จะลดต้นทุนดีเซลด้วยระบบพลังงานแสงอาทิตย์ในแอฟริกาได้อย่างไร

สำหรับธุรกิจจำนวนมากทั่วแอฟริกา เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลยังคงเป็นแหล่งพลังงานสำรองหรือพลังงานหลักที่จำเป็น ที่ซึ่งระบบไฟฟ้าจากโครงข่ายมีความไม่เสถียรหรือไม่มีให้บริการ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามารถทำให้โรงงาน สถานประกอบการเชิงพาณิชย์ ฟาร์ม และโครงการในพื้นที่ห่างไกลยังคงดำเนินงานต่อไปได้

อย่างไรก็ตาม ไฟฟ้าที่เชื่อถือได้จากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลมาพร้อมกับต้นทุนการดำเนินงานที่สูงอย่างมีนัยสำคัญ

การบริโภคน้ำมันเชื้อเพลิงเป็นเพียงส่วนหนึ่งของค่าใช้จ่ายเท่านั้น ภาคธุรกิจยังจำเป็นต้องพิจารณาค่าใช้จ่ายด้านการขนส่งน้ำมันเชื้อเพลิง การบำรุงรักษาเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ชิ้นส่วนสำรอง การให้บริการซ่อมบำรุง เสียงรบกวน การปล่อยมลพิษ และความเสี่ยงในการดำเนินงานที่เกิดจากการพึ่งพาแหล่งพลังงานที่ใช้น้ำมันเชื้อเพลิง

พลังงานแสงอาทิตย์เสนอแนวทางที่แตกต่างออกไป

ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ที่ออกแบบอย่างเหมาะสมสามารถลดปริมาณไฟฟ้าที่ภาคธุรกิจต้องผลิตจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล ขณะที่ระบบเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่สามารถเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ส่วนเกินไว้ใช้งานในช่วงเวลาที่การผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ลดลง

สำหรับสถานที่ที่มีความต้องการพลังงานสูงและต่อเนื่อง โครงสร้างระบบต่าง ๆ เช่น ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ขนาด 150 กิโลวัตต์ ระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบไฮบริดที่มีระบบเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่ หรือโซลูชันระบบเก็บพลังงานสำหรับภาคธุรกิจและอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ สามารถเปลี่ยนแปลงวิธีการผลิตและบริโภคไฟฟ้าได้อย่างมีนัยสำคัญ

อย่างไรก็ตาม ประเด็นหลักไม่ใช่แค่การติดตั้งแผงเซลล์แสงอาทิตย์ให้มากขึ้น

แต่ระบบจะต้องได้รับการออกแบบให้สอดคล้องกับรูปแบบการใช้โหลดจริงของสถานที่ ตารางเวลาการดำเนินงาน สภาพแสงอาทิตย์ในพื้นที่ และความต้องการในการสำรองพลังงาน

เหตุใดธุรกิจในแอฟริกาจึงกำลังมองหาทางเลือกอื่นแทนพลังงานดีเซล

สถานประกอบการเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรมจำนวนมากทั่วแอฟริกาเผชิญกับปัญหาด้านพลังงานหลายประการร่วมกัน

อาจรวมถึง:

• ระบบไฟฟ้าจากโครงข่ายไม่เสถียรหรือมีปริมาณจำกัด
• การดับของกระแสไฟฟ้าบ่อยครั้ง
• ต้นทุนน้ำมันดีเซลสูง
• ความยากลำบากในการขนส่งเชื้อเพลิง
• ความจำเป็นในการบำรุงรักษาเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
• ความต้องการใช้ไฟฟ้าสูงในช่วงเวลากลางวัน
• สภาพแวดล้อมในการดำเนินงานที่ห่างไกล
• การเข้าถึงบริการสนับสนุนด้านเทคนิคได้จำกัด

สำหรับโรงงาน ความท้าทายเหล่านี้อาจส่งผลโดยตรงต่อกระบวนการผลิต

สำหรับโรงแรม การดับของไฟฟ้าอาจส่งผลต่อความสะดวกสบายของแขกและบริการที่จำเป็น

สำหรับฟาร์ม การจ่ายไฟฟ้าที่ไม่น่าเชื่อถืออาจทำให้ระบบชลประทานและปั๊มน้ำหยุดทำงาน

สำหรับสถานที่ห่างไกล การขนส่งน้ำมันเชื้อเพลิงเองก็อาจกลายเป็นความท้าทายด้านโลจิสติกส์ที่สำคัญ

นี่คือเหตุผลว่าทำไมคำถามในปัจจุบันจึงไม่ใช่เพียงแค่:

“เราจะจัดหาไฟฟ้าได้อย่างไร?”

สำหรับธุรกิจจำนวนมาก คำถามที่สำคัญกว่านั้นคือ:

“เราจะผลิตไฟฟ้าอย่างมีเสถียรภาพด้วยต้นทุนการดำเนินงานระยะยาวที่ต่ำลงได้อย่างไร?”

