Эрчим хүч бол хүний үйлдвэрлэл, амьдралын чухал үндэс суурь бөгөөд дэлхийн эрчим хүчний эрэлт хэрэгцээ нэмэгдэж, уур амьсгалын өөрчлөлт улам бүр нэмэгдэж байгаатай холбогдуулан илүү ногоон, илүү тогтвортой эрчим хүчний хувилбаруудыг хайх нь өнөөгийн нийгэмд тулгамдсан асуудал болж байна. Энэ хүрээнд фотоэлектрик эрчим хүчний хадгалалтын интеграцийг нүүрстөрөгчгүй эрчим хүчний системийн шинэ төрлийн эрчим хүчний хангамжийн сонголт болгон нэгтгэх нь ихээхэн анхаарал татаж, судалгаа хийж байна. Ялангуяа их хэмжээний эрчим хүч хэрэглэдэг аж үйлдвэрийн паркуудад нэгдсэн фотоэлектрик эрчим хүчний хадгалалтын системийг ашиглах нь эрчим хүчний бие даасан байдлын түвшинг нэмэгдүүлээд зогсохгүй нүүрстөрөгчийн ялгарлыг бууруулж, энэ нь асар их боломж, практик ач холбогдолтой юм. Тиймээс энэхүү өгүүлэлд аж үйлдвэрийн парк дахь нэгдсэн фотоэлектрик эрчим хүчний хадгалалтын тэг нүүрстөрөгчгүй эрчим хүчний системийг судалгааны объект болгон авч үзэж, түүний хэрэглээ, хөгжлийг авч үзэж, зорилго нь тэг нүүрстөрөгчгүй эрчим хүчийг хэрэгжүүлэх, аж үйлдвэрийн паркуудад эрчим хүчний менежментийг оновчтой болгоход ашигтай лавлагаа, лавлагаа өгөх явдал юм.
Нэгдүгээрт, фотоэлектрик болон эрчим хүч хадгалах технологийн зарчим ба хөгжлийн байдал
1. Фотоволтайк технологийн зарчим ба хөгжил
Фотоволтайк технологи нь хагас дамжуулагч материалын жагсаалтын фотоэлектрик эффектийг ашиглан нарны энергийг цахилгаан болгон хувиргадаг технологи юм. Өөр өөр материалын хагас дамжуулагчийн хоёр давхаргаас бүрдэх фотоволтайк элементэд гэрэл хоёр давхаргын хоорондох зааг дээр тусахад фотонууд нь бага энергийн түвшингээс өндөр энергийн түвшин хүртэл электронуудыг өдөөж, улмаар потенциалын зөрүүг үүсгэж, цахилгаан гүйдэл үүсгэдэг.
2. Эрчим хүч хадгалах технологийн зарчим ба хөгжлийн байдал
Эрчим хүч хадгалах технологи гэдэг нь энергийг хадгалах хэлбэрт оруулах, шаардлагатай үед эрчим хүчний технологи болгон дахин хувиргахыг хэлнэ. Үүний гол зарчим нь цахилгаан, механик, химийн болон дулааны энергийг батерей, суперконденсатор, шахсан агаар, гидравлик болон дулааны хадгалах зэрэг хадгалах хэлбэрт хувиргах явдал юм. Одоогийн байдлаар эрчим хүч хадгалах технологи нь сэргээгдэх эрчим хүчний чухал дэмжлэг үзүүлэх технологи болж, голчлон эрчим хүчний хангамж, эрэлтийг тэнцвэржүүлэх, эрчим хүчний хангамжийн чанарыг сайжруулах, эрчим хүчний үр ашигтай хэрэглээг сайжруулах, эрчим хүчний оргил үеийн эрэлтийг даван туулахад ашиглагддаг. Технологийн хөгжил, хэрэглээний хувилбаруудын хөгжлөөр эрчим хүч хадгалах технологийн хэрэглээний хэтийн төлөв улам бүр өргөжиж байна.
