Πόσο Προσφιλής είναι το Σύστημα Μικτής Αιολικής-Ηλιακής Ενέργειας 6 Κύριες Εφαρμογές και Ανάλυση Οικονομικών Πλεονεκτημάτων

Λόγω της ασυνεχούς φύσης της μοναδικής παραγωγής ενέργειας από άνεμο και ήλιο σε ανεπιθύμητες κλιματολογικές συνθήκες, όπως ημέρες χωρίς άνεμο ή βροχή, η χρήση κάθε τεχνολογίας μόνη της σε απομακρυσμένες περιοχές χωρίς σύνδεση με δίκτυο απαιτεί μεγάλου δυναμικού συστήματα αποθήκευσης ενέργειας για να εξασφαλιστεί η συνεχής παροχή ενέργειας. Με την αποτελεσματική ενσωμάτωση φωτοβολταϊκών πλακών, ανεμογεννήτριων και μπαταριών, τα συνδυασμένα συστήματα ανεμο-ήλιο ενέργειας μπορούν να λύσουν το πρόβλημα της ασυνέχειας της μονοπηγής παραγωγής και να παρέχουν σχετικά σταθερή ενέργεια. Αυτή η τεχνολογία εφαρμόζεται κυρίως στους παρακάτω τομείς στην Κίνα.

Ενέργεια για Εστιακές και Παραγωγικές Ανάγκες σε Απομακρυσμένες Περιοχές χωρίς Σύνδεση με Δίκτυο

Η Κίνα έχει 800 εκατομμύρια αγροτικούς κατοίκους, περίπου το 5% των οποίων δεν έχει πρόσβαση σε ηλεκτρισμό. Αυτά τα άνεργα χωριά συχνά βρίσκονται σε περιοχές πλούσιες σε ανεμο-ήλιο πόρους, κάνοντας τα συνδυασμένα συστήματα ανεμο-ήλιο ενέργειας μια υποσχόμενη λύση. Η εγκατάσταση προτυποποιημένων συνδυασμένων συστημάτων μπορεί να επιταχύνει την τοπική οικονομική ανάπτυξη και να βελτιώσει το επίπεδο ζωής. Η χρήση πλούσιων ανανεώσιμων πόρων μέσω αυτών των συστημάτων προσφέρει την πιο κατάλληλη και οικονομικά αποδοτική ενεργειακή υπηρεσία για τις απομακρυσμένες πληθυσμιακές ομάδες, προωθώντας τη βιώσιμη ανάπτυξη.

Σήμερα, τα περισσότερα ανεξάρτητα από δίκτυο ανανεώσιμα συστήματα ενέργειας στην Κίνα παρέχουν μόνο φωτισμό και οικιακές ανάγκες, εξαιρούντας παραγωγικές φορτίες, το οποίο υπονομεύει την οικονομική βιωσιμότητά τους. Η επίτευξη οικονομικής βιωσιμότητας περιλαμβάνει πολύπλοκους παράγοντες όπως η ιδιοκτησία του συστήματος, μηχανισμοί διαχείρισης, δομές τελών, διαχείριση παραγωγικών φορτίων, καθώς και πηγές, ποσότητες και κανάλια διανομής κρατικών επιδοτήσεων. Ωστόσο, αυτός ο βιώσιμος τύπος έχει βαθύ σημασιολογικό περιεχόμενο για αναπτυσσόμενες χώρες όπως η Κίνα.

Εφαρμογές Εξωτερικού Φωτισμού LED

Ο εξωτερικός φωτισμός καταναλώνει περίπου το 12% της παγκόσμιας παραγωγής ηλεκτρισμού. Σε μια περιοχή αυξανόμενης ενεργειακής σκαρσότητας και περιβαλλοντικών ανησυχιών, η τεχνολογία συνδυασμένου ανεμο-ήλιο LED φωτισμού έχει προσελκύσει παγκόσμια προσοχή. Το σύστημα λειτουργεί με την εξειδικευμένη φόρτιση μπαταριών μέσω ελεγκτών, χρησιμοποιώντας συμπληρωματική ανεμο-ήλιο ενέργεια. Τη νύχτα, τα LED φώτα ενεργοποιούνται/απενεργοποιούνται αυτόματα βάσει του επιπέδου περιβαλλοντικής φωτεινότητας. Οι εξειδικευμένοι ελεγκτές διαθέτουν ασύρματη δικτύωση για απομακρυσμένη παρακολούθηση, ελεγχού και συλλογή δεδομένων (τηλεμετρία, τηλεκατεύθυνση και τηλεπικοινωνίες). Υποστηρίζουν επίσης προηγμένη υπολογιστική διαχείριση, περιλαμβανομένης της ανίχνευσης παρανομαλιών, των συστημάτων αναφοράς κλοπής και των ελέγχων λειτουργικής κατάστασης. Τυπικές εφαρμογές περιλαμβάνουν:

