استقلالية الطاقة في المزارع: نظام طاقة شمسية زراعية بقدرة 1 ميغاواط/2.088 ميغاواط ساعة مع تخزين الطاقة في بافاريا | تقليل ذروة الطلب على الطاقة وتوفير طاقة احتياطية

خلفية المشروع

يقع الموقع في منطقة جبلية شهيرة بإنتاج الطاقة الشمسية الكهروضوئية في بافاريا، ألمانيا، ويستفيد من وفرة موارد الطاقة الشمسية. إلا أن طبيعة التضاريس المعقدة تؤدي إلى تذبذب كبير في إنتاج الطاقة وارتفاع معدلات انقطاعها، ويتفاقم هذا الوضع بسبب متطلبات إدارة الشبكة الصارمة الصادرة عن الوكالة الفيدرالية الألمانية للشبكات (BNetzA). وتواجه محطات الطاقة الشمسية الكهروضوئية التقليدية صعوبة في الاتصال المباشر بالشبكة، ولذا كان المالك بحاجة ماسة إلى نظام تخزين طاقة ذي سعة كبيرة لمواجهة تحدي دمج الشبكة.

اختيار الحل

بالنسبة لمحطة الطاقة هذه التي تبلغ طاقتها ميغاواط، قامت شركة GSL ENERGY بنشر 10 وحدات من خزائن تخزين الطاقة التجارية المتكاملة المبردة بالسوائل بقدرة 125 كيلوواط / 261 كيلوواط ساعة، والمتصلة مباشرة بمحطة الطاقة الكهروضوئية الجبلية لتشكيل نظام تخزين طاقة كامل بقدرة 1 ميغاواط فأكثر.

القيم الأساسية وأبرز ملامح المشروع

يحل نظام إدارة الطاقة الذكي تحديات دمج الشبكة الكهربائية بشكل كامل: فهو يعمل على تنظيم إنتاج الطاقة الشمسية الكهروضوئية بدقة، محولاً التوليد المتقطع إلى مصدر طاقة أساسي مستقر. وقد انخفضت معدلات خفض الإنتاج إلى أقل من 5%، ما يفي تمامًا بمتطلبات الربط والتوزيع في الشبكة الألمانية، ويجتاز بنجاح عملية قبول الربط بالشبكة.

القدرة على التكيف مع جميع الأحوال الجوية في البيئات الجبلية: يضمن تصنيف الحماية IP54 بالإضافة إلى تقنية التحكم في درجة حرارة التبريد السائل الرائدة في الصناعة التكيف المثالي مع الظروف الجبلية القاسية في ألمانيا - بما في ذلك درجات الحرارة المنخفضة والرياح القوية والاختلافات الكبيرة في درجات الحرارة اليومية - مما يتيح التشغيل المستقر على مدار السنة دون تدهور في الأداء.

تعظيم إيرادات المحطة: بالاستفادة من سياسة تسعير الكهرباء الألمانية القائمة على وقت الاستخدام، يتيح النظام شحن البطارية خارج أوقات الذروة وتفريغها خلالها، بالإضافة إلى خدمات تنظيم التردد المساعدة. وهذا بدوره يعزز إيرادات المحطة الإجمالية بأكثر من 40% ويقلل بشكل ملحوظ فترة استرداد التكاليف.

الامتثال المعتمد: ضمان الحصول على الشهادة الكاملة: لقد اجتازت مجموعة المنتجات بأكملها شهادات دولية معتمدة مثل شهادة الاتحاد الأوروبي CE و IEC 62933، مما يجعلها متوافقة تمامًا مع معايير ربط الشبكة الألمانية.

زيادة إيرادات المحطة: بالإضافة إلى التوليد الذاتي والاستهلاك الذاتي الأساسيين، يمكن للنظام الاستفادة من خدمات التسعير حسب وقت الاستخدام وتنظيم تردد الشبكة في ألمانيا، مما يعزز إيرادات المحطة الإجمالية بنسبة 40% ويجعلها مشروعًا تجريبيًا محليًا لحلول تخزين الطاقة الشمسية المتكاملة. خلفية المشروع

يقع المشروع في مزرعة عائلية واسعة في شمال الراين وستفاليا، ألمانيا. تتميز المزرعة بتركيبات شمسية واسعة النطاق على أسطحها، وتواجه احتياجات عالية من الطاقة الكهربائية من أنظمة الري، وشحن الآلات الزراعية، وتخزين التبريد، والاستهلاك المنزلي الشامل للكهرباء. ونظرًا لارتفاع أسعار الكهرباء المحلية باستمرار وعدم استقرار الشبكة، سعى المالك إلى تحقيق الاكتفاء الذاتي من الطاقة على مستوى المزرعة من خلال نظام تخزين الطاقة الشمسية، مما يقلل تكاليف الكهرباء بشكل كبير ويضمن عدم انقطاع الإنتاج.

تكوين الحل

قامت شركة GSL ENERGY بتصميم حل تخزين طاقة فائق السعة بقدرة 1 ميغاواط/2088 كيلوواط ساعة خصيصًا للعميل. يتألف النظام من ثماني وحدات تخزين طاقة تجارية متكاملة مبردة بالسوائل من GSL، بقدرة 125 كيلوواط/261 كيلوواط ساعة، موصولة على التوازي لتشكيل نظام تخزين طاقة متكامل. وبالتكامل مع محطة الطاقة الشمسية الكهروضوئية المثبتة على سطح المزرعة، يوفر هذا النظام حلاً شاملاً للاكتفاء الذاتي من الطاقة.

القيم الأساسية وأبرز ملامح المشروع

تغطية شاملة لاحتياجات الكهرباء في المزرعة : بسعة إجمالية تتجاوز 2000 كيلوواط ساعة، يغطي النظام 100% من الطلب اليومي على الكهرباء في المزرعة، مما يزيد من معدل الاستهلاك الذاتي لتوليد الطاقة الكهروضوئية إلى أكثر من 95% ويقضي تمامًا على الاعتماد على شراء الطاقة من الشبكة.
مصادر دخل متعددة : يجمع هذا النظام بين الاستفادة من فروق أسعار الطاقة بين فترات الذروة والانخفاض، والتوليد الذاتي للطاقة والاستهلاك الذاتي، والطاقة الاحتياطية، ليقدم قيمة ثلاثية. تنخفض تكاليف الكهرباء السنوية بأكثر من 70%، مما يوفر أكثر من 80,000 يورو سنويًا، مع فترة استرداد رأس المال لا تتجاوز 3-4 سنوات.
ضمان عدم توقف الإنتاج : يضمن التحويل الفوري إلى الطاقة الاحتياطية أثناء انقطاع التيار الكهربائي إمدادًا مستمرًا بالطاقة على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع لعمليات الإنتاج الأساسية مثل ري المزارع والتخزين البارد، مما يمنع الخسائر الاقتصادية الناجمة عن انقطاع التيار الكهربائي.
خدمة توصيل متكاملة: دعم خدمة محلي شامل - بدءًا من الخدمات اللوجستية الدولية، والتفريغ في الموقع، والتركيب، والتشغيل، وصولًا إلى خدمات ما بعد البيع والصيانة. يمكن إتمام عملية التفريغ والتركيب باستخدام معدات المزرعة نفسها، مما يقلل مدة الإنشاء بنسبة 30%.