اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديدتقييم أداء و كفاءة مدخرات التخزين لأنظمة الطاقة الكهروشمسية
Performance and Efficiency Evaluation of Storage Batteries for Solar Electric Power Systems
1834
0 35
0
(
0
)
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
المدخرات عبارة عن أجهزة تستخدم لتخزين الطاقة و بشكل خاص لإمداد الأجهزة الكهربائية الصغيرة و المحمولة مثل أجهزة الخليوي و الكومبيوتر المحمول و الأجهزة الترفيهية في المركبات التي تسير على الأرض أو في الهواء أو الماء، و تأتي أهمية المدخرات في نظم الطاقة الكهروشمسية بإمدادها الأحمال بالطاقة الكهربائية اللازمة في أثناء الليل و في فترات الإشعاع الشمسي القليل مما يؤمن استمرارية التغذية الكهربائية من جهة و رفع وثوقية النظام من جهة أخرى.
Batteries are energy storage devices that are particularly useful for powering small portable devices like phones, laptops and entertainment devices as well as mobility devices that travel over the earth's surface, through water and air. During the night, or during a period of low solar irradiation, energy is supplied to the load from the battery in solar electrical Power Systems, and that provides Continuity of power supply, and on the other hand boosts the Reliability of the system.
مراجعة الذكاء الصنعي:
ملخص البحث
تتناول هذه الدراسة تقييم أداء وكفاءة المدخرات المستخدمة في نظم الطاقة الكهروشمسية، حيث تعتبر المدخرات جزءاً أساسياً في هذه النظم لتأمين الطاقة الكهربائية خلال فترات الليل أو عند انخفاض الإشعاع الشمسي. تم إجراء اختبارات عملية على ثلاثة أنواع من المدخرات المتوفرة في السوق المحلية وفقاً لمعايير عالمية مثل IEEE و IEC. تشمل الاختبارات اختبار القبول، اختبار التفريغ، اختبار كفاءة التفريغ الفعلية، واختبار تأثير درجة الحرارة. أظهرت النتائج أن المدخرات الجافة كانت الأكثر كفاءة وأداءً مقارنة بالمدخرات السائلة ذات الأغطية المفتوحة والمغلقة. تم تسجيل النتائج على شكل منحنيات بيانية وتمت مناقشتها لتحديد المدخرة الأنسب للاستخدام في نظم الطاقة الكهروشمسية. توصي الدراسة باستخدام المدخرات الجافة لأدائها المتميز وتجنب استخدام مدخرات إقلاع السيارات بسبب كفاءتها المنخفضة وتأثرها الكبير بانخفاض درجات الحرارة.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: تعتبر هذه الدراسة مفيدة جداً في مجال تقييم أداء المدخرات لنظم الطاقة الكهروشمسية، حيث تقدم معلومات دقيقة وشاملة حول أداء وكفاءة المدخرات المختلفة. ومع ذلك، يمكن أن تكون الدراسة أكثر شمولاً إذا تم تضمين أنواع أخرى من المدخرات مثل المدخرات الليثيوم أيون التي أصبحت شائعة في التطبيقات الحديثة. كما أن الدراسة تركز بشكل كبير على الاختبارات العملية دون التطرق بشكل كافٍ إلى الجانب النظري الذي يمكن أن يوضح الأسباب العلمية وراء النتائج. بالإضافة إلى ذلك، كان من الممكن تحسين الدراسة بإجراء اختبارات طويلة الأمد لتقييم تأثير الزمن على أداء المدخرات.
أسئلة حول البحث
-
ما هي أهمية المدخرات في نظم الطاقة الكهروشمسية؟
تأتي أهمية المدخرات في نظم الطاقة الكهروشمسية من قدرتها على تأمين الطاقة الكهربائية اللازمة خلال فترات الليل أو عند انخفاض الإشعاع الشمسي، مما يضمن استمرارية التزويد بالطاقة ورفع وثوقية النظام.
-
ما هي الاختبارات التي أجريت على المدخرات في هذه الدراسة؟
تم إجراء عدة اختبارات على المدخرات تشمل اختبار القبول، اختبار التفريغ، اختبار كفاءة التفريغ الفعلية، واختبار تأثير درجة الحرارة.
