Koliko je obetavajuchi hibridni vjetro-sunčev sustav snage 6 ključnih primjena i analiza ekonomskih prednosti
Zbog prekidnog karaktera neovisne proizvodnje elektricitete iz vjetra i sunca u nepovoljnim vremenskim uvjetima, poput bezvjetrih ili kišnih dana, uporaba bilo koje tehnologije pojedinačno u udaljenim područjima bez mreže zahtijeva velike kapacitete za pohranu energije kako bi se osiguralo kontinuirano snabdijevanje strujom. Efektivno integrirajući solarni panel, vjetrovore i baterije, hibridni sustavi vjetar-sunce mogu riješiti problem prekidnosti jedinstvene proizvodnje i pružiti relativno stabilnu struju. Ova tehnologija se uglavnom primjenjuje u sljedećim područjima u Kini.
Električna Energija za Stambene i Proizvodne Potrebe Udaljenih Ruralnih Područja Bez Mreže
U Kini živi 800 milijuna stanovnika ruralnih područja, od kojih oko 5% još uvijek nema pristup struji. Ove područja bez struje često su smještena u regijama bogatim vjetrovnim i sunčanim resursima, što čini hibridne sustave vjetar-sunce obilježenim rješenjem. Implementacija standardiziranih hibridnih sustava može ubrzati lokalni ekonomski razvoj i poboljšati kvalitetu života. Korištenje obilnih obnovljivih resursa putem ovih sustava nudi najprikladniju i najjeftiniju uslugu struje za udaljene populacije, promičući održivi razvoj.
Trenutno, većina nezavisnih sustava obnovljive energije u Kini isključivo snabdejavaju osvjetljenje i kućanske potrebe, isključujući proizvodne opterećenja, što smanjuje njihovu ekonomsku održivost. Postizanje ekonomske održivosti uključuje složene faktore poput vlasništva nad sustavima, mehanizama upravljanja, tarifnim strukturama, upravljanjem proizvodnim opterećenjima i izvorima, količinama i distribucijskim kanalima državnih subvencija. Međutim, ovaj održivi model ima duboki značaj za razvijajuće zemlje poput Kine.
Primjena LED Svjetla na Otvorenom
Osvjetljenje na otvorenom troši oko 12% globalne struje. Protiv pozadine porasta skrivenosti energije i ekoloških briga, tehnologija hibridnog LED svjetla vjetar-sunce privukla je svjetsku pažnju. Sustav radi tako da pametno puni baterije putem kontrolera koristeći komplementarne sunčanu i vjetrovu energiju. Noću, LED svjetla automatski uključuju/isključuju temeljem razina okoline svjetlosti. Pametni kontroleri imaju bežičnu mrežu za daljinsko nadzor, kontrolu i prikupljanje podataka (telemetriju, telekontrolu i telekomunikaciju). Također podržavaju napredno računalno upravljanje, uključujući otkrivanje grešaka, alarme protiv krađe i provjeru radnog stanja. Tipične primjene uključuju:
Svjetlo na cestama (autoputevi, glavne ceste, sekundarne ceste i stražnice)
Svjetlo u zajednicama (ulice, dvorišne svjetle, travnika, zasipači, stenski svjetle)
Razvijeni projekti uključuju pametne hibridne vjetar-sunce LED ulične svjetle, svjetlosne sustave u zajednicama, pejzažno svjetlo i svjetlo u tunelima.
Pomorski Navigacijski Pomagali
Neki navigacijski pomagali u Kini su usvojili fotovoltaične sustave, posebno svjetionice, ali suočavaju se s izazovima tijekom dugotrajnih loših vremenskih uvjeta kada je generiranje sunčane energije nedostatno, što dovodi do preopterećenja baterija i propadanja svjetala, što utječe na performanse baterija.
