برج الطاقة الشمسية المحمول: المواصفات والاستخدامات ومقارنة الديزل

ما الذي يستبدله برج الطاقة الشمسية المحمول فعليًا في الموقع؟

A برج الطاقة الشمسية المحمول عبارة عن وحدة إضاءة أو طاقة مثبتة على مقطورة تعمل بالطاقة الشمسية المخزنة بدلاً من الديزل. فهو يجمع بين الألواح الشمسية، وبنك البطاريات، ووحدة التحكم في الشحن، والصاري المتداخل مع رأس إضاءة LED، بحيث يمكن سحبه إلى موقع العمل، ورفعه، وتركه يعمل دون مراقبة لعدة أيام دون توصيل الوقود. عادةً ما تجمع وحدات الإنتاج الحالية بين ثلاث لوحات بقوة 400-435 واط مع حزمة بطارية تبلغ 9.6-19.2 كيلووات في الساعة، وهو ما يكفي لتشغيل مجموعة LED لمدة 21 إلى 32 ساعة لكل شحنة كاملة.

رقم وقت التشغيل هذا هو الرقم الذي يجب على معظم المشترين التحقق منه أولاً، لأنه يحدد ما إذا كان البرج يمكنه حمل الموقع عبر الامتدادات الغائمة بدون مولد احتياطي. كل شيء آخر في ورقة المواصفات - القوة الكهربائية للوحة، وارتفاع الصاري، وإخراج اللومن - موجود لدعم هذا الرقم.

كيف يقوم النظام بتوليد الطاقة وتخزينها

تقوم المجموعة الشمسية بشحن البطارية من خلال وحدة التحكم بالشحن MPPT، والتي تقوم بضبط الجهد والتيار لسحب الحد الأقصى من الطاقة القابلة للاستخدام من الألواح حتى مع تغير زاوية ضوء الشمس وكثافته خلال اليوم. من نسبة شحن تبلغ 50% تقريبًا، تتعافى معظم الأنظمة المعتمدة على المقطورة بالكامل خلال 7 إلى 15 ساعة من أشعة الشمس المباشرة، ولهذا السبب عادةً ما يتم تحديد حجم الوحدات لإعادة الشحن بالكامل خلال دورة ضوء النهار الواحدة حتى بعد ليلة كاملة من الإضاءة.

يقوم بنك البطارية - عادةً خلايا هلامية أو LiFePO4 موصلة بنظام 24 فولت - بتغذية رأس LED من خلال نفس وحدة التحكم، التي تنظم السطوع وتحمي الخلايا من التفريغ العميق. هيكل مقطورة أحادي المحور مزود بجيوب رافعة شوكية ووصلة جر مقفلة للتعامل مع النقل، في حين أن الصاري نفسه يمكن أن يكون يدويًا أو كهربائيًا أو هيدروليكيًا اعتمادًا على عدد المرات التي يحتاج فيها الطاقم إلى رفعه وخفضه.

المواصفات الأساسية للمقارنة قبل الشراء

القوة الكهربائية المدرجة ليست طريقة موثوقة لمقارنة الوحدات، حيث أن برجين لهما نفس القوة الكهربائية للوحة يمكن أن يختلفا بشكل حاد في حجم البطارية، وارتفاع السارية، وإخراج الضوء. يوضح الجدول أدناه النطاقات المشاهدة عبر الأبراج الصغيرة والمتوسطة الحجم والكبيرة المثبتة على المقطورات والموجودة حاليًا في السوق.

حيث يتم استخدام أبراج الطاقة الشمسية المتنقلة أكثر من غيرها

نفس الميزات التي تجعل هذه الوحدات مفيدة - لا وقود ولا أسلاك، وتغيير موضع سريع - تتوافق مع مجموعة محددة من أنواع المهام بدلاً من الإضاءة ذات الأغراض العامة:

• تحتاج مواقع البناء إلى إضاءة أمنية ليلية دون الحاجة إلى توفير الوقود
• مناطق صيانة الطرق السريعة والطرق حيث يتم نقل البرج كل بضعة أيام
• عمليات التعدين وحقول النفط في مواقع لا يمكن الوصول فيها إلى الشبكة على الإطلاق
• تم إنشاء مناطق انطلاق الإغاثة في حالات الكوارث والاستجابة لحالات الطوارئ في غضون مهلة قصيرة
• الأحداث الخارجية ومواقف السيارات المؤقتة تحتاج إلى عدة ليالٍ من التغطية
• يتم تثبيت كاميرات المراقبة والأمن المحيطي على الساحات البعيدة

يمكن لوحدة الصاري التلسكوبية الواحدة التي يبلغ طولها 24.6 قدمًا أن تضيء ما يصل إلى ربع فدان تقريبًا بسطوع قابل للاستخدام، ولهذا السبب يكون برج واحد لكل منطقة انطلاق كافيًا في كثير من الأحيان للبناء متوسط الحجم أو آثار أقدام الأحداث.