ระบบที่รวมพลังงานแสงอาทิตย์กับระบบเก็บพลังงานจึงเป็นหนึ่งในคำตอบที่เป็นไปได้

วิธีที่ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ช่วยลดเวลาในการใช้งานเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลเปลี่ยนเชื้อเพลิงให้เป็นไฟฟ้า ดังนั้นต้นทุนการดำเนินงานจึงขึ้นอยู่โดยตรงกับจำนวนชั่วโมงที่เครื่องทำงานและปริมาณพลังงานที่ผลิตได้

ระบบพลังงานแสงอาทิตย์เปลี่ยนรูปแบบการดำเนินงานนี้โดยใช้แผงเซลล์แสงอาทิตย์ผลิตไฟฟ้าในช่วงเวลากลางวัน

ภายใต้การจัดวางแบบไฮบริดทั่วไป:

ในช่วงเวลากลางวัน

แผงโซลาร์เซลล์จ่ายไฟฟ้าให้กับภาระไฟฟ้าที่ใช้งานได้

หากพลังงานที่ผลิตจากโซลาร์เซลล์เกินกว่าภาระไฟฟ้าในขณะนั้น ส่วนที่เกินสามารถใช้ชาร์จแบตเตอรี่ได้

เมื่อการผลิตพลังงานจากโซลาร์ลดลง

ระบบเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่สามารถปล่อยพลังงานเพื่อสนับสนุนภาระไฟฟ้าที่เชื่อมต่ออยู่

ในช่วงที่มีแสงแดดต่ำเป็นเวลานาน

ระบบสามารถใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลหรือแหล่งสำรองอื่นๆ เมื่อต้องการพลังงานเพิ่มเติม ขึ้นอยู่กับโครงสร้างของระบบ

สิ่งนี้สร้างลำดับชั้นของแหล่งพลังงาน:

โซลาร์ → แบตเตอรี่ → เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรอง

เป้าหมายไม่จำเป็นต้องขจัดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าออกทั้งหมดในทุกโครงการ

แทนที่จะเป็นเช่นนั้น เป้าหมายคือการทำให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าทำหน้าที่เป็น แหล่งจ่ายไฟสำรอง ไม่ใช่แหล่งจ่ายไฟหลัก .

สำหรับธุรกิจที่ใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลในการดำเนินงานหลายชั่วโมงต่อวัน การลดระยะเวลาการใช้งานเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามารถส่งผลอย่างมีน้ำหนักต่อการบริโภคน้ำมันเชื้อเพลิงและความต้องการในการบำรุงรักษา

เหตุใดระบบเก็บพลังงานแบตเตอรี่จึงทำให้พลังงานแสงอาทิตย์เหมาะกับธุรกิจมากขึ้น

การผลิตไฟฟ้าจากแผงโซลาร์เซลล์ขึ้นอยู่โดยตรงกับแสงแดด

อย่างไรก็ตาม ความต้องการไฟฟ้ายังคงมีอยู่แม้หลังพระอาทิตย์ตกดิน

หากไม่มีระบบเก็บพลังงาน ไฟฟ้าส่วนเกินที่ผลิตได้จากพลังงานแสงอาทิตย์อาจไม่พร้อมใช้งานเสมอไปในช่วงเวลาที่ธุรกิจต้องการมากที่สุด

ระบบเก็บพลังงานแบตเตอรี่ช่วยแก้ปัญหาความไม่สอดคล้องกันของช่วงเวลาบางส่วน

ตัวอย่างเช่น โรงงานแห่งหนึ่งอาจผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ได้มากในช่วงเวลา 10:00 น. ถึง 15:00 น. ขณะที่ภาระการผลิตบางส่วนยังดำเนินต่อไปจนถึงช่วงเย็น

แทนที่จะใช้พลังงานแสงอาทิตย์ทั้งหมดที่มีอยู่ทันที ระบบสามารถเก็บพลังงานส่วนเกินไว้และปล่อยออกมาใช้งานในภายหลัง

สิ่งนี้มีคุณค่าอย่างยิ่งสำหรับสถานที่ที่มี:

• การดำเนินงานในช่วงเย็น
• กะกลางคืน
• เครื่องเย็น
• การผลิตต่อเนื่อง
• อุปกรณ์ที่จำเป็น
• ระบบจ่ายไฟฟ้าไม่เสถียร

ระบบเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่ยังช่วยให้ระบบตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของภาระงานและปริมาณพลังงานที่พร้อมใช้งานได้รวดเร็วกว่าระบบที่ใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพียงอย่างเดียว

สำหรับโครงการเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ ความจุของแบตเตอรี่ควรคำนวณตามลักษณะภาระงานจริง แทนที่จะเลือกเป็นร้อยละคงที่ของความจุแผงโซลาร์เซลล์

ปัจจัยสำคัญในการออกแบบระบบพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับสภาพแวดล้อมในแอฟริกา

ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ที่ออกแบบสำหรับแอฟริกาจำเป็นต้องพิจารณาเงื่อนไขการใช้งานเฉพาะในพื้นที่

การจัดวางโครงสร้างที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย

ทรัพยากรพลังงานแสงอาทิตย์

ปริมาณรังสีแสงอาทิตย์มีความแตกต่างกันไปตามสถานที่และฤดูกาล

ดังนั้น ขนาดของอาร์เรย์แผงโซลาร์เซลล์จึงควรกำหนดตามเงื่อนไขแสงอาทิตย์เฉพาะในพื้นที่ แทนที่จะอาศัยการประมาณการผลิตแบบทั่วไป

อุณหภูมิ

อุณหภูมิแวดล้อมที่สูงอาจส่งผลต่อประสิทธิภาพของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ อินเวอร์เตอร์ แบตเตอรี่ และอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่นๆ

การเลือกอุปกรณ์และการออกแบบการติดตั้งควรพิจารณาเงื่อนไขด้านความร้อน

รูปแบบการใช้งานโหลด

วิศวกรจำเป็นต้องเข้าใจ:

• การใช้ไฟฟ้ารายวัน
• ความต้องการสูงสุด
• โหลดที่สำคัญต่อการดำเนินงาน
• โหลดมอเตอร์
• เวลาทํางาน
• ความต้องการพลังงานในเวลากลางคืน
• การขยายตัวในอนาคต

โรงงานที่ดำเนินการตลอด 24 ชั่วโมงต่อวัน มีข้อกำหนดพื้นฐานที่แตกต่างอย่างมากจากอาคารเชิงพาณิชย์ที่ใช้งานเฉพาะในช่วงเวลากลางวัน

ความพร้อมใช้งานของโครงข่ายไฟฟ้า

หากมีไฟฟ้าจากโครงข่ายให้บริการแต่ไม่เสถียร การจัดวางระบบแบบไฮบริดอาจเหมาะสม

หากไม่มีไฟฟ้าจากโครงข่ายให้บริการเลย อาจจำเป็นต้องใช้สถาปัตยกรรมแบบออฟกริด พร้อมระบบเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่ที่เพียงพอและแหล่งกำเนิดพลังงานสำรองที่เหมาะสม

การบำรุงรักษาและการสนับสนุนทางเทคนิค

การติดตั้งในพื้นที่ห่างไกลต้องใช้อุปกรณ์ที่สามารถตรวจสอบและบำรุงรักษาได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ระบบตรวจสอบระยะไกลและระบบจัดการพลังงานสามารถช่วยวิศวกรระบุสภาวะการใช้งานผิดปกติได้ โดยไม่จำเป็นต้องเดินทางไปยังสถานที่นั้นทันที

การเลือกความจุของแบตเตอรี่ที่เหมาะสม

ความจุของแบตเตอรี่มักแสดงเป็นกิโลวัตต์-ชั่วโมง (kWh) ขณะที่ความจุของอินเวอร์เตอร์และแผงโซลาร์เซลล์ (PV) มักแสดงเป็นกิโลวัตต์ (kW)

ทั้งสองหน่วยนี้วัดคนละสิ่งกัน

ตัวอย่างเช่น:

ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ขนาด 150 กิโลวัตต์

ระบุความจุกำลังงานเชิงนามของระบบ

แบตเตอรี่ที่ระบุค่าไว้ที่:

300kwh

ระบุปริมาณพลังงานที่แบตเตอรี่สามารถเก็บได้ภายใต้สภาวะการใช้งานที่ระบุไว้

ระบบที่มีกำลัง 150 kW คู่กับแบตเตอรี่ความจุ 300 kWh ไม่ได้หมายความโดยอัตโนมัติว่าแบตเตอรี่จะสามารถจ่ายโหลดเต็ม 150 kW ได้นานสองชั่วโมงในทุกสถานการณ์จริง

ระยะเวลาสำรองไฟจริงขึ้นอยู่กับ:

• โหลดที่เชื่อมต่อ
• ความจุที่ใช้งานได้จริงของแบตเตอรี่
• ความลึกของการปล่อยพลังงาน
• ประสิทธิภาพของอินเวอร์เตอร์
• สภาวะการใช้งานของแบตเตอรี่
• ความแปรผันของภาระกำลังที่ใช้

ความแตกต่างนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งเมื่อประเมินระบบพลังงานแสงอาทิตย์เชิงพาณิชย์

ประสบการณ์จากโครงการจริง: ระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบไม่ต่อเข้าโครงข่ายขนาด 150 กิโลวัตต์ ที่อาบูจา ประเทศไนจีเรีย

ตัวอย่างเชิงปฏิบัติหนึ่งเกิดขึ้นจากโครงการหนึ่งของแทนฟอน ตั้งอยู่ที่ อาบูจา ประเทศไนจีเรีย .

โครงการนี้พัฒนาขึ้นเพื่อ โรงงานผลิตน้ำบรรจุซองพลาสติก ซึ่งตั้งอยู่ในเขตชานเมืองที่ไม่มีการเข้าถึงไฟฟ้าจากระบบโครงข่ายหลัก .

