تعزيز طاقة الصحراء: حلول محولات الطاقة الكهروضوئية لثورة الإمارات الشمسية

تحسين الطاقة في الصحراء: حلول محولات الكهروضوئية لثورة الطاقة الشمسية في الإمارات

​سياق المشروع:​​ دعم مشروع الطاقة الشمسية المتكامل بقدرة 900 ميغاواط مع نظام تخزين الطاقة داخل حديقة MBR للطاقة الشمسية في دبي، والذي يعمل في بيئة صحراء ساحلية صعبة تتميز بدرجات حرارة شديدة (تصل إلى 55 درجة مئوية) وظروف ملوحة ورملية مؤذية.

​التحدي:​​ توفير تحويل طاقة موثوق به وعالي الكفاءة لكل من مجموعة الألواح الكهروضوئية والبطارية للطاقة المتصلة بها تحت ظروف صحراوية قاسية مع تمكين التكامل السلس مع الشبكة وتقليل وقت التركيب.

​حل المحولات:​​

1. ​رفع الجهد لمجموعة الألواح الكهروضوئية:​​
• ​التطبيق:​​ رفع الجهد من مجموعات الألواح الكهروضوئية إلى شبكة جمع الجهد المتوسط.
• ​التكنولوجيا:​​ محولات ذات لفائف مزدوجة مليئة بالسائل.
• ​القدرة:​​ 3150 كيلوفولت أمبير.
• ​تحويل الجهد:​​ 1500 فولت مستمر (من خلال العاكسات) → 33 كيلوفولت متردد.
• ​الشكل:​​ وحدات محمولة على قاعدة مثبتة على سقالة (مدمجة في البيوت الكهربائية المصنعة مسبقًا - e-Houses).
• ​الميزة الرئيسية:​​ التصنيع المسبق يقلل بشكل كبير من وقت التركيب في الموقع والتعقيد، وهو أمر ضروري للمشاريع الكبيرة في الصحراء.
2. ​تحويل الواجهة لنظام تخزين البطارية:​​
• ​التطبيق:​​ ربط نظام تخزين البطارية (BESS) بشبكة 33 كيلوفولت متردد، مما يتيح تدفق الطاقة ثنائي الاتجاه.
• ​التكنولوجيا:​​ محولات مليئة بالسائل مع مغير نسبة التحميل أثناء التشغيل (OLTC).
• ​تحويل الجهد:​​ 33 كيلوفولت متردد → 400 فولت متردد (يدعم التدفق الثنائي الاتجاه لوضعيات الشحن والإفراغ).
• ​الميزة الحرجة:​​ OLTC يضمن مستويات جهد الشبكة المستقرة عن طريق تعديل نسبة المحول بشكل ديناميكي تحت ظروف الحمل المتغيرة (الشحن والإفراغ)، مما يعظم استقرار الشبكة وأداء نظام تخزين البطارية.

​النقاط التقنية التي تعالج ظروف الصحراء:​​

• ​إدارة الحرارة المتقدمة:​​ مجهزة بنظام تبريد هجين ذكي يجمع بين مراوح الهواء القسري وحلقات التبريد السائل المساعدة. هذا النظام القوي مصمم بدقة لضمان درجات الحرارة المثلى للعمل والحفاظ على كفاءة عالية حتى خلال أشعة الشمس القصوى ودرجات الحرارة المحيطة التي تتجاوز ​55 درجة مئوية.
• ​حماية بيئية محسنة:​​ غلاف المحولات يتميز بطلاء سبائك الألومنيوم والمغنيسيوم (Al-Mg). هذا الطلاء الخاص يوفر مقاومة فائقة ضد:
• ​التجوية بواسطة الرمال:​​ حماية المكونات الحساسة من الرمال الصحراوية المنتشرة.
• ​التأكل بسبب الضباب المالح الساحلي:​​ مهم نظرًا لقرب المشروع من الساحل، مما يمنع التدهور المتسارع.
• ​تحسين اللوجستيات والتركيب:​​ التجميع المسبق للمحولات الكهروضوئية داخل البيوت الكهربائية القوية يضمن السيطرة على الجودة ويقلل العمل في الموقع ويسرع خطط المشروع ويحمي المكونات الداخلية أثناء النقل والتركيب في بيئة صعبة.