قامت دراسة أجراها باحثون في معهد تكنولوجيا الطاقة في النرويج بتحليل الجدوى التقنية والاقتصادية لتهجين نظام الطاقة الكهرومائية المتتالي الافتراضي مع الخلايا الكهروضوئية العائمة (FPV) والخلايا الكهروضوئية المركبة على الأرض (GPV) في ظل ظروف السوق في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى. في هذا النوع من النظام الهجين، يتم توصيل خزان المنبع بخزان المصب، ويمكن تركيب FPVs على كل خزان.
وقال العلماء: "تهدف هذه الدراسة إلى تسليط الضوء على كيفية تأثير التشغيل في ظل أسعار الطاقة المتغيرة القائمة على التعريفة على مدار الساعة مع التزامات التحميل وبدونها على الأبعاد المثالية للنظام الهجين على نطاق المرافق المتصل بالشبكة"، مشيرين إلى أن المرافق الهجينة يمكن أن تكون الطاقة الكهروضوئية واسعة النطاق مع الطاقة الكهرومائية "وسيلة مجدية للحد من التقلبات الموسمية في توليد الطاقة المتجددة".
وجدت الدراسة أن أرباح المنتج السنوية لنظام الطاقة المائية الهجين زادت بنسبة 18-21% و0-4% لنظام اتفاقية شراء الطاقة ثلاثية التعريفة (PPA) ونظام السوق الفورية، على التوالي، مقارنة بنظام الطاقة المائية فقط في ظروف السوق في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى. ووجدت أيضًا أن التهجين مع مركبات GPV التي تتبع أحادية المحور يمكن أن يكون "خيارًا أكثر جدوى من الناحية التقنية والاقتصادية مقارنةً بنظام FPV" نظرًا لانخفاض النفقات الرأسمالية وارتفاع إنتاجية الطاقة لـ GPV.
"علاوة على ذلك، من المقدر أن تكون النفقات الرأسمالية لـ FPV أقل بحوالي 42-57٪ من تلك الكهروضوئية المثبتة على الأرض (GPV) مع تتبع أحادي المحور لنظام FPV المائي للوصول إلى نفس ربح المنتج السنوي مثل الطاقة المائية. وأوضح الباحثون أن نظام GPV.
لقد استندوا في الافتراضات التقنية والاقتصادية لكل من أنظمة FPV وGPV إلى تقديرات من قياس تكلفة الأنظمة الكهروضوئية التابع للمختبر الوطني للطاقة المتجددة التابع لوزارة الطاقة الأمريكية، مع اعتبار نفقات التشغيل الرأسمالية والثابتة المتعلقة بالنظام المائي الحالي تكاليف غارقة. بالنسبة لمدخلات حالة سوق الطاقة، استخدمت الورقة بيانات السوق الفورية التاريخية لمجمع الطاقة في جنوب إفريقيا (SAPP) من عام 2014 إلى عام 2021.
كما تفترض دراسة الحالة ربط النظام الهجين بالشبكة الوطنية بقدرة قصوى تبلغ 126 ميجاوات. بالإضافة إلى ذلك، تقترح الورقة "نموذج برمجة خطية لتحديد الأبعاد/الجدولة الأمثل لنظام Hydro-FPV الهجين."
خلال سنة الطقس الجاف، يمكن لتهجين محطات الطاقة الكهرومائية باستخدام مركبات FPV أن يعوض انخفاض إنتاج الطاقة الكهرومائية، مما يؤدي إلى زيادة بنسبة 4% في أرباح المنتج السنوية. ومع ذلك، في سنوات الطقس الرطب، لم يلاحظ أن تهجين محطة الطاقة الكهرومائية مع FPV يكون مجديًا اقتصاديًا، بينما في السنوات المتوسطة، لا يمكن تحقيق سوى زيادة ضئيلة في أرباح المنتج السنوية (أقل من 0.1٪)، وذلك بسبب حدود سعة الشبكة. حول إمكانية مشاركة FPV في السوق الفورية خلال ساعات ذروة الأسعار. "علاوة على ذلك، لوحظ أن نظام GPV المائي يحقق أرباحًا سنوية أعلى للمنتج مقارنة بنظام FPV المائي في جميع السيناريوهات التي تم تحليلها (حوالي 13-18٪)،" أشارت الورقة.
النتائج متاحة في تقرير "الجدوى التقنية والاقتصادية لأنظمة FPV الهجينة في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى في ظل ظروف السوق المختلفة"، المنشور في طاقة متجددة.
"تسلط النتائج الضوء على تأثيرات مخططات السوق المختلفة وتغير سنوات الطقس على أبعاد النظام الهجين وتشغيله. ومع ذلك، في النمذجة طويلة المدى، يمكن تحسين قوة النتائج من خلال تضمين أساليب التحسين العشوائي في التحليل الفني والاقتصادي لأنظمة FPV الهجينة.
مصدر من مجلة الكهروضوئية
إخلاء المسؤولية: يتم توفير المعلومات المذكورة أعلاه من قبل مجلة pv بشكل مستقل عن Chovm.com. لا تقدم Chovm.com أي تعهدات أو ضمانات فيما يتعلق بجودة وموثوقية البائع والمنتجات.