ก่อนติดตั้งระบบพลังงานแสงอาทิตย์ โรงงานแห่งนี้ประสบปัญหาทั่วไปที่เกี่ยวข้องกับความไม่เสถียรหรือการขาดแคลนไฟฟ้า ได้แก่ การพึ่งพาแหล่งพลังงานแบบดั้งเดิมสูง ต้นทุนการดำเนินงานสูง ความจำเป็นในการบำรุงรักษา และความเสี่ยงต่อการหยุดชะงักของการผลิต

สำหรับโครงการนี้ แทนฟอนออกแบบระบบไว้ดังนี้:

ระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบไม่ต่อเข้าโครงข่ายขนาด 150 กิโลวัตต์ พร้อมแบตเตอรี่เก็บพลังงาน LiFePO4 ความจุ 300 กิโลวัตต์-ชั่วโมง

การจัดวางระบบประกอบด้วย:

• แผงโซลาร์เซลล์จำนวน 272 แผ่น
• ระบบอินเวอร์เตอร์แบบไม่ต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าขนาด 150 กิโลวัตต์
• ระบบเก็บพลังงานแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต (LiFePO4) ความจุ 300 กิโลวัตต์-ชั่วโมง
• ระบบจัดการพลังงานอัจฉริยะ (EMS)
• สถาปัตยกรรมพลังงานแสงอาทิตย์แบบไม่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้า
• ระบบสำรองพลังงานที่เก็บพลังงานได้ตลอด 24 ชั่วโมง

ประเด็นสำคัญของโครงการนี้คือ ระบบไม่ได้ถูกออกแบบให้เป็นการติดตั้งแผงเซลล์แสงอาทิตย์เพียงอย่างเดียว

เนื่องจากโรงงานจำเป็นต้องดำเนินการโดยอิสระจากโครงข่ายไฟฟ้าของหน่วยงานสาธารณูปโภค ระบบเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่จึงเป็นส่วนสำคัญที่ขาดไม่ได้ของสถาปัตยกรรมระบบ

แผงเซลล์แสงอาทิตย์ทำหน้าที่ผลิตไฟฟ้าในช่วงเวลากลางวัน ในขณะที่ ระบบเก็บพลังงานแบตเตอรี่ขนาด 300 กิโลวัตต์-ชั่วโมง ช่วยให้สามารถนำพลังงานแสงอาทิตย์ที่เก็บไว้ไปใช้งานได้นอกเหนือช่วงเวลาที่มีการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์สูงสุด

ตามกรณีศึกษาโครงการ โรงงานสามารถบรรลุผลดังนี้

• การผลิตที่ใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์
• แหล่งจ่ายไฟฟ้าอย่างต่อเนื่องตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน
• ไม่พึ่งพาไฟฟ้าจากโครงข่ายสาธารณูปโภค
• ไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล
• ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานต่ำกว่า
• เพิ่มความน่าเชื่อถือในการผลิตและเสริมสร้างความมั่นคงด้านพลังงาน

โครงการนี้แสดงหลักการที่สำคัญหนึ่งประการ คือ

มูลค่าของพลังงานแสงอาทิตย์ไม่ได้ขึ้นอยู่เพียงจำนวนแผงโซลาร์เซลล์ที่ติดตั้งเท่านั้น แต่โครงสร้างระบบโดยรวมต่างหากที่กำหนดประสิทธิภาพในการแทนที่แหล่งพลังงานแบบดั้งเดิมด้วยพลังงานแสงอาทิตย์

เหตุใดระบบพลังงานแสงอาทิตย์ขนาด 150 กิโลวัตต์ จึงอาจเหมาะสมสำหรับสถานที่ขนาดกลาง

เอ ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ขนาด 150 กิโลวัตต์ อาจเหมาะสมกับการใช้งานเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรมขนาดกลางหลากหลายประเภท

การประยุกต์ใช้ที่เป็นไปได้ ได้แก่

• โรงงานผลิต
• โรงบำบัดน้ำ
• การแปรรูปผลิตผลทางการเกษตร
• โกดังสินค้า
• อาคารพาณิชย์
• โรงงานอุตสาหกรรมขนาดเล็ก
• สถานประกอบการในพื้นที่ห่างไกล

อย่างไรก็ตาม ขนาดระบบ 150 กิโลวัตต์ ไม่ควรถือเป็นขนาดมาตรฐานที่ใช้ได้ทั่วไป

ความต้องการที่แท้จริงขึ้นอยู่กับภาระงานของสถานที่

ตัวอย่างเช่น โรงงานที่มีภาระงานต่อเนื่องที่ 100 กิโลวัตต์ อาจต้องใช้โครงสร้างระบบต่างออกไปจากสถานที่ที่มีภาระงานสูงสุดที่ 150 กิโลวัตต์ แต่มีการใช้พลังงานเฉลี่ยต่ำกว่ามาก

