מערכות חשמל ניידות: מה עדיף לבחור?

תכנון תחנות כוח ניידות להפעלה בקווי הרוחב הצפוניים שלנו הוא משימה מבטיחה אך קשה למדי. הנושא העיקרי כאן הוא הקונפליקט בין ניידות (ניידות) לבין קיבולת שנוצרה. ככל שלתחנת הכוח יש יותר כוח, כך קשה יותר לספק אותה (בעיקר דלק) ליעדה.

במאמר זה, נסתכל על שפע של סוגים שונים של תחנות כוח בעלות הספק של 1 עד 2 קילוואט, שהובלתן אינה גורמת לבעיות חמורות.

מלכתחילה, ננסה להצדיק את הצורך להשתמש בתחנות כוח קומפקטיות ונמוכות כל כך ולקבוע את אזור היישום שלהן.

אז בואו נדמיין צוות קטן של 4-8 אנשים שעובדים או מטיילים באזורים קשים של סיביר והצפון הרחוק.צרכי החשמל הביתיים, במקרה שלא ניתן להחליף את החשמל במקור אנרגיה אחר שאינו זקוק לתחבורה, באמצעות מכשירי תאורה ותקשורת קונבנציונליים לקבוצות קטנות, מסתכמים ככלל על 1-2 קילוואט בלבד, לפי חישוב של 250 וואט לאדם.

כיום, ישנם שלושה סוגים מתחרים של תחנות כוח קומפקטיות בעלות הספק נמוך: תחנת הכוח בנזין, תחנת כוח הרוח ומערכת הכוח הפוטו-וולטאית באמצעות פאנלים סולאריים. מטבע הדברים, לכל אחת מהאפשרויות הללו יש את היתרונות והחסרונות שלה. נתחיל את ההשוואה עם החסרונות.

החסרונות העיקריים של תחנת הכוח בנזין הם הצורך בהובלת דלק והעלות הגבוהה של החשמל. תחנת כוח טיפוסית של 2 קילוואט בנזין צורכת מעל 1 ליטר בנזין לשעה בעומס של 75%. לכן, 10 ליטר דלק מספיקים ל-8.5 שעות עבודה בלבד. רמת הרעש הגבוהה של תחנת כוח כזו יכולה לנבוע גם מחסרונות משמעותיים.

תחנת כוח המבוססת על גנרטור רוח חפה מחסרונות אלו. החסרונות העיקריים שלו הם חוסר היציבות של מהירות הרוח וגודלה הגדול של טורבינת הרוח.

יחד עם זאת, מורכבות התחבורה היא כאין וכאפס בהשוואה לעובדה שטווח העבודה של מהירות הרוח הוא 3-40 מ' לשנייה, בעוד שמהירות הרוח באזורים רבים של ארצנו נמוכה יותר (לדוגמה, במוסקבה - רק 2 .3 מ' לשנייה).

לכן, מחולל הרוח הוא עדיין מכשיר הקשור מאוד לאזור מסוים, ומערכות ניידות עם השימוש בו יכולות לשמש רק בתנאים מיוחדים של שטחים פתוחים עם מספיק כוח רוח.

גם מערכות פוטו-וולטאיות, כמו מערכות אנרגיית רוח, אינן יכולות להתפאר בקביעות בהשגת כמות מסוימת של אנרגיה מתנאי טבע, אבל כאן מתבטאת חוסר העקביות מסוג אחר במידה רבה יותר - די צפויה ותלויה בעיקר במחזורי כוכבי הלכת הידועים מזמן. , לא בשינויים כאוטיים הקשורים לעונן.

הטבלה מציגה את הערכים הממוצעים של בידוד על פני כדור הארץ בהתאם לקו הרוחב בימים הקצרים והארוכים ביותר של השנה.

בעיות בהשגת אנרגיה סולארית מתחילות בקווי הרוחב הצפוניים בחורף. בקיץ המצב הפוך לחלוטין, ועדיף שימוש בפאנלים סולאריים בקיץ למשך חצי שנה.

עכשיו ליתרונות של כל אחת מהמערכות.

עבור תחנת הכוח בנזין, זה בעיקר יציבות הפעולה בנוכחות דלק. עבור מערכות רוח ופוטו-וולטאיות - עלות נמוכה של חשמל.

גם כאן, המערכת הפוטו-וולטאית עולה על מערכת הרוח, בנוסף להיותה גמישה וצפויה יותר, וגם מבחינת נוחות התחבורה.

לדוגמה, ה-AcmePower FPS-54W 54W Amorphous Silicon Portable Flexible Solar Panel שוקל רק 2.9 ק"ג ומתקפל למלבן קומפקטי בגודל של תיק גבר קטן או תיק מסמכים במהלך ההובלה.

A. E. Bechkov, מומחה ראשי של נציגות AcmePower ברוסיה