محطات الطاقة الشمسية تدفع عقوبات خفية لمعامل القدرة، وإليك كيف يوقف جهاز SVG هذا النزيف

مزارع الطاقة الشمسية تدفع عقوبات خفية لمعامل القدرة

إليك كيف تقوم SVG بوقف نزيف الخسائر

تم تصميم مشاريع الطاقة الشمسية لتوليد القدرة الفعالة وتقليل مشتريات الكهرباء من الشبكة. ولكن بمجرد ارتفاع إنتاج الخلايا الفولتوضوئية وانخفاض الاستيراد من الشبكة، تظهر مشكلة خفية: فالطلب على القدرة غير الفعالة في المنشأة لا يختفي. لا يزال الحمل بحاجة إلى قدرة غير فعالة، في حين أن القدرة الفعالة المسحوبة من مرفق الكهرباء أصبحت الآن أصغر بكثير. والنتيجة هي انخفاض معامل القدرة عند نقطة الربط المشترك، وفي مناطق عديدة، يعني ذلك فرض عقوبات تلقائية من شركة الكهرباء.

هذه ليست مشكلة ألواح شمسية. إنها مشكلة تعويض القدرة غير الفعالة. مولد القدرة غير الفعالة الثابت (Static Var Generator) يحلها بشكل ديناميكي، ويمكن قياس وفورات التكاليف في تجنب العقوبات، وتحرير سعة المحولات، وتقليل الفواقد في الخطوط.

لماذا ينخفض معامل القدرة عندما تزيد توليد الطاقة الشمسية

معامل القدرة هو نسبة القدرة الفعالة إلى القدرة الظاهرية. عندما تستورد المنشأة معظم قدرتها الفعالة من الشبكة، تكون القدرة غير الفعالة المسحوبة من الشبكة أصغر نسبياً، وقد يبدو معامل القدرة مقبولاً. ولكن عندما يغطي التوليد الشمسي حصة كبيرة من الطلب على القدرة الفعالة، ينخفض الاستيراد من الشبكة بشكل حاد. وتبقى القدرة غير الفعالة المطلوبة للمحركات والمحولات والأحمال الحثية الأخرى كما هي تقريباً. وبالتالي، يرى عداد الكهرباء استيراداً صغيراً للقدرة الفعالة واستيراداً كبير نسبياً للقدرة غير الفعالة. وعليه، ينخفض معامل القدرة المحسوب.

إذا كانت بنوك المكثفات الحالية للمشأة ثابتة أو مدرجة، فقد لا تواكب هذه الحالة التشغيلية الجديدة. فقد تبالغ في التعويض ليلاً أو تقصر فيه أثناء إنتاج الطاقة الشمسية العالي. وعندها تطبق شركة الكهرباء عقوبات معامل القدرة، ويبدأ مشروع الطاقة الشمسية الذي كان من المفترض أن يوفر المال في توليد رسوم غير متوقعة.

كيف تحل تقنية SVG المشكلة

تقوم وحدة SVG بمراقبة الجهد، التيار، ومعامل القدرة باستمرار عند نقطة الربط بالشبكة. عندما يرتفع إنتاج الخلايا الفولتوضوئية وينخفض استيراد القدرة الفعالة من الشبكة، تكتشف SVG التغير في توازن القدرة غير الفعالة وتقوم بحقن أو امتصاص القدرة غير الفعالة في غضون أجزاء من الثانية. وهي تحافظ على معامل القدرة المستهدف بغض النظر عما إذا كانت المنشأة تستورد قدرة فعالة، أو تصدرها، أو تعمل عند استيراد شبه معدوم من الشبكة.

على عكس بنوك المكثفات الثابتة، توفر SVG تعويضاً بلا خطوات. وهي لا تخلق رنين مع توافقيات النظام، كما أنها لا تتقادم بمرور الوقت. بالإضافة إلى ذلك، فهي تعمل على تثبيت الجهد وتقليل التشوه التوافقي، مما يساعد محولات الطاقة الشمسية والأحمال الحساسة على العمل بشكل أكثر موثوقية.

من أين تأتي وفورات التكاليف

القضاء على عقوبات معامل القدرة
غالباً ما تفرض المرافق العامة عقوبات عندما ينخفض معامل القدرة عن 0.90 أو 0.95. تحافظ وحدة SVG على معامل القدرة أعلى من الحد الأدنى باستمرار، مما يزيل هذه الرسوم من الفاتورة الشهرية.