วิศวกรจึงควรประเมินทั้งสองปัจจัยนี้

ความต้องการกำลังไฟฟ้า (กิโลวัตต์)

และ

ความต้องการพลังงาน (กิโลวัตต์-ชั่วโมง)

การแยกแยะความแตกต่างนี้ช่วยให้กำหนดสัดส่วนที่เหมาะสมของระบบผลิตไฟฟ้าด้วยแผงโซลาร์เซลล์ กำลังของอินเวอร์เตอร์ และระบบเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่ได้

ชุดระบบโซลาร์ไฮบริด 150 กิโลวัตต์พร้อมแบตเตอรี่คืออะไร

วลี ชุดระบบโซลาร์ไฮบริด 150 กิโลวัตต์พร้อมแบตเตอรี่ โดยทั่วไปหมายถึงชุดระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบบูรณาการ ซึ่งรวมเอาการผลิตไฟฟ้าด้วยแผงโฟโตโวลเทอิก กำลังของอินเวอร์เตอร์แบบไฮบริด และระบบเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่เข้าด้วยกัน

อย่างไรก็ตาม สำหรับการใช้งานเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรม ระบบที่มีกำลัง 150 กิโลวัตต์ไม่ควรถูกมองว่าเป็นชุดระบบโซลาร์สำหรับที่พักอาศัยที่มีมาตรฐานเดียวกัน

ระบบเชิงพาณิชย์มืออาชีพอาจต้องการ:

• โมดูลพลังงานแสงอาทิตย์
• อินเวอร์เตอร์แบบไฮบริดหรือแบบไม่ต่อกับโครงข่ายไฟฟ้า
• แบตเตอรี่ lifepo4
• ระบบการจัดการแบตเตอรี่
• ระบบจัดการพลังงาน
• อุปกรณ์กระจาย
• อุปกรณ์ป้องกัน
• ระบบสายเคเบิล
• โครงสร้างติดตั้ง
• ระบบการติดตาม
• การผสานเครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามความจำเป็น

การกำหนดโครงสร้างสุดท้ายควรขึ้นอยู่กับภาระงานของโครงการและเงื่อนไขการติดตั้ง

ด้วยเหตุนี้ เมื่อลูกค้าค้นหา ชุดพลังงานแสงอาทิตย์แบบไฮบริด 150 กิโลวัตต์ พร้อมแบตเตอรี่ พวกเขาควรประเมินไม่เพียงแต่กำลังไฟฟ้าแสงอาทิตย์ที่ระบุไว้เท่านั้น แต่ยังรวมถึงความจุพลังงานแบตเตอรี่ ข้อกำหนดของอินเวอร์เตอร์ สถาปัตยกรรมการป้องกัน ความสามารถในการตรวจสอบ และการสนับสนุนหลังการขายด้วย

เมื่อใดที่ระบบเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ขนาด 300 กิโลวัตต์-ชั่วโมงจึงเหมาะสม?

เอ ระบบเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ 300 กิโลวัตต์-ชั่วโมง การจัดโครงสร้างนี้อาจมีประโยชน์สำหรับสถานที่เชิงพาณิชย์หรืออุตสาหกรรมที่ต้องการย้ายพลังงานแสงอาทิตย์จากช่วงกลางวันไปยังช่วงเย็น หรือให้พลังงานสำรองเป็นระยะเวลานาน

ความเหมาะสมของระบบขนาด 300 กิโลวัตต์-ชั่วโมงขึ้นอยู่กับภาระงานจริง

ตัวอย่างเช่น หากภาระงานเฉลี่ยที่เชื่อมต่ออยู่มีค่าประมาณ 50 กิโลวัตต์ ความจุเก็บพลังงาน 300 กิโลวัตต์-ชั่วโมงแบบทฤษฎีอาจรองรับการใช้งานได้หลายชั่วโมง ก่อนที่จะพิจารณาข้อจำกัดในการทำงานของแบตเตอรี่และสูญเสียในระบบ

หากโหลดเฉลี่ยสูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ แบตเตอรี่ขนาดเดียวกันนี้จะให้ระยะเวลาสำรองพลังงานที่สั้นลง

ดังนั้น การกำหนดขนาดแบตเตอรี่จึงควรเริ่มต้นเสมอจากคำถามว่า

สถานที่แห่งนี้ต้องการเก็บพลังงานจริง ๆ เท่าใด

แทนที่จะเป็น:

เราสามารถติดตั้งแบตเตอรี่ขนาดใหญ่ได้มากแค่ไหน

แนวทางนี้ช่วยให้ธุรกิจหลีกเลี่ยงทั้งความจุสำรองไม่เพียงพอและค่าใช้จ่ายเงินลงทุนที่ไม่จำเป็น

พลังงานแสงอาทิตย์พร้อมแบตเตอรี่ เทียบกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล: สิ่งที่เปลี่ยนไปสำหรับธุรกิจ

ข้อได้เปรียบที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของระบบพลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับระบบเก็บพลังงาน ไม่ใช่การกำจัดแหล่งพลังงานแบบดั้งเดิมทั้งหมดออกไปอย่างสมบูรณ์

