى للأجهزة الكهربائية في منزل ريفي تبلغ حوالي 3000 واط، وأن متوسط ​​استهلاك الطاقة اليومي حوالي 10 كيلوواط/ساعة، وأن سعر الكهرباء يتراوح بين 0.5 و0.6 يوان لكل كيلوواط/ساعة، وأن المصروفات الشهرية للكهرباء تبلغ حوالي 200 يوان، بالنسبة للمناطق الريفية التي تتمتع ببنية تحتية جيدة نسبيًا لشبكة الكهرباء، وفي حال عدم وجود انقطاعات متكررة للتيار الكهربائي في الأوقات العادية، وعدم تأثير انقطاع التيار بشكل كبير على الحياة اليومية، فإننا ننصح المستخدمين بعدم التسرع في استخدام الطاقة الشمسية. سواءً كانت محطة توليد طاقة كهروضوئية متصلة بالشبكة أو نظامًا منفصلاً عنها (مع شبكة كهرباء تكميلية)، فإن تكلفة توليد الطاقة الشمسية لا تُقارن بتكلفة الطاقة الحرارية أو الكهرومائية. في المناطق الجبلية النائية، والهضاب، والمراعي، والجزر، وصحراء غوبي، وغيرها من المناطق، ونظرًا لعدم وجود شبكة كهرباء عامة، ترتفع تكلفة نقل الكهرباء لمسافات طويلة، كما أن تكلفة توليد الطاقة بالديزل باهظة للغاية بالنسبة للمستخدمين. لذا، يُعد توليد الطاقة الشمسية خيارًا جديرًا بالاهتمام. الحالة 1: نظام توليد الطاقة الشمسية المنزلي الريفي خارج الشبكة (نوع تكميلي تجاري للكهرباء) [الجدول 1] تكوين نظام توليد الطاقة الشمسية المنزلي الريفي خارج الشبكة (نوع تكميلي تجاري للكهرباء) ومرجع التسعير: مواصفات المشروع، عدد الوحدات، لوحة شمسية 36 فولت 280 واط، كتلة 10، صندوق تجميع الصواعق، مجموعتان من مدخلات الخلايا الكهروضوئية، مجموعة واحدة من مخرجات التيار المستمر، محول كهروضوئي واحد 48 فولت 6 كيلو فولت أمبير، بطارية حمض الرصاص 12 فولت 200 أمبير فقط، 4 حوامل كهروضوئية. السعر الإجمالي لـ 100 متر من سلك نحاسي قياسي وطني 4 مربع هو 28000 يوان (باستثناء الضريبة، باستثناء الشحن، ولا يشمل التركيب). ملاحظات: السعة المركبة المصممة هي 2800 واط، والحد الأقصى لتوليد الطاقة هو 8 كيلو واط ساعة في اليوم، والطاقة الاحتياطية حوالي 6 كيلو واط ساعة، وحمل العاكس الفعلي للجهاز هو 4800 واط. الحالة الثانية: نظام توليد الطاقة الكهروضوئية خارج الشبكة للمزارع الصغيرة. لنأخذ مزرعة صغيرة كمثال. تشمل الكهرباء المستخدمة في الحياة اليومية الإضاءة وأجهزة التلفاز وطباخات الأرز، بينما تشمل الكهرباء المستخدمة في الإنتاج الأحمال الحثية مثل المطاحن الصغيرة والخلاطات والمراوح ومضخات المياه، بإجمالي قدرة 10 كيلوواط. تم اعتماد نظام توليد الطاقة الكهروضوئية خارج الشبكة من سلسلة SAKO Sanke® من شركة Shenzhen Jinsanke Co., Ltd.، ويمكن لمخرج التيار المتردد ثلاثي الأطوار 380 فولت 50 هرتز تلبية احتياجات المزرعة اليومية من الكهرباء بشكل أساسي. في هذا النظام، تُستخدم مصفوفة الألواح الكهروضوئية لتوليد الكهرباء، ويُستخدم متحكم MPPT عالي القدرة لإدارة الشحن والتفريغ، حيث يتم تحويل التيار مباشرةً إلى طاقة تيار متردد للحمل، ويتم شحن البطارية في الوقت نفسه. مزود بمحول تردد طاقة عالي الطاقة ثلاثي الأطوار (بحد أقصى 100 كيلو فولت أمبير)، فعندما تكون الطاقة الكهروضوئية غير كافية، يتم عكس البطارية وإخراجها لتلبية الطلب على الكهرباء للمعدات الكهروميكانيكية. [الجدول 2] تكوين نظام توليد الطاقة الكهروضوئية خارج الشبكة لمزرعة صغيرة ومرجع التسعير: مواصفات المشروع، عدد الوحدات، لوحة شمسية 36 فولت 280 واط، 36 وحدة، صندوق تجميع للحماية من الصواعق، 3 مجموعات مدخلات كهروضوئية، مجموعة واحدة مخرجات تيار مستمر، وحدة تحكم شحن كهروضوئية 360 فولت 100 أمبير، مجموعة واحدة، عاكس ثلاثي الأطوار 380 فولت 30 كيلو فولت أمبير، مجموعة واحدة، بطارية حمض الرصاص 12 فولت 150 أمبير/ساعة فقط، 30 خزانة توزيع طاقة تيار متردد 380 فولت 100 أمبير، مجموعة واحدة، حامل كهروضوئي من الفولاذ المجلفن المدلفن على البارد، مجموعة واحدة، خزانة بطارية مزدوجة الطبقات بباب حديدي، كابل كهروضوئي مزدوج النواة قياسي وطني 10 أمتار مربعة. السعر الإجمالي لـ 100 متر من أسلاك النحاس هو 98000 يوان (باستثناء الضريبة، وباستثناء الشحن، ولا يشمل التركيب). ملاحظات: السعة المركبة المصممة هي 10 كيلو واط، والتي يمكن أن تولد بحد أقصى 25 يُنتج النظام كيلوواط ساعة من الكهرباء يوميًا، ويمكنه تخزين ما يصل إلى 40 كيلوواط ساعة كحد أقصى. تبلغ قدرة الحمل 24 كيلوواط. تُشكل تكلفة أنظمة توليد الطاقة الشمسية خارج الشبكة الجزء الأكبر من تكلفة شراء وصيانة البطاريات. في ظل الاستخدام العادي، يبلغ متوسط ​​عمر بطاريات الرصاص الحمضية حوالي عامين. تستخدم الألواح الشمسية وحدات كهروضوئية من السيليكون متعدد البلورات عالي الأداء، بكفاءة تحويل كهروضوئي تصل إلى 19%، وهي أعلى من المعيار الذي وضعته الهيئة الوطنية للطاقة، مع معدل فقد منخفض وعمر افتراضي يزيد عن 10 سنوات.