نظام تخزين الطاقة الشمسية بقدرة 5 ميغاواط في الصين

يُعدّ نظام تخزين الطاقة الشمسية بقدرة 5 ميغاواط في الصين حلاً متكاملاً للطاقة يتميز بالكفاءة العالية والاستقرار وانخفاض انبعاثات الكربون، وقد صُمم خصيصاً ليتناسب مع خصائص المناخ المتنوعة في الصين، وبنية الشبكة الذكية المتقدمة، والاستراتيجية الوطنية المزدوجة للكربون. وبفضل اعتماده على الطاقة الشمسية كعنصر أساسي، وتكامله مع وحدات تخزين طاقة ذات سعة كبيرة، يتغلب النظام على مشكلة انقطاع الطاقة الشمسية وتقلباتها، محققاً بذلك التشغيل المتكامل لـ "الطاقة الشمسية + تخزين الطاقة + الربط بالشبكة + التوزيع الذكي". ويمكنه تلبية احتياجات الطاقة واسعة النطاق والمستمرة وعالية الموثوقية للمجمعات الصناعية، والمؤسسات الصناعية والتجارية الكبيرة، وقواعد عرض الطاقة الجديدة، ومشاريع دعم الطاقة الإقليمية في الصين، مع المساهمة في تعزيز تحول هيكل الطاقة في الصين، وتحسين استقرار الشبكة، والتقدم نحو تحقيق هدف خفض ذروة انبعاثات الكربون والحياد الكربوني.
أولاً: قابلية النظام الأساسي للتكيف: التوافق مع الوضع الراهن الإقليمي والطاقي للصين

تتمتع الصين بتنوع مناخي كبير، مع وفرة في موارد الطاقة الشمسية في معظم مناطقها (بمعدل سطوع شمسي سنوي يتراوح بين 1200 و3300 ساعة، ومعدل شدة إشعاع شمسي يومي يتراوح بين 3 و7 كيلوواط/م²)، لا سيما في المناطق الشمالية الغربية والشمالية والشمالية الشرقية ذات الإمكانات الشمسية الفائقة. في الوقت نفسه، تُسرّع الصين وتيرة بناء نظام طاقة جديد يهيمن عليه الطاقة المتجددة، وتواجه تحديات ربط شبكات الطاقة المتجددة على نطاق واسع، وتخفيف ضغط ذروة الطلب على الشبكة، وتحقيق توازن إمدادات الطاقة الإقليمية. يُعالج نظام تخزين الطاقة الشمسية بقدرة 5 ميغاواط هذه التحديات بدقة: فهو يستغل إمكانات الطاقة الشمسية في مختلف مناطق الصين بشكل كامل لتوفير طاقة نظيفة، كما تُنظّم وحدة تخزين الطاقة بفعالية انقطاع الطاقة الشمسية، مما يُحقق تخفيف ذروة الطلب، وتلبية احتياجات الطاقة في أوقات انخفاض الطلب، وتوفير الطاقة في حالات الطوارئ. يتوافق هذا النظام بشكل كبير مع سياسات الشبكة الذكية والطاقة في الصين، ويُلبي احتياجات تنمية الطاقة في البلاد وخصائص مناخها الإقليمي على أكمل وجه.

ثانيًا: تكوين النظام الأساسي والمعايير التقنية

يعتمد النظام بنية متكاملة تتألف من "وحدات كهروضوئية + حزمة بطاريات لتخزين الطاقة + محول تخزين طاقة PCS + نظام إدارة طاقة ذكي + معدات توزيع". جميع المكونات الأساسية مختارة من منتجات عالية الموثوقية والكفاءة، تتوافق مع معايير معدات الطاقة الجديدة في الصين، وتتكيف مع مختلف الظروف المناخية، وتلبي متطلبات الربط بالشبكة. وفيما يلي التكوين المحدد:

وحدات الطاقة الكهروضوئية (وحدة تزويد الطاقة الأساسية)

