100kW + 200kWh نظام الطاقة الشمسية والتخزين التجاري - نظام هجين N-type TOPCon
الميزات الرئيسية
- وحدات الطاقة الشمسية ثنائية الوجه N-type TOPCon بقدرة 100kWp وكفاءة 23.2% وضمان 30 عامًا مع احتفاظ بسعة 87.4%
- نظام بطارية LFP بسعة 200kWh مع كفاءة جولة تزيد عن 95% وعمر دورة يزيد عن 6000 دورة
- يولد 160-220 MWh سنويًا، مما يعوض 140-160 طن متري من CO₂ سنويًا
- نظام إدارة الطاقة الذكي EMS مع تقليل الذروة، وتحكيم وقت الاستخدام، وقدرة طاقة احتياطية سلسة
- فترة استرداد تتراوح بين 4-7 سنوات مع LCOE أقل من 0.03 دولار أمريكي/kWh في المواقع المثالية
الوصف
SOLARTODO 100kW + 200kWh نظام الطاقة الشمسية + التخزين التجاري: نظرة فنية عميقة
1.0 نظرة عامة على النظام: مستقبل الطاقة التجارية
يمثل نظام SOLARTODO 100kW + 200kWh للطاقة الشمسية + التخزين التجاري تحولاً جذرياً للمؤسسات التجارية والصناعية (C&I) التي تسعى إلى الاستقلالية في الطاقة، والمرونة التشغيلية، وتوفير التكاليف على المدى الطويل. تجمع هذه الحلول المتكاملة بالكامل بين مجموعة الألواح الشمسية الكهروضوئية (PV) عالية الأداء بقدرة 100kWp ونظام تخزين الطاقة بالبطارية (BESS) بقدرة 200kWh، الذي يتم إدارته بواسطة نظام تحويل الطاقة (PCS) ونظام إدارة الطاقة (EMS) الذكي. تم تصميم هذا النظام لتطبيقات مثل مرافق التصنيع، ومراكز البيانات، والعمليات الزراعية، والمجمعات التجارية الكبيرة، حيث يقدم تكلفة موحدة للطاقة (LCOE) تنافس أسعار المرافق التقليدية، وغالباً ما تقل عن 0.03 دولار أمريكي لكل كيلوواط ساعة في المواقع المثلى. من خلال توليد الطاقة النظيفة في الموقع، وتخزينها للاستخدام الاستراتيجي، وتوفير الطاقة الاحتياطية الحيوية، يمكّن هذا النظام الشركات من التحكم في مستقبلها الطاقي مع تحقيق معالم استدامة كبيرة، مما يعوض حوالي 140-160 طن متري من CO₂ سنوياً.
2.0 النظام الفرعي للطاقة الشمسية PV: توليد الطاقة المتقدم
2.1 تقنية الوحدات: هيمنة N-type TOPCon
يكمن قلب قدرة توليد النظام في استخدامه لوحدات الطاقة الشمسية المتطورة من نوع N-type Tunnel Oxide Passivated Contact (TOPCon). لقد استحوذت هذه التقنية بسرعة على أكثر من 60% من حصة السوق في 2025-2026 بفضل خصائص أدائها المتفوقة. على عكس خلايا P-type PERC التقليدية، تتمتع شرائح السيليكون من نوع N بمقاومة أقل بكثير للتدهور الناتج عن الضوء (LID) وLeTID (التدهور الناتج عن الضوء ودرجة الحرارة المرتفعة). تتميز الوحدات بشريحة كبيرة بحجم 210mm وهياكل اتصال ممررة متقدمة، مما يقلل من خسائر إعادة تركيب الإلكترونات والثقوب. وهذا يؤدي إلى كفاءة خلايا الإنتاج الضخم تصل إلى 24.5% وكفاءة الوحدات تتجاوز 23.0%.
يستخدم النظام وحدات ثنائية الوجه من فئة 700W+، مثل سلسلة Trina Solar Vertex N (700-725W). يسمح التصميم الثنائي الوجه للوحة بالتقاط الضوء المنعكس (الألبيدو) من الجانب الخلفي، مما يساهم في زيادة الطاقة بنسبة إضافية تتراوح بين 10-20% اعتماداً على سطح التركيب. وهذا يعزز إجمالي إنتاج الطاقة لكل متر مربع بشكل يتجاوز ما يمكن أن تحققه الوحدات أحادية الوجه.