Хоёрдугаарт, аж үйлдвэрийн паркуудад нүүрстөрөгчгүй эрчим хүчний систем барих зайлшгүй шаардлага ба ач холбогдол
Аж үйлдвэрийн парк нь тэргүүлэгч, төвлөрсөн, эрчимтэй, зохицуулалттай хөгжил бүхий бүс нутгийн эдийн засгийн байгууллагын хэлбэр юм. Аж үйлдвэрийн парк нь том хэмжээний, өндөр эрчим хүчний хэрэглээ, төвлөрсөн эрчим хүчний хэрэглээний шинж чанартай тул эрчим хүчний эрэлт хэрэгцээ маш их байдаг. Нүүрсээр ажилладаг цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх, газрын тосоор ажилладаг цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх зэрэг уламжлалт эрчим хүчний хангамжийн аргууд нь эрчим хүчний өсөн нэмэгдэж буй эрэлтийг хангаж чадахгүй бөгөөд байгаль орчинд ихээхэн сөрөг нөлөө үзүүлж, дэлхийн уур амьсгалын өөрчлөлтийн асуудлыг улам хурцатгах болно. Аж үйлдвэрийн паркуудын тогтвортой хөгжлийг хангах, байгаль орчныг хамгаалах, эрчим хүчний хэрэглээг бууруулахын тулд нүүрстөрөгчгүй эрчим хүчний системийг байгуулах нь зайлшгүй сонголт болсон. Нүүрстөрөгчгүй эрчим хүчний систем нь зөвхөн аж үйлдвэрийн паркуудын эрчим хүчний хэрэгцээг хангахаас гадна сэргээгдэх эрчим хүч, эрчим хүчний хадгалалт, эрчим хүчний менежмент болон бусад технологийг нэгтгэн эрчим хүчний үр ашигтай хэрэглээ, эдийн засгийн үйл ажиллагааг хангахаас гадна хүлэмжийн хийн ялгаруулалт, хүрээлэн буй орчны бохирдлыг бууруулж, тогтвортой хөгжилд хүрэх боломжтой.
Гуравдугаарт, аж үйлдвэрийн паркийн нэгдсэн фотоэлектрик эрчим хүчний хадгалалтын тэг нүүрстөрөгчийн эрчим хүчний системийг төлөвлөх
1. Фотоволтайк цахилгаан үйлдвэрлэх системийн төлөвлөлт
PV системийг суурилуулахын тулд газар дээр суурилуулах нь ерөнхийдөө илүү их газартай аж үйлдвэрийн паркад тохиромжтой бөгөөд дээврийн суурилуулалт нь аж үйлдвэрийн паркийн үйлдвэрийн дээврийн орон зайг үр дүнтэй ашиглаж, газрын нөөцийг хэмнэх боломжтой. Үүнээс гадна, нарны эрчим хүчээр ажилладаг барилгад нэгдсэн фотоволтайкийг нарны зайг барилгын гадна хана эсвэл дээврийн бүтцэд нэгтгэхэд ашиглаж болох бөгөөд энэ нь фотоволтайк эрчим хүч болон барилгын нэгдлийг нэгтгэж, орон зайн үр ашгийг дээшлүүлэх боломжийг олгоно. Эрчим хүч хадгалах системийн сонголтоос хамааран аж үйлдвэрийн парк дахь нэгдсэн фотоволтайк эрчим хүч хадгалах систем нь батерейны багц, супер конденсатор зэрэг янз бүрийн төрлийн эрчим хүч хадгалах төхөөрөмжийг ашиглаж болно. Батерейны багц нь өндөр эрчим хүчний нягтралтай, урт хугацааны хадгалах багтаамжтай бол супер конденсатор нь хурдан цэнэглэлт, урт хугацааны ашиглалт, энгийн засвар үйлчилгээтэй байдаг. Эрчим хүч хадгалах системийн зураг төсөлд фотоволтайк эрчим хүч үйлдвэрлэх системийн гаралтын чадал болон ачааллын эрэлтийг харгалзан үзэх, нэгдсэн фотоволтайк эрчим хүч хадгалах системийн оновчтой ажиллах төлөвт хүрэхийн тулд зохих эрчим хүч хадгалах тоног төхөөрөмж болон эрчим хүч хадгалах багтаамжийг сонгох шаардлагатай. Хяналт, удирдлагын системийг сонгохдоо UAV, iot, big data гэх мэт өндөр найдвартай, өндөр нарийвчлалтай хяналтын төхөөрөмжийг сонгох шаардлагатай. Үүний зэрэгцээ системийн үр ашигтай ажиллагааг хангахын тулд тоног төхөөрөмжийн засвар үйлчилгээ, алдааг олж засварлах, үйл ажиллагааны хуваарь гаргах гэх мэт боломжийн үйл ажиллагааны удирдлагын схемийг боловсруулах шаардлагатай.