ข้อได้เปรียบที่สมเหตุสมผลกว่านั้น คือ การเปลี่ยนลำดับความสำคัญในการใช้แหล่งพลังงาน

ระบบแบบดั้งเดิมอาจทำงานดังนี้

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล → โหลด

ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับระบบเก็บพลังงานสามารถทำงานได้คล้ายกับ:

พลังงานแสงอาทิตย์ → โหลด

พลังงานแสงอาทิตย์ → แบตเตอรี่

แบตเตอรี่ → โหลด

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล → โหลด/แบตเตอรี่ เมื่อจำเป็น

หมายความว่า เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลสามารถพร้อมใช้งานสำหรับสถานการณ์ฉุกเฉิน หรือช่วงที่มีแสงแดดต่ำเป็นเวลานาน โดยไม่จำเป็นต้องเดินเครื่องอย่างต่อเนื่อง

สำหรับสถานที่ที่ใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลเป็นเวลานาน ระบบนี้สามารถลดการใช้น้ำมันเชื้อเพลิง และอาจลดความถี่ของการบำรุงรักษาได้

ยอดประหยัดที่แท้จริงขึ้นอยู่กับ:

• ราคาดีเซล
• ประสิทธิภาพของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
• ปริมาณพลังงานแสงอาทิตย์ที่ผลิตได้
• รูปแบบการใช้งานโหลด
• ขนาดแบตเตอรี่
• จำนวนชั่วโมงการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
• กลยุทธ์การควบคุมระบบ

ด้วยเหตุนี้ การประเมินทางการเงินที่เหมาะสมควรเปรียบเทียบระบบเสนอแนะกับต้นทุนพลังงานที่มีอยู่ของสถานที่ แทนที่จะอ้างอิงเพียงคำกล่าวอ้างทั่วไปเกี่ยวกับเปอร์เซ็นต์การประหยัด

เหตุใดการจัดการพลังงานจึงมีความสำคัญยิ่ง

แผงโซลาร์เซลล์และแบตเตอรี่เป็นเพียงส่วนหนึ่งของระบบพลังงานสมัยใหม่

ระบบการจัดการพลังงาน (EMS) กำหนดวิธีที่แหล่งพลังงานต่าง ๆ มีปฏิสัมพันธ์กัน

EMS ที่ตั้งค่าอย่างเหมาะสมสามารถประสานงานได้ดังนี้

• Solar generation
• การชาร์จแบตเตอรี่
• ปล่อยประจุแบตเตอรี่
• ไฟฟ้าจากสายส่ง
• การดำเนินงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล
• ความต้องการโหลด

ตัวอย่างเช่น ระบบสามารถให้ลำดับความสำคัญกับการผลิตพลังงานจากแสงอาทิตย์ในช่วงเวลากลางวัน ชาร์จแบตเตอรี่เมื่อมีพลังงานส่วนเกิน และปล่อยพลังงานจากแบตเตอรี่เมื่อการผลิตพลังงานจากแสงอาทิตย์ลดลง

ในกรณีที่มีเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ระบบควบคุมอัจฉริยะสามารถระบุเวลาที่จำเป็นต้องใช้พลังงานสำรองเพิ่มเติม

สิ่งนี้ช่วยสร้างระบบพลังงานที่สอดคล้องกันมากขึ้น แทนที่จะมองแต่ละองค์ประกอบเป็นอุปกรณ์ที่แยกจากกัน

การสร้างระบบพลังงานที่เชื่อถือได้ยิ่งขึ้นสำหรับแอฟริกา

สำหรับธุรกิจจำนวนมากในแอฟริกา ความน่าเชื่อถือของแหล่งพลังงานมีความสำคัญไม่แพ้ต้นทุนด้านพลังงาน

ระบบที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ซึ่งมีต้นทุนต่ำแต่ไม่สามารถรองรับภาระงานจริงได้ หรือล้มเหลวในช่วงเวลาที่ดำเนินการอย่างสำคัญ ไม่ถือเป็นทางออกที่ดีในระยะยาว

กระบวนการวิศวกรรมจึงควรพิจารณาประเด็นต่อไปนี้:

• การประเมินภาระโหลด  
• การวิเคราะห์ทรัพยากรพลังงานแสงอาทิตย์  
• การคำนวณขนาดของระบบแผงเซลล์แสงอาทิตย์ (PV)  
• การเลือกอินเวอร์เตอร์  
• การคำนวณความจุของแบตเตอรี่  
• ความต้องการพลังงานสำรอง  
• กลยุทธ์การจัดการพลังงาน  
• การคุ้มครองและความปลอดภัย  
• การตรวจสอบ  
• การสนับสนุนทางเทคนิคในระยะยาว  

แนวทางนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับโรงงานและสถานที่อื่นๆ ที่การหยุดจ่ายไฟอาจส่งผลกระทบโดยตรงต่อการผลิต

