العاكسات الهجينة: مساعدون أقوياء في أنظمة الطاقة الصناعية والتجارية

1. حالات التطبيق الناجح

 الحالة 1: التحول الموفر للطاقة في مصنع كبير

في أحد المصانع الكبيرة لتصنيع الإلكترونيات في الجنوب، كانت فاتورة الكهرباء الشهرية تمثل نفقات كبيرة. وفي وقت لاحق، قام المصنع بتركيب عدد كبير من الألواح الشمسية على سطح المصنع والعديد من توربينات الرياح الصغيرة في المنطقة المفتوحة من المصنع، وأدخل محول هجين. خلال النهار عندما تكون الشمس قوية، يتم تحويل التيار المباشر الذي تولده الألواح الشمسية إلى تيار متناوب من خلال العاكس الهجين لتستخدمه معدات المصنع. يتم تخزين الكهرباء الزائدة أو تغذية الشبكة للحصول على الفوائد. عندما تهب الرياح، تعمل توربينات الرياح لتوليد الكهرباء. يقوم العاكس الهجين بضبط مدخلات الطاقتيْن تلقائيًا لضمان إمداد طاقة مستمر ومستقر. وبعد فترة من التشغيل، انخفضت تكلفة الكهرباء في المصنع بنسبة 40% تقريبًا. ولم يقتصر الأمر على توفير النفقات فحسب، بل تم تقليل انبعاثات الكربون بسبب استخدام الطاقة النظيفة، وحظي المصنع بالثناء والدعم من الحكومة المحلية.

 الحالة 2: تحسين الطاقة في مركز تجاري

مركز تجاري كبير يدمج بين التسوق وتناول الطعام والترفيه ويستهلك كميات كبيرة من الكهرباء. قام المركز التجاري بتركيب نظام عاكس هجين يدمج بين الطاقة الشمسية على السطح وتوليد طاقة الرياح الصغيرة المحيطة به. خلال فترة ذروة التسوق خلال النهار، عندما يكون هناك ما يكفي من ضوء الشمس، يوفر توليد الطاقة الشمسية، إلى جانب بطاريات تخزين الطاقة، الطاقة من خلال العاكس الهجين، مما يلبي احتياجات الكهرباء لمعظم الإضاءة والمصاعد. في الليل، تكون الرياح أقوى نسبيًا. يستمر توليد طاقة الرياح بالإضافة إلى تفريغ بطاريات تخزين الطاقة في توفير الطاقة لبعض مناطق المركز التجاري مثل مواقف السيارات وإضاءة ممرات الطوارئ. من خلال التخصيص الذكي للعاكس الهجين، تم تخفيض تكلفة الطاقة في المركز التجاري بحوالي 35%. وفي الوقت نفسه، عزز المركز التجاري صورته الخاصة بحماية البيئة وجذب المزيد من المستهلكين.

1. اتجاهات التطبيق

 (ط) التحسن في الأداء الفني

1. كفاءة أعلى

في المستقبل، ستحقق العاكسات الهجينة اختراقات مستمرة في كفاءة تحويل الطاقة. سيتم تطبيق مواد وتقنيات جديدة على العاكسات. على سبيل المثال، يمكن أن يقلل استخدام مواد أفضل من أشباه الموصلات من فقدان الطاقة الكهربائية أثناء عملية التحويل. وبهذه الطريقة، يمكن الاستفادة من الطاقة الكهربائية المحولة من الطاقة الشمسية وطاقة الرياح بشكل أكبر، مما يوفر المزيد من تكاليف الطاقة للصناعة والتجارة. إذا أخذنا مؤسسة متوسطة الحجم كمثال، إذا تم استخدام جيل جديد من المحولات الهجينة عالية الكفاءة، وفقًا لسعر الطاقة الحالي واستخدامها، يمكن توفير عشرات الآلاف من اليوانات في فواتير الكهرباء سنويًا.

2. زيادة كثافة الطاقة

سوف تتطور المحولات الهجينة في اتجاه أن تكون أصغر حجماً ولكن بطاقة أكبر. ومع تقدم التكنولوجيا، يمكن تحقيق ناتج طاقة أعلى في نفس حجم المعدات. وهذا أمر مهم جدًا للأماكن الصناعية والتجارية لأنه يمكن تركيب معدات تحويل طاقة أكثر قوة في مساحة محدودة. على سبيل المثال، في ورشة عمل مصنع صغير، وبسبب المساحة المحدودة، لا يمكن تركيب محولات كبيرة من قبل. في المستقبل، يمكن تركيب نوع جديد من العاكس الهجين عالي الكثافة للطاقة لتلبية احتياجات استهلاك الطاقة لمعدات الورش والاستفادة بشكل أفضل من الطاقة المتجددة.