2. Эрчим хүч хадгалах системийн төлөвлөлт
Эрчим хүч хадгалах системийг шаардлагатай үед систем нь эрчим хүчийг хадгалж, ялгаруулах, үйлдвэрлэлийн паркуудын хэрэгцээг хангахын тулд фотоволтайк цахилгаан үйлдвэрлэлийн хэлбэлзлийг тэнцвэржүүлэх зорилгоор төлөвлөсөн. Эрчим хүч хадгалах системийг төлөвлөхдөө эрчим хүч хадгалах системийн төрөл, эрчим хүч хадгалах хүчин чадал, эрчим хүч хадгалах үр ашиг, эрчим хүч хадгалах хугацаа зэрэг олон хүчин зүйлийг харгалзан үзэх шаардлагатай. Эрчим хүч хадгалах системийн төрлийг паркийн цахилгаан ачаалал болон шинж чанараас хамааран сонгож болно, тухайлбал батерей хадгалах, хэт конденсатор хадгалах, шахсан агаарын хадгалах, гидравлик хадгалах гэх мэт. Төрөл бүрийн эрчим хүч хадгалах системүүд өөр өөр шинж чанартай бөгөөд холбогдох хувилбаруудтай тул бодит эрэлт хэрэгцээнд үндэслэн сонгох хэрэгтэй. Хадгалах хүчин чадал нь паркийн хамгийн их ачааллыг хангахад хангалттай байх ёстой бөгөөд фотоволтайк цахилгаан хомсдол үүссэн тохиолдолд хадгалах систем хангалттай цахилгаан эрчим хүчээр хангах боломжтой эсэхийг баталгаажуулах ёстой. Эрчим хүч хадгалах үр ашиг нь эрчим хүч хадгалах, ялгаруулах алдагдлыг тодорхойлдог тул эрчим хүч хадгалах системийн үр ашгийг дээшлүүлэхийн тулд үр ашигтай эрчим хүч хадгалах тоног төхөөрөмж, хяналтын системийг сонгох шаардлагатай. Эрчим хүч хадгалах системийг паркийн эрчим хүчний хэрэгцээг хангахын тулд эрчим хүчний ачаалал болон фотоволтайк эрчим хүчний үйлдвэрлэлийн онцлогоос хамааран эрчим хүчний хадгалах хугацааг тодорхойлох шаардлагатай. Дээрх хүчин зүйлсээс гадна эрчим хүч хадгалах системийн төлөвлөлтөд системийн найдвартай байдал, аюулгүй байдал, өртөг, засвар үйлчилгээг харгалзан үзэх шаардлагатай. Системийн урт хугацааны тогтвортой ажиллагааг хангахын тулд өндөр найдвартай, сайн аюулгүй байдал, бага өртөгтэй, засвар үйлчилгээ хялбар эрчим хүч хадгалах системийн тоног төхөөрөмж, хяналтын системийг сонгох хэрэгтэй. Дүгнэж хэлэхэд, эрчим хүч хадгалах системийн төлөвлөлт нь нарийн төвөгтэй үйл явц бөгөөд паркийн цахилгааны ачаалал болон эрчим хүчний эрэлт хэрэгцээнд үндэслэн тодорхойлох шаардлагатай бөгөөд үүний зэрэгцээ системийн урт хугацааны тогтвортой ажиллагааг хангах, аж үйлдвэрийн паркуудад үр ашигтай, найдвартай нүүрстөрөгчгүй эрчим хүчний үйлчилгээ үзүүлэх зорилгоор эрчим хүч хадгалах системийн төрөл, хүчин чадал, үр ашиг, хугацаа, найдвартай байдал, аюулгүй байдал, өртөг, засвар үйлчилгээг авч үзэх шаардлагатай.
