Hvernig Highjoule leysir vandamálið „Engin net, engin merki“ í Afríku sunnan Sahara

Í tengslum við uppsetningu stöðvar í Afríku kemur ein raunsæ spurning upp á yfirborðið:

Hvernig getur fjarskiptastöð starfað endalaust án stöðugs raforkukerfis?

Sérstaklega í Máritaníu, Níger, innri svæðum Kenýa og svipuðum svæðum standa þúsundir staða frammi fyrir sömu áskorunum:

• Enginn aðgangur að veitukerfinu
• Óhóflega hár flutningskostnaður á dísilolíu
• Öfgakenndar loftslagsaðstæður (brennandi hiti + sandstormar)
• Takmarkaðar auðlindir til rekstrar og viðhalds

Í ljósi þessa hefur sólarorku + geymslu + dísel blendingakerfið (samþætt sólarorku-geymsla-dísel) smám saman orðið ríkjandi orkuarkitektúr fyrir utannetstöðvar í Afríku. Þessi grein styðst við raunveruleg verkefni Highjoule til að greina nákvæmlega hvernig stöðug orkuframboð næst á afskekktustu stöðum Afríku.

1. kafli: Raunveruleg áskorun í orkumálum sem afrískar stöðvar standa frammi fyrir

Að knýja stöðvar í mörgum Afríkulöndum er ekki eins einfalt og að „stinga í samband og nota“. Þetta er kerfisbundin orkuáskorun sem má skipta niður í þrjú samtengd vandamál:

1. Ófullnægjandi netþekja

• Stór svæði hafa ekkert landsnet
• Þar sem netkerfi er til staðar er það langvarandi óstöðugt

2. Of mikil notkun dísilolíu

• Eldsneyti þarf að flytja með vörubílum langar leiðir
• Flutningskostnaður einn og sér getur farið yfir kostnaðinn við raforkuframleiðslu
• Eldsneytisskortur = rafmagnsleysi á staðnum

3. Miklir erfiðleikar við rekstur og viðhald

• Staðirnir eru landfræðilega dreifðir
• Handvirkar skoðunarlotur eru langar og kostnaðarsamar
• Viðbragðstími bilana er hægur

Botn lína: Í Afríku er áreiðanlegur orka enn erfiðara vandamál að leysa en að útvega sér samskiptabúnaðinn sjálfan.

2. kafli: Leiðandi lausnin — Samþætt sólarorku-geymslu-dísilkerfi

Þróaðasta og útbreiddasta lausnin fyrir afrískar stöðvar í dag er þriggja uppspretta blendingararkitektúr:

Sólarorkuframleiðsla + Rafgeymsla + Díselrafstöð

Rekstrarrökfræðin er glæsilega einföld:

3. kafli: Rannsókn á Highjoule — Símastöðvar Máritaníu

Eftirfarandi er raunverulegt dæmi um uppsetningu fjarskiptastöðva utan raforkukerfa:

3.1 Verkefnamarkmið

Meginmarkmið verkefnisins voru skýrt skilgreind:

• Veita áreiðanlega orku til staða þar sem aðgangur að veitukerfinu er enginn
• Bæta rekstrarstöðugleika og spenntíma stöðvarinnar
• Draga verulega úr notkun dísilolíu og tengdum flutningskostnaði
• Virkja langtíma eftirlitslausa sjálfvirka notkun

Í raun: halda fjarskiptastöð virkri, stöðugri og um óákveðinn tíma, á svæði án rafmagnsinnviða.