• Φωτισμό δρόμων (μεγάλες, μεσαίες, μικρές και παρακαμπτήριες οδοί)

• Φωτισμό κοινοτήτων (δρόμων, αυλών, λαχανοπεδίων, υπόγειων φώτων, τοίχων)

Αναπτυγμένα έργα περιλαμβάνουν εξειδικευμένα συνδυασμένα ανεμο-ήλιο LED φώτα δρόμων, συστήματα φωτισμού κοινοτήτων, φωτισμό περιβάλλοντος και φωτισμό σήραγγας.

Πολιτικές Ναυτικές Βοήθειες

Κάποιες ναυτικές βοήθειες στην Κίνα έχουν υιοθετήσει φωτοβολταϊκά συστήματα, ειδικά φάρους, αλλά αντιμετωπίζουν προκλήσεις κατά τη διάρκεια μακρών περιόδων κακού καιρού, όπου η φωτοβολταϊκή παραγωγή είναι ανεπαρκής, οδηγώντας σε υπερφορτισμό των μπαταριών και αποτυχία των φώτων, πλήττοντας την απόδοση των μπαταριών.

Ο κακός καιρός συχνά συντρέχει με ισχυρούς ανέμους—όταν η ηλιακή ενέργεια είναι χαμηλή, η ανεμοενέργεια είναι συνήθως πλούσια. Έτσι, ένα σύστημα με κύρια πηγή τον άνεμο και συμπληρωματική την ηλιακή ενέργεια μπορεί να αντικαταστήσει τα παραδοσιακά συστήματα μόνο με ηλιακή. Τα συνδυασμένα συστήματα είναι φιλικά προς το περιβάλλον, μη ρυπαντικά, αναγκαστικά και εύκολα σε εγκατάσταση και χρήση, πληρούντας τις ενεργειακές ανάγκες των ναυτικών βοηθειών. Το σύστημα λειτουργεί με ηλιακή ενέργεια κατά τη διάρκεια της ευνοϊκής άνοιξης/καλοκαιριού· ενεργοποιεί την ανεμο-ήλιο συνδυασμένη παραγωγή κατά τη διάρκεια του χειμώνα, της άνοιξης ή μακρών περιόδων βροχής, όπου η ηλιακή είναι ανεπαρκής.

Εφοδιασμός Φωτογραφικού Εξοπλισμού Στρατηγικών Οδών

Οι κάμερες παρακολούθησης στρατηγικών οδών συνήθως λειτουργούν 24 ώρες την ημέρα. Αν και η ηλεκτρική κατανάλωση κάθε μονάδας είναι χαμηλή, η συνολική κατανάλωση είναι σημαντική λόγω του μεγάλου αριθμού των μονάδων. Το παραδοσιακό δίκτυο ηλεκτροδότησης δεν είναι ενεργειακά αποδοτικό. Επιπλέον, ο συχνός κλοπής καλωδίων ηλεκτρικής ενέργειας οδηγεί σε υψηλές απώλειες και αυξημένα κόστη συντήρησης.