3. Эрчим хүчний менежментийн системийн төлөвлөлт
Ухаалаг Эрчим Хүчний Удирдлагын Систем нь фотоволтайк эрчим хүч хадгалах интеграцийн тэг нүүрстөрөгчийн эрчим хүчний системийн салшгүй хэсэг юм. Энэ нь фотоволтайк эрчим хүч үйлдвэрлэх, хадгалах системийн бодит цагийн хяналт, шинжилгээгээр системийн оновчтой хяналтыг хэрэгжүүлж, системийн үйл ажиллагааны үр ашиг, эрчим хүчний хэрэглээний үр ашгийг дээшлүүлж чадна. Эрчим хүчний удирдлагын системийн үндсэн үүрэгт өгөгдөл цуглуулах, өгөгдөл шинжлэх, хяналтын зохицуулалт, алдаа оношлох, засвар үйлчилгээний менежмент орно. Өгөгдөл цуглуулах тал дээр эрчим хүчний удирдлагын систем нь фотоволтайк эрчим хүч үйлдвэрлэх систем болон эрчим хүч хадгалах системийн бодит цагийн хяналт, өгөгдөл цуглуулах, системийн үйл ажиллагааны байдал, эрчим хүчний гаралт, эрчим хүчний хэрэглээ гэх мэт өгөгдлийг авах боломжтой. Өгөгдөл шинжилгээний тал дээр эрчим хүчний удирдлагын систем нь өгөгдлийг боловсруулж, шинжлэх, систем дэх асуудлуудыг илрүүлж, орон зайг оновчтой болгож, системийн үйл ажиллагаа, менежментийн шийдвэр гаргах үндэс суурийг тавьж чадна. Хяналт, зохицуулалтын тал дээр эрчим хүчний удирдлагын систем нь фотоволтайк эрчим хүч үйлдвэрлэх, эрчим хүч хадгалах системийн хоорондын зохицуулалттай ажиллагааг хэрэгжүүлж, эрчим хүч үйлдвэрлэх, хадгалах, түгээх, ашиглахыг удирдаж, түгээж чадна. Алдаа оношлох, засвар үйлчилгээний менежментийн тал дээр эрчим хүчний менежментийн систем нь алдаа оношлох, засвар үйлчилгээний менежментийг хэрэгжүүлж, системийн найдвартай байдал, аюулгүй байдлыг сайжруулж чадна. Дээр дурдсан үндсэн функцүүдээс гадна эрчим хүчний менежментийн систем нь алсын зайнаас хяналт, ажиллагааг хэрэгжүүлж, үүлэн тооцоолол болон Интернетийн Эд зүйлсийн технологийг ашиглан дэлхий даяарх фотоэлектрик эрчим хүчний хадгалах системийг алсын зайнаас хянах, удирдах боломжтой. Үүний зэрэгцээ, эрчим хүчний менежментийн систем нь хиймэл оюун ухаан, том өгөгдлийн шинжилгээ болон бусад дэвшилтэт технологиор дамжуулан системийн гүйцэтгэл, эрчим хүчний үр ашгийг сайжруулж чадна.
Энэхүү өгүүлэлд аж үйлдвэрийн парк дахь фотоволтайк эрчим хүч хадгалах нэгдсэн тэг нүүрстөрөгчийн эрчим хүчний системийг хэрэглэхийг судалж, фотоволтайк эрчим хүч үйлдвэрлэх, эрчим хүч хадгалах систем, эрчим хүчний удирдлагын системийн гол технологи, хэрэгжүүлэх аргуудыг системтэйгээр шинжилж, техникийн хэрэгжилт, системийн зураг төсөл, оновчлолын аргуудыг нарийвчлан авч үзсэн болно. Энэхүү өгүүлэлд танилцуулсан төлөвлөлт, дизайны санаанууд нь ижил төстэй хэрэглээний нөхцөлд цэвэр эрчим хүчийг хөгжүүлэх шинэ санаа, аргыг бий болгож чадна гэж бид үзэж байна. Ирээдүйд бид фотоволтайк эрчим хүч хадгалах системийг тэг нүүрстөрөгчийн эрчим хүчний системтэй нэгтгэх судалгааг улам сайжруулж, практик төслүүдтэй нэгтгэхийг бэхжүүлж, цэвэр эрчим хүчний хэрэглээ, сурталчилгааг дэмжиж, дэлхийн эрчим хүчний тогтвортой хөгжилд илүү их хувь нэмэр оруулах болно.
