Energjia është një bazë e rëndësishme për prodhimin dhe jetën njerëzore, dhe me rritjen e kërkesës globale për energji dhe përkeqësimin e ndryshimeve klimatike, kërkimi i alternativave më të gjelbra dhe më të qëndrueshme të energjisë është bërë një çështje urgjente në shoqërinë e sotme. Në këtë kontekst, integrimi i ruajtjes së energjisë fotovoltaike të sistemit të energjisë zero-karbon si një lloj i ri opsionesh furnizimi me energji, po kërkon shumë vëmendje dhe eksplorim. Sidomos në parqet industriale, ku konsumohet një sasi e madhe energjie, aplikimi i sistemit të integruar të ruajtjes së energjisë fotovoltaike jo vetëm që mund të rrisë shkallën e vetëmjaftueshmërisë së energjisë, por edhe të zvogëlojë emetimet e karbonit, gjë që ka potencial të madh dhe rëndësi praktike. Prandaj, ky punim merr sistemin e energjisë zero-karbon të ruajtjes së energjisë fotovoltaike të integruar në parkun industrial si objekt kërkimi, diskuton zbatimin dhe zhvillimin e tij, qëllimi është të ofrojë referencë dhe referencë të dobishme për promovimin e realizimit të energjisë zero-karbon dhe optimizimin e menaxhimit të energjisë në parqet industriale.
Së pari, parimi dhe statusi i zhvillimit të teknologjisë fotovoltaike dhe të ruajtjes së energjisë
1. Parimi dhe zhvillimi i teknologjisë fotovoltaike
Teknologjia fotovoltaike është një teknologji që shndërron energjinë diellore në energji elektrike duke përdorur efektin fotoelektrik të materialeve gjysmëpërçuese për të shndërruar rrezet e diellit në rrymë të vazhdueshme. Në një qelizë fotovoltaike, e cila përbëhet nga dy shtresa gjysmëpërçuesish të materialeve të ndryshme, kur drita bie në ndërfaqen midis dy shtresave, fotonet mund të stimulojnë elektronet nga nivele të ulëta në të larta energjie, duke rezultuar në një ndryshim potenciali, për të formuar një rrymë elektrike.
2. Parimi dhe gjendja e zhvillimit të teknologjisë së ruajtjes së energjisë
Teknologjia e ruajtjes së energjisë i referohet shndërrimit të energjisë në formë ruajtjeje dhe, kur është e nevojshme, ri-konvertimit në teknologji energjie. Parimi i saj kryesor është shndërrimi i energjisë elektrike, mekanike, kimike dhe termike në formë ruajtjeje, siç janë bateritë, superkondensatorët, ajri i kompresuar, ruajtjet hidraulike dhe termike. Aktualisht, teknologjia e ruajtjes së energjisë është bërë një teknologji e rëndësishme mbështetëse për energjinë e rinovueshme, e përdorur kryesisht në balancimin e furnizimit dhe kërkesës për energji, përmirësimin e cilësisë së furnizimit me energji, përmirësimin e përdorimit efikas të energjisë dhe përballimin e kërkesës maksimale për energji. Me zhvillimin e teknologjisë dhe zhvillimin e skenarëve të aplikimit, perspektiva e aplikimit të teknologjisë së ruajtjes së energjisë është gjithnjë e më e gjerë.
Së dyti, domosdoshmëria dhe rëndësia e ndërtimit të sistemit të energjisë me zero karbon në parqet industriale
Parku Industrial është një formë organizimi ekonomik rajonal me industrinë si zhvillimin kryesor, të centralizuar, intensiv dhe të koordinuar. Meqenëse parku industrial ka karakteristikat e konsumit të madh të energjisë dhe konsumit të përqendruar të energjisë, kërkesa e tij për energji është shumë e madhe. Metodat tradicionale të furnizimit me energji, të tilla si prodhimi i energjisë me qymyr dhe prodhimi i energjisë me naftë, nuk mund të përmbushin kërkesën në rritje për energji dhe do të kenë një ndikim të madh negativ në mjedis, duke përkeqësuar problemin global të ndryshimeve klimatike. Për të arritur zhvillimin e qëndrueshëm të parqeve industriale, për të mbrojtur mjedisin, për të zvogëluar konsumin e energjisë, ndërtimi i sistemit të energjisë me zero karbon është bërë një zgjedhje e domosdoshme. Sistemet e energjisë me zero karbon jo vetëm që mund të përmbushin nevojat energjetike të parqeve industriale, por gjithashtu të integrojnë energjinë e rinovueshme, ruajtjen e energjisë, menaxhimin e energjisë dhe teknologji të tjera për të arritur përdorim efikas të energjisë dhe funksionim ekonomik, gjithashtu mund të zvogëlojnë emetimet e gazrave serrë dhe ndotjen e mjedisit dhe të arrijnë zhvillim të qëndrueshëm.
