כמה מבטיח הוא מערכת כוח מעורבת של רוח-שמש? 6 יישומים עיקריים וניתוח יתרונות כלכליים

בשל הטבע הבינוני של ייצור חשמל מהתנדנויות רוח ואור שמש באופן עצמאי בתנאי מזג אוויר בלתי נוחים כמו ימים ללא רוח או גשומים, שימוש בטכנולוגיה אחת בלבד באזורים מרוחקים מחוץ לרשת דורש ציוד אחסון אנרגיה בקיבולת גבוהה כדי להבטיח אספקת חשמל מתמידה. על ידי אינטגרציה יעילה של לוחות סולריים, טורבינות רוח ובטריות, מערכות היברידיות של רוח-שמש יכולות לפתור את בעיית הבין-תקופתיות בייצור מאחד המקורות ומספקות חשמל יחסי יציב. הטכנולוגיה הזו היא בעיקר בשימוש במגזר הבא בסין.

חשמל למגורים ולמפעלים באזורים כפריים מחוץ לרשת

בסין יש 800 מיליון תושבים כפריים, כשבערך 5% מהם עדיין אין להם גישה לחשמל. הכפרים הללו הם לעתים קרובות באזורים עשירים במשאבי רוח ושמש, מה שהופך מערכות היברידיות של רוח-שמש לפתרון מבטיח. הקמת מערכות היברידיות סטנדרטיות יכולה להאיץ את הפיתוח הכלכלי המקומי לשפר את רמת החיים. שימוש במשאבי חידושי אנרגיה פלוטיים דרך מערכות כאלה מציע את שירות החשמל המתאים והכי כלכלי עבור האוכלוסיות המרוחקות, ומשפר את התפתחות הלא-ממשיכה.

בהווה, רוב מערכות החשמל המתחדשות מחוץ לרשת בסין מספקות רק תאורה הצרכים הביתיים, ללא עומס ייצור, מה שמפחית את ההישרדות הכלכלית שלהן. השגת היעילות הכלכלית כוללת גורמים מורכבים כמו בעלות על המערכת, מנגנונים הניהוליים, מבנה דמי, ניהול עומס ייצור, ומקורות, כמות, וערוצים של הענקות ממשלתיות. עם זאת, המודל המשקף היבטים אלה הוא בעל חשיבות עמוקה עבור מדינות מתפתחות כמו סין.

יישומי תאורה LED חיצוניים

תאורה חיצונית צורכת בערך 12% מהחשמל בעולם. מול הרקע של מחסור מוגבר באנרגיה ובעיות סביבתיות, הטכנולוגיה של תאורה LED היברידית של רוח-שמש משכה תשומת לב עולמית. המערכת עובדת על ידי טעינת בטריות בצורה חכמה באמצעות מפעילים באמצעות אנרגיה סולרית ורוחית משלימה. בלילה, נורות LED מופעלות או מכבות באופן אוטומטי בהתאם לרמות האור הסביבתי. מפעילים חכמים כוללים רשת אלחוטית לניטור, בקרה וקבלת נתונים (טלמטריה, טלפוניה, ותקשורת). הם גם תומכים בניהול מחשב מתקדם, כולל גילוי תקלות, אזעקות הגנה על גניבה, ובדיקות מצב פעולה. יישומים טיפוסיים כוללים:

• תאורת דרכים (כבישים מהירים, כבישים ראשיים, כבישים משניים, ורחובות צדדיים)

• תאורת קהילה (מאורות רחוב, מאורות חצר, מאורות גינה, מאורות קבורים, מאורות קיר)

פרויקטים שנבנו כוללים מאורות רחוב היברידיים חכמים של רוח-שמש, מערכות תאורה קהילתיות, תאורה נוף, והתאורה בתעלות.

עזרי ניווט ימיים

חלק מהעזרים לניווט בסין אימצו מערכות פוטו-וולטיות סולריות, במיוחד מצופים, אבל מתמודדים עם אתגרים במהלך מזג אוויר גרוע ממושך כאשר ייצור סולארי אינו מספיק, מה שגורם לחריגה מוגברת של בטריות וכשל באורות, מה שמפריע לתפקוד הבטריות.

