كيفية دمج توربينات الرياح وألواح الطاقة الشمسية؟

تُعد مزيج توربينات الرياح ولوحات فوتوفولطائية، وهي ما يسمى بنظام "الطاقة الهجينة للرياح والشمس"، استراتيجية لاستخدام الطاقة المتجددة بكفاءة.

مبدأ العمل

مبدأ توليد الكهرباء من طاقة الرياح

يتم استخدام الرياح لدفع الطاحونة الهوائية الشرائح الدوارة للدوران، ثم يتم زيادة سرعة الدوران بواسطة مضاعف السرعة لتشغيل المولد لتوليد الكهرباء. وفقًا لتكنولوجيا طواحين الهواء، يمكن البدء في توليد الكهرباء عند سرعة نسيم حوالي ثلاثة أمتار في الثانية (درجة النسيم).

مبدأ توليد الطاقة الكهروضوئية

تُستخدم الظاهرة الكهروضوئية على واجهة شبه الموصل لتحويل الطاقة الضوئية مباشرة إلى طاقة كهربائية. عندما تسقط أشعة الشمس على الدايود الضوئي، يقوم الدايود بتحويل طاقة ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية ويولد التيار.

طريقة المزج

تكوين النظام

النظام الكهربائي نظام هجين رياح وشمس يشمل عادةً توربينات الرياح، صفوف الخلايا الشمسية، المتحكمات، مجموعات البطاريات، العاكسات (inverters)، الكابلات والدعامات، والأجزاء المساعدة الأخرى.

طريقة الاتصال

الألواح الكهروضوئية وتوربينات الرياح هما طريقتان مستقلتان لتوليد الطاقة. لا يتم ربطهما مباشرة ببعضهما البعض، ولكن يمكن استخدام العاكس، وهو الجهاز الرئيسي، لربط الاثنين معًا. وظيفة العاكس هي تحويل التيار المستمر من الألواح الكهروضوئية وأنظمة طاقة الرياح إلى تيار متردد حتى يمكن نقل الكهرباء إلى الشبكة الكهربائية. في التطبيقات العملية، يمكن ربط عدة ألواح كهروضوئية وتوربينات رياح بعاكس واحد لتحسين إنتاج الطاقة بشكل أكبر.

المزايا

تمتلك تكاملًا قويًا

توربينات الرياح و ألواح PHOTOVOLTAICS تكمّل بعضها البعض. إنتاج الطاقة الشمسية الكهروضوئية يكون كبيرًا خلال النهار، بينما تهيمن طاقة الرياح عندما تكون الرياح قوية أو في الليل عندما لا يمكن للألواح الشمسية إنتاج الطاقة. من منظور قوة الإخراج، فإن نظام الهجين الرياحي-الشمسية يتمتع بتكامل جيد.

تحسين كفاءة إنتاج الطاقة بشكل عام

يمكن للاستخدام المزدوج لنظام الهجين الرياحي-الشمسية استغلال مزايا إنتاج الطاقة الخاصة بكل منهما في أوقات وأحوال مختلفة، مما يساهم في تحسين الكفاءة العامة لإنتاج الطاقة.

بالمجمل، فإن استخدام التوربينات الريحية والألواح الشمسية معًا هو وسيلة فعالة لتحسين الكفاءة العامة لإنتاج الطاقة. في التطبيقات العملية، من الضروري مراعاة العوامل مثل تركيبة النظام، طريقة الاتصال، المخاطر الأمنية وتكاليف الصيانة لضمان تشغيل النظام بثبات وإنتاج طاقة بكفاءة.