تُستخدم 8065 مجموعة من وحدات الخلايا الكهروضوئية أحادية البلورة عالية الكفاءة بقدرة 620 واط (إجمالي الطاقة حوالي 5 ميجاواط). تعتمد هذه الوحدات تقنية TOPCon المتقدمة من النوع N وتقنية مقاومة التدهور الناتج عن ظاهرة PID، مما يجعلها قادرة على التكيف مع الظروف المناخية المتنوعة في الصين - مقاومة لدرجات الحرارة والرطوبة العالية في الجنوب، ودرجات الحرارة المنخفضة وضغط الثلوج في الشمال، والأشعة فوق البنفسجية القوية في الشمال الغربي. كما تتميز بأداء ممتاز في ظروف الإضاءة المنخفضة، مما يُمكّنها من العمل بكفاءة في الأيام الغائمة والممطرة في الجنوب، وفي ساعات النهار القصيرة في فصل الشتاء في الشمال. يُغطى سطحها بزجاج مقسّى عالي النفاذية ومقاوم للصدمات، بينما يُصنع إطارها من سبائك الألومنيوم عالية القوة والمقاومة للتآكل، مما يوفر أداءً جيدًا في مقاومة الماء والغبار والرياح. يبلغ عمرها الافتراضي أكثر من 25 عامًا، ومعدل انخفاض الطاقة فيها أقل من 10% خلال 25 عامًا، مما يضمن إمدادًا مستقرًا للطاقة على المدى الطويل.

حزمة بطاريات تخزين الطاقة (وحدة تنظيم الطاقة)

مُجهّز بحزمة بطاريات تخزين طاقة من فوسفات الحديد الليثيوم (LFP) بسعة إجمالية 10 ميغاواط/ساعة (مُقترنة بقدرة 5 ميغاواط من الطاقة الكهروضوئية لتلبية متطلبات تنظيم تخزين الطاقة لمدة ساعتين)، وهي تُشكّل جوهر نظام تنظيم الطاقة. تتميز بطاريات LFP بمزايا أمان عالية (لا يوجد خطر للهروب الحراري)، وعمر تشغيلي طويل (≥6000 دورة)، ونطاق واسع لدرجة حرارة التشغيل (-20 درجة مئوية إلى 60 درجة مئوية)، وكفاءة عالية في الشحن والتفريغ (≥95%). يمكنها تخزين فائض الطاقة الشمسية خلال النهار وفترات ذروة توليد الطاقة، وإطلاق الطاقة خلال ذروة الأحمال المسائية، أو الليل، أو عندما تكون الطاقة الكهروضوئية غير كافية، مما يُحقق تخفيف ذروة الطلب وتعبئة الفجوات في شبكة الكهرباء ويضمن استمرارية إمداد الطاقة. بالإضافة إلى نظام إدارة البطارية الذكي (BMS) الذي يفي بمعايير السلامة الصينية، فإنه يراقب في الوقت الفعلي جهد البطارية والتيار ودرجة الحرارة وحالة الشحن (SOC)، مما يمنع الشحن الزائد والتفريغ الزائد وارتفاع درجة الحرارة، ويطيل عمر البطارية ويضمن التشغيل الآمن.

محول تخزين الطاقة PCS (نواة تحويل الطاقة)

مُجهّز بعشر مجموعات من محولات تخزين الطاقة PCS بقدرة 500 كيلوواط، متوافقة مع معايير ربط الشبكة الصينية (GB/T 19964-2012). تتميز هذه المحولات بقدرات تحويل طاقة ثنائية الاتجاه، حيث تُحوّل الطاقة المستمرة المُولّدة من الألواح الكهروضوئية إلى طاقة مترددة للاستخدام في الأحمال أو لربطها بالشبكة، كما تُحوّل الطاقة المترددة من الشبكة إلى طاقة مستمرة لشحن البطاريات. تصل كفاءة التحويل إلى 97%.