تحرير سعة المحولات
تستهلك القدرة غير الفعالة سعة المحول دون إنتاج عمل مفيد. ومن خلال تصحيح معامل القدرة، تحرر SVG السعة للقدرة الفعالة ويمكنها تأخير أو تجنب ترقيات المحولات.

تقليل فواقد الخطوط
التيار غير الفعال الأقل يعني فواقد I²R أقل في الكابلات والمحولات. وتظهر الوفرات في شكل انخفاض استهلاك الطاقة وانخفاض الطلب على التبريد.

تجنب هدر فرط التعويض
غالباً ما تظل بنوك المكثفات الثابتة متصلة عندما يكون إنتاج الخلايا الفولتوضوئية مرتفعاً، مما يتسبب في معامل قدرة متقدم وعقوبات إضافية. تتجنب SVG كلاً من النقص في التعويض والفرط فيه.

انخفاض تكلفة الصيانة
تتطلب بنوك المكثفات استبدالاً دورياً بسبب الشيخوخة والانتفاخ. لا تحتوي وحدة SVG على أجزاء متحركة وليست لديها مشكلة شيخوخة المكثفات، مما يقلل من تكاليف الصيانة والاستبدال طوال عمر المشروع.

الأسئلة المتكررة

س: لماذا تظهر عقوبة معامل القدرة فقط بعد تركيب الطاقة الشمسية؟
ج: قبل الطاقة الشمسية، كانت المنشأة تستورد كل من القدرة الفعالة وغير الفعالة من الشبكة بنسبة قد تكون استوفت حد المرافق. بعد الطاقة الشمسية، يتردد استيراد القدرة الفعالة، لكن الطلب على القدرة غير الفعالة يظل كما هو. وبالتالي تنخفض النسبة، ويسجل العداد معامل قدرة أقل. المشكلة ليست في نظام الطاقة الشمسية نفسه، بل في غياب التعويض التوافقي غير الفعال الديناميكي عند نقطة الاتصال.

س: كم يمكن للعميل توفيره من خلال استبدال المكثفات الثابتة بـ SVG؟
ج: تعتمد التوفيرات على التعريفة، هيكل العقوبات، ملف تعريف الحمل، ومعامل القدرة الحالي. تشمل الوفرات النموذجية إزالة العقوبات الشهرية، وتقليل فواقد المحولات، وتجنب رسوم السعة. بالنسبة لمنشأة تنخفض مراراً وتكراراً دون عتبة العقوبة أثناء إنتاج الطاقة الشمسية العالي، فإن القضاء على العقوبة وحدها يوفر غالباً فترة استرداد لبضع سنوات. وتقصر الوفرات الإضافية الناتجة عن السعة المحررة والفواقد المنخفضة فترة الاسترداد بشكل أكبر.

س: هل يمكن لـ SVG العمل مع محولات الطاقة الشمسية وبنوك المكثفات الموجودة؟
ج: نعم. يمكن لـ SVG العمل جنباً إلى جنب مع محولات الطاقة الشمسية ومعدات التعويض الحالية. ومع ذلك، يجب مراجعة بنوك المكثفات الثابتة بعناية لأنها قد تسبب فرطاً في التعويض أثناء إنتاج الطاقة الشمسية العالي. في العديد من عمليات التحديث، يتم إيقاف تشغيل بنك المكثفات أو تقليصه، وتتولى SVG التعويض الديناميكي. يجب أن يؤكد تدقيق جودة الطاقة طيف التوافقيات، ممانعة المحول، والطلب على القدرة غير الفعالة قبل إنهاء التصميم.

يقلل توليد الطاقة الشمسية من مشتريات القدرة الفعالة للشبكة، ولكنه لا يقلل من حاجة المنشأة للقدرة غير الفعالة. بدون التعويض الديناميكي، ينخفض معامل القدرة وتظهر العقوبات. توفر SVG دعم القدرة غير الفعالة السريع والخالي من الخطوات اللازم للحفاظ على استقرار معامل القدرة طوال الليل والنهار، وفي الظروف الغائمة والصافية. والنتيجة هي فواتير مرافق أقل، وسعة محولات محررة، وفواقد مخفضة، ومشروع شمسي يقدم الوفرات التي صُمم من أجلها.

إذا بدأ موقعك الشمسي في تلقي عقوبات معامل القدرة، يرجى الاتصال بنا sales@yt-electric.com المشكلة ليست في ألواح الخلايا الفولتوضوئية الخاصة بك.