برج الطاقة الشمسية المتنقلة مقابل برج ضوء الديزل

المقارنة الأكثر أهمية بالنسبة لمدير الموقع هي تكلفة التشغيل والعمالة، وليس فقط سعر الملصق. يحرق برج الديزل الوقود على مدار الساعة ويحتاج إلى زيارة فني للتزود بالوقود وفحص الزيت؛ لا يحتاج برج الطاقة الشمسية إلى ذلك بمجرد وضعه بشكل صحيح.

خط الطقس هو المقايضة الصادقة. برج شمسي بحجم بضعة أيام من البطارية العازلة يتعامل مع فترة من الطقس الغائم بشكل جيد؛ حجم واحد ضيق للغاية بالنسبة لحمله الخفيف سوف ينفد بالضبط عندما يحتاج الطاقم إليه بشدة.

اختيار التكوين المناسب لموقعك

سعة البطارية ووقت التشغيل المتوقع

قم بمطابقة حجم البطارية مع عدد ساعات الإضاءة المطلوبة فعليًا في الليلة، وليس الحد الأقصى الذي يمكن أن تنتجه الوحدة. يحتاج الموقع الذي يقوم بتشغيل برج لمدة 10 ساعات في الليلة إلى مخزن مؤقت أقل بكثير للبطارية مقارنة بإضاءة واحدة تعمل بشكل مستمر من أجل الأمان خلال دورة كاملة مدتها 24 ساعة.

ارتفاع الصاري ومنطقة التغطية

تقوم الصواري الأطول بإلقاء الضوء على نصف قطر أوسع ولكنها تحتاج إلى مساحة أكبر وأكثر استقرارًا للمقطورة. يغطي الصاري الذي يبلغ طوله 6-9 أمتار معظم مخططات البناء والفعاليات، في حين أن الصاري التلسكوبي الذي يتراوح طوله بين 24-27 قدمًا يناسب مناطق التعدين الكبيرة أو الطرق السريعة حيث يحتاج عدد أقل من الأبراج لتغطية مساحة أكبر.

مخرجات الإضاءة ومتطلبات اللوكس

إجماليات اللومن تحكي جزءًا فقط من القصة - تحقق من متوسط لوكس الذي تقدمه الشركة المصنعة لمساحة معينة، نظرًا لأن برجين لهما نفس تصنيف اللومن يمكن أن يختلفا في مدى توزيع الضوء بالتساوي عبر الأرض.

الصيانة ومدة الخدمة المتوقعة

تعتبر صيانة برج الطاقة الشمسية المتنقل خفيفة مقارنة بالبديل الذي يعمل بالوقود. الصيانة الروتينية هي في الغالب:

1. امسح الألواح الشمسية بشكل دوري لإزالة الغبار، الأمر الذي يمكن أن يقلل بشكل ملموس من كفاءة الشحن إذا تركت لتتراكم
2. افحص آلية قفل الصاري والرافعة أو الخطوط الهيدروليكية قبل كل عملية إعادة نشر
3. قم بفحص أطراف البطارية وفتحات التبريد سنويًا، أو حسب فترة الخدمة الخاصة بالشركة المصنعة
4. تأكد من إطارات المقطورة، والفرامل، ومعدات الربط قبل عمليات السحب الطويلة بين المواقع

عادةً ما يتم تصنيف رؤوس LED الموجودة في هذه الوحدات لعشرات الآلاف من الساعات، وعادة ما يتم ضمان مجموعات بطاريات هلامية أو LiFePO4 للخدمة لعدة سنوات، وبالتالي فإن المكونات التي تفشل أولاً تكون عادةً ميكانيكية - المفصلات والروافع وأجهزة السحب - بدلاً من نظام الطاقة نفسه.

العائد على الاستثمار على مدى نشر متعدد السنوات

التكلفة الأولية لبرج الطاقة الشمسية أعلى من وحدة الديزل المماثلة، ولكن الفجوة تغلق بسرعة بمجرد أخذ الوقود والعمالة في الاعتبار. يمكن لبرج الديزل الذي يحرق الوقود بشكل مستمر في موقع عمل نموذجي أن يرفع فاتورة وقود شهرية كبيرة بالإضافة إلى زيارات الخدمة المجدولة، في حين أن التكلفة المستمرة لبرج الطاقة الشمسية تقترب من الصفر بعد التثبيت.

بالنسبة للمواقع التي تدير الأبراج لفترات طويلة — أشهر وليس أيام — عادةً ما يعوض توفير الوقود والصيانة وحده سعر الشراء المرتفع خلال سنة إلى سنتين من الاستخدام المستمر ، وبعد ذلك تعمل وحدة الطاقة الشمسية بتكلفة أقل من تكلفة الديزل لبقية مدة خدمتها. المواقع التي تحتاج إلى برج لبضعة أيام فقط في كل مرة تشهد عائدًا أبطأ، وهذا هو المكان الذي تميل فيه أساطيل تأجير أبراج الطاقة الشمسية إلى أن تكون أكثر منطقية من الشراء المباشر.