Λόγω της ευρείας και γραμμικής κατανομής των σημείων παρακολούθησης, η σύνδεση με δίκτυο είναι δύσκολη και ακριβή. Ενώ η φωτοβολταϊκή παραμένει ακριβή, η ανεμοενέργεια είναι σχετικά φθηνή. Η συμπληρωματική φύση του ανεμο-ήλιο καθιστά τα συνδυασμένα συστήματα ιδιαίτερα ευνοϊκά για διανεμημένες, ανεξάρτητες από δίκτυο εφαρμογές, όπως η παρακολούθηση στρατηγικών οδών. Η χρήση συνδυασμένων συστημάτων εξαλείφει την ανάγκη για καλωδίωση, μειώνοντας τον κίνδυνο κλοπής. Σε έκτακτες κλιματολογικές συνθήκες—παρατεταμένη βροχή με χαμηλή ηλιακή και ανεπαρκής ανεμοενέργεια—τα υπάρχοντα γραμμικά συστήματα μπορούν να φορτίζουν αυτόματα τις μπαταρίες για να εξασφαλίσουν την άνευ διακοπής λειτουργία. Επειδή κάθε σημείο παρακολούθησης λειτουργεί ανεξάρτητα, η αποτυχία σε ένα σημείο δεν επηρεάζει τα άλλα.

Βάσεις Τηλεπικοινωνιών

Πολλά νησιά και ορεινές περιοχές βρίσκονται μακριά από το δίκτυο, αλλά απαιτούν επικοινωνιακή υποδομή για τουρισμό, αλιεία και θαλάσσιες δραστηριότητες. Αυτές οι βάσεις έχουν μέτριες ενεργειακές ανάγκες. Η επέκταση του δικτύου είναι απαράδεκτα ακριβή, ενώ οι κινητήρες καύσης απαιτούν υψηλά κόστη μεταφοράς καυσίμων, έχουν χαμηλή αξιοπιστία και είναι δύσκολοι στη συντήρηση.

Μια αξιόπιστη, μακροπρόθεσμη ενεργειακή λύση πρέπει να βασίζεται σε τοπικούς φυσικούς πόρους. Η ηλιακή και ανεμοενέργεια είναι πλούσιες και συμπληρωματικές σε χρόνο και χώρο στα νησιά. Τα συνδυασμένα ανεμο-ήλιο συστήματα παρέχουν αξιόπιστη και οικονομικά εύλογη ενεργειακή λύση για τις βάσεις. Με το προσωπικό συντήρησης στην περιοχή, οι κινητήρες καύσης μπορούν να περιληφθούν ως εφεδρική λύση, μειώνοντας την απαιτούμενη ισχύ των φωτοβολταϊκών πλακών και ανεμογεννήτριων, μειώνοντας το συνολικό κόστος του συστήματος και βελτιώνοντας την αξιοπιστία.

Παραγωγικά Συστήματα Αποθήκευσης Υδάτων

Τα συνδυασμένα ανεμο-ήλιο παραγωγικά συστήματα αποθήκευσης υδάτων χρησιμοποιούν άμεσα την ανεμο-ήλιο ενέργεια για την ενεργοποίηση υδραυλικών πομπών για την αποθήκευση ενέργειας, παρακάμπτοντας τις μπαταρίες. Το αποθηκευμένο νερό χρησιμοποιείται στη συνέχεια για σταθερή παραγωγή ηλεκτρισμού. Αυτή η προσέγγιση ενσωματώνει την παραδοσιακή υδροηλεκτρική ενέργεια με την ανεμο-ήλιο, εκμεταλλευόμενη την συμπληρωματική χωροχρονική κατανομή. Αυτό είναι κατάλληλο για απομακρυσμένες περιοχές πέρα από το δίκτυο και υποστηρίζει την οικολογική προστασία στην ενεργειακή ανάπτυξη. Κύριες απαιτήσεις περιλαμβάνουν:

• Συντήρηση ενέργειας κατά τη διάρκεια της διαδικασίας μετατροπής

• Υδρολογικό ισοζύγιο στο αυτόνομο σύστημα πομπών

Αν και είναι ακριβότερο από την παραδοσιακή υδροηλεκτρική ενέργεια, αυτό το σύστημα λύνει το πρόβλημα της μη λειτουργίας των μικρών υδροηλεκτρικών σταθμών κατά τη διάρκεια του χειμώνα. Έτσι, τα συνδυασμένα ανεμο-ήλιο παραγωγικά συστήματα αποθήκευσης υδάτων παρέχουν μοναδικά τεχνικά και οικονομικά πλεονεκτήματα και μπορούν να λειτουργήσουν ως βιώσιμη ενεργειακή λύση σε κατάλληλες τοποθεσίες.