โครงการโรงงานผลิตน้ำในอาบูจาแสดงหลักการนี้ในการปฏิบัติจริง: แทนที่จะพึ่งพาการเชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าซึ่งไม่มีอยู่จริง ระบบจึงถูกออกแบบให้เป็นสถาปัตยกรรมแบบออฟกริดแบบบูรณาการ ที่ประกอบด้วยการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ การเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่ และการจัดการพลังงานอย่างชาญฉลาด

เหตุใดจึงควรเลือกระบบพลังงานแสงอาทิตย์ของ Tanfon

แนวทางของแทนฟอนอิงจากการวิศวกรรมที่ปรับเฉพาะตามแต่ละโครงการ มากกว่าการขายชุดอุปกรณ์ที่มีการกำหนดไว้ล่วงหน้าเพียงอย่างเดียว

สำหรับแต่ละโครงการ สามารถประเมินการจัดวางระบบได้ตามเกณฑ์ต่อไปนี้

• ที่ตั้ง
• รูปแบบการใช้งานโหลด
• การบริโภคพลังงานรายวัน
• ทรัพยากรพลังงานแสงอาทิตย์
• ความต้องการของแบตเตอรี่
• สภาพของโครงข่ายไฟฟ้า
• ความต้องการเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
• สภาพแวดล้อมในการติดตั้ง
• การขยายตัวในอนาคต

แทนฟอนให้บริการโซลูชันพลังงานแสงอาทิตย์และระบบเก็บพลังงานสำหรับโรงงาน อุตสาหกรรมการเกษตร โรงแรม อาคารเชิงพาณิชย์ และสถานที่ห่างไกล รูปแบบการให้บริการของบริษัทครอบคลุมการออกแบบโครงการ การประเมินพื้นที่ติดตั้ง คำแนะนำการติดตั้ง การตรวจสอบแบบเรียลไทม์ และการสนับสนุนทางเทคนิค

โครงการอาบูจาเป็นตัวอย่างเชิงปฏิบัติที่ชัดเจนของแนวทางนี้

แทนที่จะออกแบบระบบทั่วไปขนาด ๑๕๐ กิโลวัตต์ คำตอบที่เลือกใช้กลับถูกปรับแต่งให้สอดคล้องกับความต้องการของโรงงานในการมีแหล่งจ่ายไฟฟ้าที่เป็นอิสระและสามารถดำเนินงานต่อเนื่องได้ จนเกิดเป็น ระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบไม่ต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าขนาด 150 กิโลวัตต์ พร้อมระบบเก็บพลังงานแบตเตอรี่ลิเทียมไอรอนฟอสเฟตความจุ 300 กิโลวัตต์-ชั่วโมง .

นี่คือประเภทของวิศวกรรมที่ออกแบบตามโครงการเฉพาะ ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งเมื่อออกแบบระบบพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับสภาพแวดล้อมการใช้งานที่ท้าทาย

บทสรุป

การลดต้นทุนดีเซลไม่ได้หมายถึงเพียงแค่แทนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าด้วยแผงโซลาร์เซลล์เท่านั้น

สำหรับธุรกิจจำนวนมากในแอฟริกา แนวทางที่มีประสิทธิภาพมากกว่าคือการปรับออกแบบโครงสร้างระบบพลังงานทั้งหมดใหม่

ตาข่ายที่มีขนาดเหมาะสม ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ขนาด 150 กิโลวัตต์ สามารถผลิตไฟฟ้าในเวลากลางวันได้อย่างมีนัยสำคัญสำหรับสถานประกอบการเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรมขนาดกลาง

เมื่อรวมกับระบบเก็บพลังงานแบตเตอรี่ ระบบสามารถเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ส่วนเกินไว้ และนำกลับมาใช้งานในช่วงเวลาที่ไม่มีการผลิตพลังงานจากแสงอาทิตย์

สำหรับความต้องการเก็บพลังงานในปริมาณมาก ระบบเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ 300 กิโลวัตต์-ชั่วโมง สามารถให้ทางออกที่ใช้งานได้จริงในการย้ายการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์จากช่วงกลางวันไปยังช่วงเย็น หรือสนับสนุนโหลดที่จำเป็นอย่างต่อเนื่องระหว่างที่ไฟฟ้าดับ

สำหรับลูกค้าที่กำลังมองหา ชุดพลังงานแสงอาทิตย์แบบไฮบริด 150 กิโลวัตต์ พร้อมแบตเตอรี่ , ประเด็นสำคัญคือการมองให้ลึกกว่าความจุระบบที่ระบุไว้ในหัวข้อ และประเมินการตั้งค่าทั้งหมดอย่างละเอียด — รวมถึงความจุแผงโซลาร์เซลล์ (PV), กำลังของอินเวอร์เตอร์, ความจุแบตเตอรี่ที่ใช้งานได้จริง, ระบบจัดการพลังงาน (EMS), การป้องกัน, การตรวจสอบแบบเรียลไทม์ และกลยุทธ์สำรองพลังงาน