-
ما هي النتائج الرئيسية التي توصلت إليها الدراسة؟
أظهرت النتائج أن المدخرات الجافة كانت الأكثر كفاءة وأداءً مقارنة بالمدخرات السائلة ذات الأغطية المفتوحة والمغلقة، حيث كانت قادرة على إعطاء سعتها الاسمية بشكل أفضل.
-
ما هي التوصيات التي قدمتها الدراسة؟
توصي الدراسة باستخدام المدخرات الجافة لأدائها المتميز وتجنب استخدام مدخرات إقلاع السيارات بسبب كفاءتها المنخفضة وتأثرها الكبير بانخفاض درجات الحرارة.
المراجع المستخدمة
Vincent ,Colin Angus. Modern Battery,2002
IEEE std 450. IEEE Recommended Practice for Maintenance, Testing, and Replacement of Vented Lead-Acid Batteries for Stationary Applications .2002
Pierre Lenain, Enersys, France. Secondary cells and batteries for photovoltaic energy systems .2005
قيم البحث
اقرأ أيضاً
إن تنامي الطلب على الطاقة قابله ضعف القدرة التوليدية للطاقة الكهربائية بسب ظروف الحرب في سوريا, وبما أن النوافذ تعتبر وسيلة الاتصال البصري بين داخل المبنى و خارجه و مصدر التهوية و الإنارة الطبيعية, و بالتالي ذات تأثير مهم على الأداء الحراري للمبنى مم
ا يؤثر على استهلاك الطاقة.
من هنا اعتمد البحث على اقتراح بدائل لأنواع زجاج مختلفة و ذلك لاختبار الأداء الحراري لها, و قد اعتمد في اختيار البدائل على التنوع بين قيم نفاذيته للإشعاع الشمسي و نفاذيته للضوء المرئي إضافة لتعداد الطبقات, و قد اعتمد لهذه الغاية أسلوب المحاكاة الحاسوبي و تمت مقارنة النتائج بنموذج قياسي (المفرد الشفاف).
لقد أظهرت نتائج المقارنة إن مقدار الوفر في استهلاك الطاقة قد يصل إلى 35% لنسب تزجيج عالية بالنسبة للواجهات المعرضة للشمس مباشرة, و ذلك بتقليل نفاذية الزجاج الإجمالية للإشعاع الشمسي و زيادة نفاذيته للضوء المرئي لزيادة كمية الإضاءة الطبيعية, مضافاً إليه اعتماد نظام التزجيج متعدد الطبقات, و قد أوصت الدراسة بمراعاة اختيار الزجاج المناسب في مرحلة التصميم المبكرة.
إن الهدف من هذا البحث هو دراسة موديول مكثفات فائقة السعة و تصميمه لاستعادة قدرة الكبح في الحافلات الكهربائية. و قد
شحن موديول المكثفات فائقة السعة بواسطة مقطع إلكتروني رافع-خافض للتوتر عكوس بالتيار. صممت القيادة و عناصر التنعيم في المقطع آخذين بالحس
بان الطبيعة اللاخطية للمكثفات فائقة السعة. من أجل استعادة قدرة الكبح بسرعة يشحن موديول المكثفات فائقة السعة بتيار ثابت، و أما التفريغ فيكون بتوتر ثابت على قضبان التيار المستمر في الحافلة. جرى نمذجة موديول المكثفات فائقة السعة بمختلف مراحل عمله (إقلاع، وتغذية الأجهزة المساعدة، وكبح) في بيئة برنامج SIMPLORER.
و استنتاجنا، من نتائج النمذجة، قيم التشغيل للعوامل (مثل التوتر و التيار و درجة الحرارة) و لعناصر الموديول المدروس جميعها (ديودات، و ترانزستورات IGBT مكثفات تقليدية، و مكثفات فائقة السعة). أخيراً، قدرت قيمة معدل العطل و الموثوقية لعناصر الموديول بالاعتماد على قيم عوامل التشغيل المختلفة. كما حللت أيضاً أعطال الموديول.
يركز البحث على مسألتين أساسيتين و هما رفع كفاءة الطاقة الكهربائية في المنشآت
الصناعية بهدف تخفيض كمية الطاقة اللازمة لوحدة المنتج دون التأثير في مستوى الإنتاج.
و لتحقيق هذا الهدف يجب تشغيل نظام الإنارة ضمن شروط محددة، و إدخال تجهيزات عامل
الاستطاع
ة و تخفيض ضياعات الطاقة الكهربائية في محولات التغذية الكهربائية.