2.2 الأداء، والمتانة، والامتثال
تضمن مقاييس التدهور الرائدة في الصناعة والأطراف الضامنة الأداء على المدى الطويل. تتميز وحدات N-type TOPCon بتدهور في السنة الأولى أقل من 1.0% وفقدان طاقة سنوي لاحق أقل من 0.4%. يتم دعم ذلك بضمان أداء طاقة خطي لمدة 30 عاماً، مما يضمن أن النظام سيعمل بحد أدنى من 87.4% من سعته الاسمية في نهاية عقده الثالث. تم اعتماد السلامة الهيكلية للوحدات لتحمل الظروف البيئية القاسية، مع الالتزام بمعايير IEC 61215 (تأهيل التصميم والموافقة على النوع) وIEC 61730 (تأهيل السلامة)، بالإضافة إلى UL 1703 للسوق الأمريكية الشمالية.
2.3 تكوين المصفوفة والتركيب
تم تركيب المصفوفة بقدرة 100kWp على هيكل ثابت مقاوم للتآكل مصمم لعمر تصميم يزيد عن 25 عاماً. تم تحسين هذا التكوين من حيث الجدوى الاقتصادية والموثوقية، مما يقلل من متطلبات التشغيل والصيانة. يتم تخصيص زاوية الميل بناءً على خط العرض الجغرافي للمشروع لزيادة تعرضه للإشعاع الشمسي السنوي، مما يضمن أن النظام يحقق عامل سعة مثالي، يتراوح عادةً بين 18% إلى 25% اعتماداً على الموقع.
3.0 نظام تخزين الطاقة بالبطارية (BESS)
3.1 الكيمياء والسلامة: فوسفات الحديد الليثيوم (LFP)
يعتمد نظام تخزين الطاقة بالبطارية بقدرة 200kWh على كيمياء خلايا فوسفات الحديد الليثيوم (LiFePO₄ أو LFP)، وهو المعيار الصناعي لتخزين الطاقة الثابتة بفضل سلامته الاستثنائية وطول عمره واستقراره الحراري. تعتبر بطاريات LFP أقل عرضة للانفجار الحراري مقارنةً بكيميائيات الليثيوم أيون الأخرى مثل نيكيل المنغنيز الكوبالت (NMC). يتم وضع النظام في حاوية محكمة التحكم في المناخ، مصنفة IP54، مع نظام إدارة بطارية مدمج (BMS)، وإدارة حرارية (HVAC)، وأنظمة إطفاء الحرائق، مما يضمن الامتثال لمعايير السلامة الصارمة مثل UL 9540A.
3.2 المعايير التشغيلية وعمر الخدمة
تم تصميم نظام تخزين الطاقة بالبطارية (BESS) لتطبيقات تجارية عالية الأداء، وقادر على معدل شحن/تفريغ مستمر يبلغ 0.5C (100kW). يتمتع بكفاءة دورة شاملة (RTE) تزيد عن 95% ومصمم لعمر تشغيل طويل، عادةً ما يكون مضموناً لمدة 10-15 عاماً أو حتى 6,000 دورة عند عمق تفريغ يبلغ 80% (DOD). يضمن هذا العمر الطويل عائداً موثوقاً على الاستثمار ويقلل من تكاليف الاستبدال على مدى عمر المشروع.
4.0 تحويل الطاقة وذكاء النظام
4.1 العاكس وإدارة الطاقة
يتم إدارة تدفق الطاقة بواسطة عاكس ثلاثي الطور عالي الكفاءة من الدرجة التجارية. تعمل هذه العواكس، المتوافقة مع IEEE 1547 وIEC 62116، كواجهة حاسمة بين الطاقة المستمرة من مجموعة PV ونظام BESS، والطاقة المتناوبة للمبنى والشبكة. مع كفاءات تتجاوز 98.5%، تقلل من خسائر تحويل الطاقة.
يتم تنسيق النظام بالكامل بواسطة نظام إدارة الطاقة المتقدم (EMS). يستخدم EMS خوارزميات متقدمة وتحليلات تنبؤية (مثل توقعات الطقس، وتحليل الأحمال) لتحسين توزيع الطاقة. تشمل أوضاع التشغيل الرئيسية:
- تخفيض الذروة: تفريغ نظام BESS خلال فترات الطلب العالي لتقليل رسوم الطلب المرتفعة من المرفق، والتي يمكن أن تمثل ما يصل إلى 50% من فاتورة الكهرباء التجارية.