Loše vremenske uvjete često idu uz jak vjetar—kada je sunčana energija niska, vjetrova energija je obično obilna. Stoga, hibridni sustav dominantan vjetar, s pomoću sunca, može zamijeniti tradicionalne sustave samo sa sunčanom energijom. Hibridni sustavi su prijateljski prema okolišu, bez zagađenja, bez održavanja, lako se instaliraju i koriste—ispunjavajući energetske potrebe navigacijskih pomagala. Sustav radi na sunčanoj energiji tijekom povoljnih uvjeta proljeća/ljeta; aktivira hibridnu generaciju vjetar-sunce tijekom zime, proljeća ili dugotrajnih kišnih razdoblja kada je unos sunčane energije nedostatan.
Snabdijevanje Strujom Opreme za Nadzor Autocesta
Kamere za nadzor autocesta tipično rade 24/7. Iako je individualni potrošnja energije niska, ukupan broj jedinica rezultira značajnim potrošnjom energije. Tradicionalna mrežna struja nije energetski učinkovita. Također, česta krađa strujnih kabela dovodi do visokih gubitaka i povećanih troškova održavanja.
Uz široko i linearno raspodjeljene točke nadzora, spajanje na mrežu je teško i skupo. Dok je solarni fotovoltaički sustav još uvijek skup, vjetrova energija je relativno jeftinija. Komplementarnost vjetra i sunca čini hibridne sustave posebno prednostima za distribuirane, nezavisne primjene poput nadzora autocesta. Upotrebom hibridnih sustava eliminira se potreba za kabliranjem, smanjujući rizik od krađe. U ekstremnim vremenskim uvjetima—dugotrajna kiša s niskom razinom svjetlosti i nedostatkom vjetra—postojeće mrežne linije mogu automatski puniti baterije kako bi se osiguralo neprekidno funkcioniranje. Budući da svaka točka nadzora radi neovisno, propast na jednoj lokaciji ne utječe na druge.
Telekomunikacijske Baze
Mnoge otoci i planinski područja udaljeni su od mreže, ali zahtijevaju infrastrukturu za komunikaciju za turizam, ribarstvo i pomorske aktivnosti. Ove baze imaju umjerene potrebe za strujom. Proširenje mreže je previše skupo, dok dizel generatori zahtijevaju visoke troškove transporta goriva, lošu pouzdanost i teško održavanje.
Pouzdan, dugoročni rješenje za snabdijevanje strujom mora se oslanjati na lokalne prirodne resurse. Sunčana i vjetrova energija su obilna i visoko komplementarna u vremenu i prostoru na otocima. Hibridni sustavi vjetar-sunce nude pouzdano i ekonomsko rješenje nezavisne struje za baze. S održavajućim osobljem na mjestu, dizel generatori mogu se uključiti kao rezervna opcija, smanjujući potrebnu kapacitet solarnih polja i vjetrovora, smanjujući ukupne troškove sustava i poboljšavajući pouzdanost.
Pumpe Hidroenergetskih Elektranama za Pohranu Energie
Hibridne hidroenergetske elektrane s pumpanjem koriste vjetrovu i sunčanu energiju direktno za pogon pumpi za pohranu energije, preskačući baterije. Pohranjena voda se zatim koristi za stabilnu proizvodnju struje. Ovaj pristup integriše konvencionalnu hidroenergetiku s vjetrom i suncem, iskoristivši njihove komplementarne prostorno-vremenske distribucije. Priklada se udaljenim područjima izvan dosega mreže i podržava ekološku zaštitu u razvoju energije. Ključne preduvjete uključuju:
Štednja energije tijekom procesa pretvorbe
Balans vode unutar samoodrživog sustava pumpanja
Iako je malo skuplji od konvencionalne hidroenergetike, ovaj sustav rješava problem sezonskog nerada manjih hidroelektrana tijekom zime. Stoga, hibridne hidroenergetske elektrane s pumpanjem nude jedinstvene tehničke i ekonomske prednosti i mogu poslužiti kao prihvatljivo energetsko rješenje za prikladne lokacije.