 (II) التكامل العميق مع الأنظمة الأخرى

1. تكامل عميق مع تخزين الطاقة

سيصبح الاتصال بين العاكس الهجين وأنظمة تخزين الطاقة أوثق وأوثق. في المستقبل، قد تظهر معدات متكاملة حيث يتم دمج العاكسات وبطاريات تخزين الطاقة، ويتم التحكم في شحن بطاريات تخزين الطاقة وتفريغها تلقائيًا من خلال خوارزميات ذكية. على سبيل المثال، عندما تكون أسعار الكهرباء منخفضة، يتحكم العاكس الهجين في بطاريات تخزين الطاقة لشحن وتخزين الكهرباء منخفضة السعر. عندما تكون أسعار الكهرباء مرتفعة والطلب على الكهرباء كبير، يتم استخدام الكهرباء المخزنة والكهرباء المولدة من الطاقة المتجددة في ذلك الوقت معًا لتوفير الطاقة وتقليل تكاليف الكهرباء. بالنسبة لبعض مباني المكاتب التجارية الكبيرة، يمكن لهذه الطريقة أن توفر الكثير من نفقات الكهرباء.

2. ترقية التحكم الذكي

ستصبح درجة الذكاء أعلى وأعلى. يمكن للعاكس الهجين مراقبة إنتاج الطاقة واستخدامها تلقائيًا وضبط وضع العمل تلقائيًا وفقًا للحالة الفعلية. على سبيل المثال، عندما تستشعر أجهزة الاستشعار أن ضوء الشمس يضعف والرياح تقوى، يتم تعديل نسبة الطاقة الشمسية وطاقة الرياح في إمدادات الطاقة تلقائيًا. علاوة على ذلك، يمكن للمستخدمين مراقبة العاكسات وإدارتها عن بُعد من خلال تطبيقات الهاتف المحمول وغيرها من الطرق، وفهم حالة تشغيل نظام الطاقة في أي وقت وإجراء التعديلات. بالنسبة لبعض سلاسل المتاجر التجارية، يمكن لمالكي المتاجر إدارة أنظمة الطاقة في المتاجر المختلفة عن بُعد من خلال الهواتف المحمولة، وهو أمر مريح وفعال.

 (ثالثًا) التكيف مع المزيد من الطاقات والسيناريوهات

1. وصول متعدد الطاقة

ستكون العاكسات الهجينة قادرة على الوصول إلى المزيد من أنواع الطاقة. فبالإضافة إلى الطاقة الشمسية وطاقة الرياح الشائعة، يمكن دمج طاقة الكتلة الحيوية والطاقة الحرارية الأرضية وما إلى ذلك في المستقبل. على سبيل المثال، في بعض مؤسسات المعالجة الزراعية، يمكن استخدام كل من الطاقة الشمسية على سطح المصنع وطاقة الكتلة الحيوية التي يمكن توليدها من خلال معالجة النفايات الزراعية. بعد ذلك، تتم إدارة هذه الطاقات بشكل موحد وتحويلها إلى طاقة كهربائية من خلال محولات هجينة لزيادة معدل الاكتفاء الذاتي من الطاقة.

2. التوسع في الطاقة الموزعة

سيكون هناك تطبيقات أوسع في مجال الطاقة الموزعة. وستقوم المزيد من المؤسسات الصناعية والتجارية بتركيب أنظمة الطاقة الصغيرة الخاصة بها. وستصبح العاكسات الهجينة المكون الأساسي لأنظمة الطاقة الموزعة هذه وتحقق الإدارة المركزية لنقاط الطاقة المتعددة. على سبيل المثال، في مجمع صناعي، يتم ربط وتنسيق أنظمة الطاقة الخاصة بالمؤسسات المختلفة من خلال العاكسات الهجينة لتحقيق التخصيص الأمثل ومشاركة الطاقة في المجمع وتحسين كفاءة استخدام الطاقة وموثوقيتها في المجمع بأكمله.

تتمتع العاكسات الهجينة بحالات ناجحة غنية في أنظمة الطاقة الصناعية والتجارية ولديها اتجاهات تطوير واسعة في المستقبل. وسوف تستمر في لعب دور مهم في تحسين الطاقة والتنمية المستدامة للصناعة والتجارة.