Së treti, planifikimi i sistemit të energjisë me zero karbon të ruajtjes së integruar të energjisë fotovoltaike në parkun industrial.
1. Planifikimi i sistemeve të gjenerimit të energjisë fotovoltaike
Për instalimin e sistemit fotovoltaik, instalimi në tokë është përgjithësisht i përshtatshëm për parkun industrial me më shumë tokë, dhe instalimi në çati mund të përdorë në mënyrë efektive hapësirën e çatisë së impiantit të parkut industrial, duke kursyer burimet e tokës. Përveç kësaj, panelet fotovoltaike të integruara në ndërtesa diellore mund të përdoren për të integruar qelizat diellore në muret e jashtme të ndërtesës ose në strukturën e çatisë, duke lejuar integrimin e energjisë fotovoltaike dhe ndërtesën për të përmirësuar efikasitetin e hapësirës. Sipas zgjedhjes së sistemit të ruajtjes së energjisë, sistemi i integruar i ruajtjes së energjisë fotovoltaike në parkun industrial mund të përdorë lloje të ndryshme të pajisjeve të ruajtjes së energjisë, të tilla si bateri, Super Kondensator. Bateria ka dendësi të lartë energjie dhe kapacitet ruajtjeje afatgjatë, ndërsa super kondensatori ka karakteristikat e karikimit të shpejtë, jetëgjatësisë dhe mirëmbajtjes së thjeshtë. Në projektimin e sistemit të ruajtjes së energjisë, është e nevojshme të merret në konsideratë kërkesa për fuqi dalëse dhe ngarkesa e sistemit të gjenerimit të energjisë fotovoltaike, dhe të zgjidhen pajisjet dhe kapaciteti i duhur i ruajtjes së energjisë në mënyrë që të arrihet gjendja optimale e funksionimit të sistemit të integruar të ruajtjes së energjisë fotovoltaike. Për zgjedhjen e sistemit të monitorimit dhe menaxhimit, është e nevojshme të zgjidhni pajisje monitorimi me besueshmëri dhe precizion të lartë, siç janë UAV, IoT, të dhëna të mëdha, etj. Në të njëjtën kohë, është e nevojshme të hartohet një skemë e arsyeshme e menaxhimit të operimit, duke përfshirë mirëmbajtjen e pajisjeve, zgjidhjen e problemeve, planifikimin e operimit, etj., për të siguruar funksionimin efikas të sistemit.
2. Planifikimi i sistemit të ruajtjes së energjisë
Sistemi i ruajtjes së energjisë është planifikuar për të siguruar që sistemi të mund të ruajë dhe të lirojë energji kur është e nevojshme, dhe për të balancuar paqëndrueshmërinë e gjenerimit të energjisë fotovoltaike për të përmbushur nevojat e parqeve industriale. Planifikimi i sistemit të ruajtjes së energjisë duhet të marrë në konsideratë shumë faktorë, duke përfshirë llojin e sistemit të ruajtjes së energjisë, kapacitetin e ruajtjes së energjisë, efikasitetin e ruajtjes së energjisë dhe kohën e ruajtjes së energjisë. Llojet e sistemeve të ruajtjes së energjisë mund të zgjidhen sipas ngarkesës së energjisë dhe karakteristikave të parkut, të tilla si ruajtje me bateri, ruajtje me ultrakondensatorë, ruajtje me ajër të kompresuar, ruajtje hidraulike, etj. Llojet e ndryshme të sistemeve të ruajtjes së energjisë kanë karakteristika të ndryshme dhe skenarë të zbatueshëm, duhet të bazohen në kërkesën aktuale për të zgjedhur. Kapaciteti i ruajtjes duhet të jetë i mjaftueshëm për të përmbushur ngarkesën maksimale të parkut, për të siguruar që sistemi i ruajtjes të mund të ofrojë energji elektrike të mjaftueshme në rast të mungesës së energjisë fotovoltaike. Efikasiteti i ruajtjes së energjisë përcakton humbjen e ruajtjes dhe lirimit të energjisë, prandaj është e nevojshme të zgjidhen pajisje efikase të ruajtjes së energjisë dhe sistem kontrolli për të përmirësuar efikasitetin e sistemit të ruajtjes së energjisë. Koha e ruajtjes së energjisë duhet të përcaktohet sipas karakteristikave të ngarkesës së energjisë dhe gjenerimit të energjisë fotovoltaike për të siguruar që sistemi i ruajtjes së energjisë të mund të përmbushë kërkesën për energji të parkut. Përveç faktorëve të mësipërm, planifikimi i sistemit të ruajtjes së energjisë duhet të marrë në konsideratë edhe besueshmërinë, sigurinë, koston dhe mirëmbajtjen e sistemit. Pajisjet dhe sistemi i kontrollit të sistemit të ruajtjes së energjisë duhet të zgjidhen me besueshmëri të lartë, siguri të mirë, kosto të ulët dhe mirëmbajtje të lehtë për të siguruar funksionimin e qëndrueshëm afatgjatë të sistemit. Si përmbledhje, planifikimi i sistemit të ruajtjes së energjisë është një proces kompleks, i cili duhet të bazohet në ngarkesën elektrike dhe kërkesën për energji të parkut për të përcaktuar, në të njëjtën kohë, llojin, kapacitetin, efikasitetin, kohën, besueshmërinë, sigurinë, koston dhe mirëmbajtjen e sistemit të ruajtjes së energjisë, për të siguruar funksionimin e qëndrueshëm afatgjatë të sistemit, si dhe për të ofruar shërbime efikase dhe të besueshme të energjisë me zero karbon për parqet industriale.