3.2 Hönnun kerfisarkitektúrs (samþætting sólarorku-geymslu-dísilolíu)

Verkefnið notar klassíska þriggja uppspretta samrunaarkitektúr:

Sólarorkukerfi (aðalorkugjafi)

• Margar PV-einingar með sérsniðnum festingarvirkjum
• Forgangsstraumur á daginn + samtímis hleðsla rafhlöðunnar

Geymslukerfi rafhlöðuorku (kjarnabiðminni)

• LFP (Litíum járnfosfat) rafhlöðukerfi
• 48V fjarskiptastaðlað arkitektúr
• Aukin djúphringrásargeta með mikilli áreiðanleika hönnunar

Aðgerðir:

• Rafmagnsframboð á nóttunni
• Bætur fyrir skýjaða daga
• Minnkun á tíðni ræsingar díselrafstöðvar

Díselrafstöð (síðasta varnarlínan)

• 16 kW / 20 kVA hljóðlátur díselrafstöð fyrir úti
• Snjall sjálfvirk ræsingar-/stöðvunarstýring

Aðgerðir:

• Varaviðvörun fyrir lengri skýjað tímabil
• Viðbót við hámarksálag
• Fullkomið öryggisnet kerfisins

3.3 Grunnuppsetning búnaðar (sundurliðun á verkfræðistigi)

4. kafli: Hvernig kerfið veitir ótruflaða orku

Kjarninn í verkefninu er ekki að stafla búnaði - heldur að dreifa orku:

Niðurstaða: Þrjár orkugjafar bjóða upp á gagnkvæma afritun — sem tryggir raunverulegan núll niðurtíma í rekstri.

5. kafli: Verkefnisgildi

• Gerir kleift að tengjast utan nets — veitir fjarskiptatengingu til svæða sem áður voru óaðgengileg í gegnum netið
• Eykur stöðugleika — fjölþætt afritun útrýmir einstökum bilunarpunktum
• Minnkar dísilolíuþörf — dregur verulega úr tíðni eldsneytisnotkunar og heildarkostnaði við flutninga
• Minnkar rekstrar- og viðhaldsálag — fjarstýring ásamt sjálfvirkri stjórnun kemur í stað kostnaðarsamrar handvirkrar íhlutunar

Kafli 6: Af hverju þessi lausn hentar Afríku fullkomlega

Afrísk orkukerfi með grunnstöðvar eiga þrjú sameiginleg einkenni:

• Landfræðilega dreifð
• Sjálfgefið utan nets
• Erfitt að viðhalda handvirkt

Sólarorku-, geymslu- og dísilolíublöndukerfið miðar nákvæmlega við hverja af þessum kröfum:

• Starfar algerlega óháð utanaðkomandi innviðum
• Fjarstýrt með lágmarks heimsóknum á staðinn
• Skiptir sjálfkrafa á milli orkugjafa án afskipta manna

7. kafli: Afríka er að færast frá „díselöld“ yfir í „sólarorkugeymsluöld“

Sönnunargögn úr vettvangi sýna þrjár skýrar breytingar í gangi í orkugeiranum í fjarskiptum og fjarskiptum í Afríku:

Ferilskráin er skýr: Samþætt sólarorkugeymslu-dísilkerfi er ört að verða staðallinn fyrir rafmagn frá afrískum stöðvum.

8. hluti: Niðurstaða

Máritaníuverkefnið staðfestir mikilvæga niðurstöðu:

Í afskekktum héruðum Afríku getur engin ein orkulind haldið fjarskiptastöð gangandi til langs tíma. Sólarorku + geymslu + dísil blendingakerfið er áreiðanlegasta lausnin sem völ er á í dag.

Lykilspurningin fyrir afrískar stöðvar er ekki lengur „Er til raforkunet?“ heldur „Er til samþætt sólarorku-, geymslu- og dísilorkukerfi?“

Um Highjoule Group

Highjoule Group sérhæfir sig í samþættum orkugeymslulausnum fyrir notkun utan og utan raforkukerfa. Vöruúrval okkar nær yfir orkugeymslu fyrir heimili, orkugeymslu fyrir fyrirtæki og iðnað og samþætt sólarorkugeymslu-hleðslukerfi. Helstu tæknikostir eru meðal annars orkuspá knúin af gervigreind, fjölstaðastjórnun og fjarstýrð rekstur og viðhald. Kerfi okkar eru virkt í Afríku, Suðaustur-Asíu, Mið-Austurlöndum og öðrum svæðum — og hjálpa fjarskiptafyrirtækjum og fyrirtækjum að ná áreiðanlegri, sjálfstæðri og snjallri orkuframboði í krefjandi umhverfi heims.