מזג אוויר גרוע לעתים קרובות מתלווה לרוחות חזקות—כאשר האנרגיה הסולארית נמוכה, האנרגיה הרוחית היא בדרך כלל בשפע. לכן, מערכת היברידית של רוח-שמש בהרבה יותר מבוססת רוח, יכולה להחליף מערכות סולאריות טהורות. מערכות היברידיות הן ידידותיות לסביבה, ללא זיהום, ללא תחזוקה, קלות התקנה וקלות שימוש—מקיפות את דרישות האנרגיה של עוזרי ניווט. המערכת פועלת על אנרגיה סולארית בתנאי מזג אוויר טובים בחורף ובאביב; היא מפעילה ייצור היברידי של רוח-שמש במהלך החורף, האביב, או תקופות גשומות ממושכות כאשר קליטת האנרגיה הסולארית אינה מספיקה.

אספקת חשמל לאבזורים של מעקב על כבישים

מצלמות מעקב על כבישים בדרך כלל פועלות 24/7. למרות שהצריכת החשמל של כל יחידה נמוכה, מספר היחידות גדול מאוד ומביא לצריכת אנרגיה משמעותית. חשמל מסדירי אינו יעיל מבחינה אנרגטית. בנוסף, גניבת כבלים חשמליים תכופה מובילה לאבדנים גבוהים ו ReSharper: It seems like the translation was cut off. Let me continue from where it left off:

בנוסף, גניבת כבלים חשמליים תכופה מובילה לאבדנים גבוהים ולקיחת עלויות תחזוקה.

בהתחשב בשפיעתם הרחבת והפיזור הליניארי של נקודות המעקב, חיבור לרשת היא קשה ויקרה. בעוד שPV סולארית נשארת יקרה, אנרגיית הרוח היא יחסית זולה. טבע המשלים בין רוח לשמש הופך מערכות היברידיות לשניוניות יתרונות ייחודיים ליישומים מפוזרים מחוץ לרשת כמו מעקב על כבישים. שימוש במערכות היברידיות מרחיק את הצורך בכבלים, מפחית את הסיכון לגניבה. במזג אוויר קיצוני—גשמים ממושכים עם אור שמש נמוך ולא די רוח—קווי רשת קיימים יכולים להטעין את הבטריות באופן אוטומטי כדי להבטיח פעילות בלתי מופסקת. מכיוון שכל נקודת מעקב פועלת באופן עצמאי, כשל במקום אחד לא משפיע על אחרים.

תחנות בסיס תקשורת

באיים ובאזורים הרריים הרחוקים מהרשת נדרשת תשתית תקשורת עבור תיירות, דיג ופעילויות ימיות. תחנות הבסיס האלו דורשות צריכת חשמל בינונית. הרחבת הרשת היא יקרה מדי, בעוד שמגננות דיזל מצריכות עלויות תחבורה גבוהות, אמינות נמוכה ותחזוקה קשה.

פתרון חשמל אמין וממושך חייב להסתמך על המשאבים הטבעיים המקומיים. אנרגיית רוח ושמש הן בשפע ומשלים זו לזו בזמן ובמרחב באיים. מערכות היברידיות של רוח-שמש מציעות פתרון חשמל מחוץ לרשת אמין וכלכלי עבור תחנות הבסיס. עם צוות תחזוקה מקומי, ניתן לכלול מגננות דיזל כגיבוי, מפחית את הקיבולת הנדרשת של מערכי סולאריים וטורבינות רוח, מפחית את עלות המערכת הכוללת ומגדיל את האמינות.

תחנות הפקת חשמל מהימצאות מים

תחנות הפקת חשמל מהימצאות מים היברידיות של רוח-שמש משתמשות באנרגיה רוחית וסולארית ישירות כדי להפעיל מנועי מים לאחסון אנרגיה, תוך מעבר מעל בטריות. המים המאוחסנים משמשים לייצור חשמל יציב. גישה זו משלבת הידרואלקטריקה קונבנציונלית עם רוח ושמש, תוך שימוש במשלים שלהם בזמן ובמרחב. זה מתאים לאזורים מרוחקים מחוץ להישג הרשת ותמך בשמירת האקולוגיה בפיתוח האנרגיה. דרישות מפתחות כוללות:

• חסכון אנרגיה לאורך תהליך המרה

• איזון מים בתוך מערכת הזרמה עצמית

אם כי מעט יקר יותר מההידרואלקטריקה הקונבנציונלית, מערכת זו פותרת את בעיית אי-הפעלה העונתית שמתמודדות איתה תחנות הפקת חשמל קטנות בחורף. לכן, היברידיות של רוח-שמש בהימצאות מים מציעה יתרונות טכניים וכלכלים ייחודיים ויכולה לשמש כפתרון אנרגיה жизнеспособный для подходящих мест.