إن التكامل بين مصادر الطاقة المتجددة المختلفة, بالإضافة إلى تحرير أسواق الطاقة الكهربائية من القيود المؤثرة على استقرار و استمرارية تأمين التغذية للمستهلكين يؤكد الحقائق القائمة في أنظمة الطاقة الكهربائية الحديثة. إن زيادة مشاركة مصادر الطاقة المتجدد
ة ضمن نظم الطاقة يتعلق بتباين العرض و الطلب. لذلك يعتبر تخزين الطاقة كأحد الحلول المستخدمة لتحقيق الاستقرار في إمدادات الطاقة الكهربائية للحفاظ على التوازن في توليد الطاقة المطلوبة و ضمان عدم انقطاعها عن المستهلكين. و في سياق التنمية المستدامة و نضوب موارد الطاقة التقليدية فإن مسألة نمو إنتاج الطاقة الكهربائية من الطاقة المتجددة مرتبط إلى حد كبير بالقدرة على اقتراح حلول جديدة لتخزين الطاقة و تكييفها. و تشير التطورات الاخيرة في تكنولوجيا الهيدروجين و تطبيقات الطاقة المتجددة إلى إن هذه التقنيات واعدة لتحول الاقتصاد إلى اقتصاد قائم على الهيدروجين, بالاعتماد على استخدام الهيدروجين لشبكات الطاقة الكهربائية العامة و في قطاعات النقل, يناقش هذا البحث أهمية إنتاج الهيدروجين و دوره كحامل للطاقة, و عملية التحليل الكهربائي و القيمة الاقتصادية لإنتاج الهيدروجين و خاصة من تكنولوجيا الطاقات المتجددة الشمسية-الريحية.
إن الدراسات التقنية و الاقتصادية وجهت لإيجاد نظام لتخزين الهيدروجين على المدى الطويل الأجل لاستخدامه في توليد الطاقة الكهربائية. و يزداد إنتاج الهيدروجين بفترات إنتاج متعلقة بارتفاع أو انخفاض الطلب على الطاقة, و يمكن أن يباع مباشرة إلى مشغلي الشبكة أو عن طريق خزانات (اسطوانات) مليئة بالهيدروجين. و التحقق من الاستخدام الآمن للتقنيات القائمة على استخدام الهيدروجين لتخزين و توليد الكهرباء على المدى الطويل. و تشير النتائج إلى أن هناك مصادر كافية موجود لإنتاج الهيدروجين من الطاقة الشمسية و الريحية. و مع ذلك تعتمد أسعار الهيدروجين اعتمادا كبيرا على اسعار الطاقة الكهربائية.
إن البيئة الإفتراضية هي البنية الأساسية و المكون الأهم من مكونات الحوسبة السحابية و نظرا لما تقدمه البيئة الإفتراضية من ميزات لا تقدمها البيئات غير الإفتراضية من مرونة و توفير للطاقة و التكلفة و الاستخدام الأمثل للموارد جعل معظم شركات الاعمال و الحكو
مات تتجه لتحميل خدماتها و تطبيقاتها على مخدمات افتراضية بدلا من المخدمات الفيزيائية و من هذا المنطلق اتجه الباحثون لمقارنة اداء البيئات الإفتراضية المختلفة بهدف الحصول على أفضل بيئة ممكنة ليتم استخدامها في الحوسبة السحابية و تحقيق الحوسبة عالية الأداء. تم تقييم تأثير البيئة الافتراضية على "الحوسبة عالية الأداء كخدمة و ذلك من خلال تغيير نوع البيئة الإفتراضية المستخدمة كبنية تحتية في الحوسبة السحابية . تم استخدام البيئة الإفتراضية XEN-PV( XEN Paravirtualization ) كبنية تحتية للحوسبة عالية الأداء و من ثم البيئة الإفتراضية (XEN-Hardware virtual machine) XEN-HVM حيث أن ال XEN هو ال hypervisor الأساسي لشركة Citrix و هي شركة رائدة في تطوير البيئات الإفتراضية و تم تقيم الأداء عند استخدام نظام التخزين التكراري المتماثل DRBD (Distributed Replicated Block Device ) كجهاز تخزين مشترك للأقراص الإفتراضية في العنقود. إن نتائج هذا البحث تثبت أن تقنية البيئة الافتراضية و مخطط العنقدة المستخدم لهما دور مهم في تحسين أداء "الحوسبة عالية الأداء".
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
