1. نظرة عامة على المشروع

يقع هذا المشروع في غانا، أفريقيا، ويُستخدم كموقع تجريبي تجاري يدمج توليد الطاقة الشمسية وتخزين طاقة البطاريات وشحن المركبات الكهربائية. وقد صُممت المحطة خصيصًا لعمليات شحن المركبات الكهربائية، وأصبحت نموذجًا إقليميًا لتطبيقات الطاقة النظيفة.

تبلغ سعة محول الكهرباء المحلي 120 كيلو فولت أمبير فقط . ونظرًا لمحدودية سعة الشبكة وانقطاع التيار الكهربائي المتكرر، فإن إمدادات الشبكة الحالية لا تستطيع دعم جميع محطات الشحن التي تعمل بكامل طاقتها، مما يحد بشكل كبير من قدرة الشحن وكفاءة التشغيل للمحطة.

لمعالجة كل من عدم كفاية سعة الشبكة وعدم موثوقية إمدادات الطاقة، اختار العميل خزانة تخزين طاقة البطارية الخاصة بنا بقدرة 125 كيلوواط / 261 كيلوواط ساعة ، بالإضافة إلى مفتاح تحويل ثابت ونظام موقف سيارات كهروضوئي.

في ظل ظروف الشبكة الكهربائية العادية، يعمل نظام الطاقة الشمسية ونظام تخزين البطاريات وشبكة الكهرباء العامة معًا لدعم معدات الشحن بكامل طاقتها. في حال انقطاع التيار الكهربائي، ينتقل النظام من وضع الاتصال بالشبكة إلى وضع التشغيل المستقل عنها في غضون ثانية واحدة. يتم إيقاف تشغيل أجهزة الشحن السريع عالية الطاقة التي تعمل بالتيار المستمر مؤقتًا، بينما يستمر النظام في تزويد معدات الشحن التي تعمل بالتيار المتردد بالطاقة لمدة تتراوح بين 5 و8 ساعات تقريبًا ، مما يضمن استمرار توفر خدمات الشحن الأساسية.

2. تفاصيل المشروع

تطبيق شنومكس

يُعد هذا المشروع تطبيقًا تجاريًا نموذجيًا لنظام متكامل لتخزين الطاقة الشمسية وشحن المركبات الكهربائية.

واجهت محطة الشحن في غانا ثلاثة تحديات رئيسية:

• ارتفاع الطلب على الشحن في أوقات الذروة
• قدرة الشبكة المحلية المحدودة
• إمداد الطاقة الكهربائية غير الموثوق به

لم يكن الاعتماد على شبكة الكهرباء العامة وحدها كافياً لتشغيل جميع معدات الشحن في وقت واحد. وكان من شأن ترقية سعة المحولات التقليدية أن تتطلب استثماراً ضخماً وعملية بناء وموافقة مطولة.

يُنتج موقف السيارات الكهروضوئي كهرباء نظيفة مباشرة في الموقع، بينما يُكمّل نظام تخزين طاقة البطاريات الشبكة الكهربائية خلال فترات ذروة الطلب على الشحن. كما يوفر النظام تحويلًا سريعًا في حالات الطوارئ أثناء انقطاع التيار الكهربائي.

يدعم هذا الحل عمليات الشحن الكاملة في الظروف العادية، مع الحفاظ على خدمات الشحن الأساسية أثناء انقطاع التيار الكهربائي. ويقلل من الاعتماد على الكهرباء من الشبكة العامة، ويخفض تكاليف التشغيل، وهو مناسب بشكل خاص لمحطات شحن المركبات الكهربائية التجارية في المناطق الأفريقية ذات شبكات الكهرباء الضعيفة أو غير المستقرة.

3. المزايا الرئيسية للمشروع

3.1 التغلب على قيود سعة الشبكة

يكمل نظام تخزين الطاقة بقدرة 125 كيلوواط / 261 كيلوواط ساعة إمدادات المرافق المحدودة، مما يتيح لمحطة الشحن العمل بشكل موثوق على الرغم من السعة المحدودة للمحول الحالي بقدرة 120 كيلو فولت أمبير.

3.2 التنسيق بين الطاقة الشمسية والتخزين وتشغيل الشبكة

يعمل نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية ونظام تخزين البطاريات وشبكة الكهرباء بتناغم ذكي لتلبية الطلب على الشحن. وهذا يزيد من استخدام الطاقة الشمسية النظيفة ويقلل من شراء الكهرباء من الشبكة.

3.3 التشغيل المستمر أثناء انقطاع التيار الكهربائي

يُمكّن نظام التحويل السريع (STS) من التحويل السريع بين مصادر الطاقة المتصلة بالشبكة والمنفصلة عنها. وخلال انقطاع التيار الكهربائي، يستطيع النظام الاستمرار في تزويد معدات شحن التيار المتردد بالطاقة لمدة تتراوح بين 5 و8 ساعات تقريبًا، مما يضمن استمرار عمل خدمات الشحن الأساسية.

3.4 انخفاض تكاليف البنية التحتية والتشغيل

يُجنّب هذا الحل التكاليف الباهظة وفترة التنفيذ الطويلة المرتبطة بتحديث محول الطاقة. كما يُسهم الاستهلاك الذاتي للطاقة الشمسية، ودعم ذروة الأحمال، وتخزين الطاقة في خفض نفقات الكهرباء والتشغيل طويلة الأجل للمحطة.