ที่สำคัญที่สุด ระบบทั้งหมดควรออกแบบให้สอดคล้องกับความต้องการพลังงานที่แท้จริงของสถานที่นั้น ๆ

โครงการโรงงานอาบูจาแสดงให้เห็นว่าแนวทางนี้สามารถบรรลุผลลัพธ์อะไรได้บ้าง: ระบบโซลาร์เซลล์แบบไม่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้า (off-grid) ขนาด 150 กิโลวัตต์ ร่วมกับแบตเตอรี่ลิเธียมเฟอร์โรฟอสเฟต (LiFePO4) ความจุ 300 กิโลวัตต์-ชั่วโมง ทำให้สถานที่นั้นสามารถดำเนินการได้อย่างอิสระจากโครงข่ายไฟฟ้าของหน่วยงานสาธารณูปโภค โดยไม่จำเป็นต้องพึ่งพาเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล

เป้าหมายของการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ไม่ได้มีเพียงแค่การผลิตไฟฟ้าเท่านั้น แต่คือการสร้างระบบที่มีความน่าเชื่อถือสูงขึ้น ควบคุมได้ดีขึ้น และยั่งยืนทางเศรษฐกิจมากขึ้นสำหรับธุรกิจ

คำถามที่พบบ่อย

ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ขนาด 150 กิโลวัตต์สามารถขับเคลื่อนโรงงานได้หรือไม่

ได้ ขึ้นอยู่กับภาระการใช้ไฟฟ้าของโรงงานนั้น ๆ ระบบขนาด 150 กิโลวัตต์สามารถรองรับการใช้งานเชิงอุตสาหกรรมระดับกลางหลายประเภทได้ อย่างไรก็ตาม การกำหนดรายละเอียดสุดท้ายของระบบควรอิงจากการประเมินภาระการใช้ไฟฟ้าอย่างละเอียด

ชุดระบบโซลาร์ไฮบริด 150 กิโลวัตต์พร้อมแบตเตอรี่ประกอบด้วยอะไรบ้าง

ระบบทั่วไปอาจประกอบด้วยแผงเซลล์แสงอาทิตย์ อินเวอร์เตอร์แบบไฮบริดหรือแบบออฟกริด แบตเตอรี่ลิเธียมเฟอโรฟอสเฟต (LiFePO4) ระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) ระบบจัดการพลังงาน (EMS) อุปกรณ์ป้องกัน โครงสร้างยึดติด สายเคเบิล ระบบตรวจสอบ และส่วนประกอบอื่นๆ ที่จำเป็นสำหรับระบบโดยรวม

การเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่ขนาด 300 กิโลวัตต์-ชั่วโมงเพียงพอสำหรับโรงงานหรือไม่

ขึ้นอยู่กับโหลดเฉลี่ยและโหลดสูงสุดของโรงงาน ระยะเวลาที่แบตเตอรี่สามารถจ่ายไฟได้ขึ้นอยู่กับความจุใช้งานจริงของแบตเตอรี่และการใช้ไฟฟ้าจริง จึงควรวิเคราะห์รูปแบบการใช้โหลดก่อนยืนยันขนาดแบตเตอรี่ที่เหมาะสม

พลังงานแสงอาทิตย์สามารถแทนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลได้ทั้งหมดหรือไม่

ในบางแอปพลิเคชันแบบออฟกริด คำตอบคือใช่ อย่างไรก็ตาม สำหรับสถานที่ที่มีสภาพอากาศครึ้มต่อเนื่องเป็นเวลานาน หรือมีโหลดที่ผันแปรสูง การคงไว้ซึ่งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลไว้เป็นแหล่งสำรองฉุกเฉินจะช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือให้ระบบมากยิ่งขึ้น

พลังงานแสงอาทิตย์ช่วยลดการใช้น้ำมันดีเซลได้อย่างไร

พลังงานแสงอาทิตย์จ่ายไฟฟ้าให้กับโหลดบางส่วนหรือทั้งหมดในช่วงเวลาที่มีการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ ในขณะที่ระบบเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่สามารถนำพลังงานแสงอาทิตย์ส่วนเกินไปใช้ในช่วงเวลาต่อมา ซึ่งจะลดจำนวนชั่วโมงที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลต้องทำงาน

ไลเฟอโปโฟร์ (LiFePO4) เหมาะสำหรับการเก็บพลังงานแสงอาทิตย์เชิงพาณิชย์หรือไม่

ไลเฟอโปโฟร์ (LiFePO4) ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในการเก็บพลังงาน เนื่องจากมีคุณสมบัติด้านอายุการใช้งานแบบไซเคิลและเสถียรภาพทางความร้อนที่ดี อย่างไรก็ตาม แบตเตอรี่ยังจำเป็นต้องผ่านการออกแบบอย่างเหมาะสม รวมถึงระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) ที่เหมาะสม การป้องกันที่เพียงพอ การจัดการความร้อน และวิธีการติดตั้งที่ถูกต้อง