3. Planifikimi për një sistem menaxhimi të energjisë
Sistemi Inteligjent i Menaxhimit të Energjisë është një pjesë e domosdoshme e sistemit të energjisë me integrim zero karbon të ruajtjes së energjisë fotovoltaike. Ai mund të realizojë kontrollin optimal të sistemit nëpërmjet monitorimit dhe analizës në kohë reale të sistemit të gjenerimit dhe ruajtjes së energjisë fotovoltaike, dhe të përmirësojë efikasitetin e funksionimit dhe efikasitetin e shfrytëzimit të energjisë së sistemit. Funksionet kryesore të sistemit të menaxhimit të energjisë përfshijnë mbledhjen e të dhënave, analizën e të dhënave, rregullimin e kontrollit, diagnostikimin e defekteve dhe menaxhimin e mirëmbajtjes. Në aspektin e mbledhjes së të dhënave, sistemi i menaxhimit të energjisë mund të realizojë monitorim në kohë reale dhe mbledhjen e të dhënave të sistemit të gjenerimit të energjisë fotovoltaike dhe sistemit të ruajtjes së energjisë, dhe të marrë të dhëna për statusin e funksionimit të sistemit, prodhimin e energjisë, konsumin e energjisë e kështu me radhë. Në aspektin e analizës së të dhënave, sistemi i menaxhimit të energjisë mund të përpunojë dhe analizojë të dhënat, të zbulojë problemet në sistem dhe të optimizojë hapësirën, dhe të ofrojë bazën e vendimmarrjes për funksionimin dhe menaxhimin e sistemit. Në aspektin e kontrollit dhe rregullimit, sistemi i menaxhimit të energjisë mund të realizojë funksionimin e koordinuar midis gjenerimit të energjisë fotovoltaike dhe sistemit të ruajtjes së energjisë, dhe të menaxhojë dhe shpërndajë gjenerimin, ruajtjen, shpërndarjen dhe përdorimin e energjisë. Në aspektin e diagnostikimit të defekteve dhe menaxhimit të mirëmbajtjes, sistemi i menaxhimit të energjisë mund të realizojë diagnostikimin e defekteve dhe menaxhimin e mirëmbajtjes, dhe të përmirësojë besueshmërinë dhe sigurinë e sistemit. Përveç funksioneve bazë të përmendura më sipër, sistemi i menaxhimit të energjisë mund të realizojë gjithashtu monitorim dhe funksionim në distancë, si dhe të realizojë monitorim dhe menaxhim në distancë të sistemeve të ruajtjes së energjisë fotovoltaike në të gjithë botën përmes cloud computing dhe Teknologjisë së Internetit të Gjërave. Në të njëjtën kohë, sistemi i menaxhimit të energjisë mund të përmirësojë gjithashtu performancën e sistemit dhe efikasitetin e energjisë përmes inteligjencës artificiale, analizës së të dhënave të mëdha dhe teknologjive të tjera të përparuara.
Në këtë punim, studiohet aplikimi i sistemit të integruar të energjisë fotovoltaike me zero karbon të ruajtjes së energjisë në parkun industrial, dhe analizohen në mënyrë sistematike teknologjitë kryesore dhe metodat e zbatimit të gjenerimit të energjisë fotovoltaike, sistemit të ruajtjes së energjisë dhe sistemit të menaxhimit të energjisë, si dhe diskutohen në detaje metodat e realizimit teknik, projektimit të sistemit dhe optimizimit. Ne besojmë se idetë e planifikimit dhe projektimit të paraqitura në këtë punim mund të ofrojnë ide dhe metoda të reja për zhvillimin e energjisë së pastër në skenarë të ngjashëm aplikimi. Në të ardhmen, ne do të përmirësojmë më tej kërkimin mbi integrimin e ruajtjes së energjisë fotovoltaike me sistemet e energjisë me zero karbon, do ta forcojmë integrimin me projekte praktike dhe do të promovojmë aplikimin dhe promovimin e energjisë së pastër, për të dhënë një kontribut më të madh në zhvillimin e qëndrueshëm të energjisë globale.