- تجارة الطاقة (تحويل وقت الاستخدام): شحن نظام BESS بالطاقة الشمسية منخفضة التكلفة أو الطاقة من الشبكة خلال فترات انخفاض الطلب وتفريغها خلال ساعات الذروة.
- الطاقة الاحتياطية: توفير طاقة غير منقطعة وسلسة للأحمال الحيوية خلال انقطاع الشبكة.
- خدمات الشبكة: المشاركة في برامج استجابة الطلب أو تقديم خدمات مساعدة للشبكة للحصول على مصادر دخل إضافية (حيثما كان ذلك متاحاً).
5.0 التأثير المالي والبيئي
مع نطاق سعر تقديري يتراوح بين 180,000 إلى 240,000 دولار، يقدم نظام SOLARTODO 100kW + 200kWh حالة مالية مثيرة. اعتماداً على أسعار الكهرباء المحلية، وإشعاع الشمس، والحوافز المتاحة، يتراوح متوسط فترة الاسترداد من 4 إلى 7 سنوات. تم تصميم النظام لتوليد حوالي 160-220 MWh من الطاقة النظيفة سنوياً، مما يقلل مباشرة من النفقات التشغيلية ويعزز الحماية ضد تقلبات أسعار الطاقة لأكثر من 30 عاماً. وهذا يترجم إلى تقليل كبير في بصمة الكربون للمرفق، مما يساهم في أهداف الاستدامة المؤسسية ويعزز صورة العلامة التجارية.
المواصفات التقنية
| سعة النظام (PV) | 100kWp |
| سعة البطارية | 200kWh |
| نوع الوحدة | N-type TOPCon Bifacial |
| تصنيف قدرة الوحدة | 700-725W |
| كفاءة الوحدة | 23.2% |
| حجم الخلية | 210mm |
| زيادة الوجهين | 10-20% |
| تدهور الوحدة (السنة 1) | <1.0% |
| تدهور الوحدة (سنوي) | <0.4% |
| ضمان الطاقة (30 عامًا) | 87.4% |
| تكوين المصفوفة | Fixed-Tilt Ground/Roof Mount |
| نوع العاكس | Commercial String Inverter |
| كفاءة العاكس | >98.5% |
| كيمياء البطارية | Lithium Iron Phosphate (LFP) |
| كفاءة جولة البطارية | >95% |
| عمر دورة البطارية (80% DOD) | 6000+cycles |
| ضمان البطارية | 10-15years |
| إنتاج الطاقة المستمر | 100kW |
| التوليد السنوي المقدر | 160-220MWh |
| عامل السعة | 18-25% |
| البصمة النظامية (PV) | 450-550m² |
| تعويض CO₂ (سنوي) | 140-160tons |
| فترة الاسترداد | 4-7years |
| تكلفة الطاقة المستوية (LCOE) | <0.03$/kWh |
| نطاق درجة حرارة التشغيل | -40 to +85°C |
| تصنيف الحماية (BESS) | IP54 |
تفصيل الأسعار
| البند | الكمية | سعر الوحدة | المجموع الفرعي |
|---|---|---|---|
| وحدات الطاقة الشمسية ثنائية الوجه N-type TOPCon (700W) | 143 pcs | $154 | $22,022 |
| عاكس سلسلة تجاري (100kW) | 1 pcs | $5,000 | $5,000 |
| نظام تركيب ثابت مائل | 1 set | $8,000 | $8,000 |
| نظام تخزين الطاقة بالبطارية LFP (200kWh) | 1 set | $80,000 | $80,000 |
| نظام إدارة البطارية (BMS) والتحكم الحراري | 1 set | $12,000 | $12,000 |
| عاكس هجين/PCS (100kW) | 1 pcs | $15,000 | $15,000 |
| كابلات DC، صندوق تجميع وموصلات | 1 set | $2,000 | $2,000 |
| البنية التحتية AC والاتصال بالشبكة | 1 set | $5,000 | $5,000 |
| نظام إدارة الطاقة (EMS) والمراقبة | 1 system | $3,000 | $3,000 |
| عمالة التركيب والتكليف | 1 project | $16,000 | $16,000 |
| الهندسة والتصاريح والوثائق | 1 project | $8,000 | $8,000 |
| الشحن واللوجستيات | 1 project | $6,000 | $6,000 |
| الاحتياطي وإدارة المشروع | 1 project | $18,978 | $18,978 |
| نطاق السعر الإجمالي | $180,000 - $240,000 | ||
الأسئلة الشائعة
ما هي العمر المتوقع للنظام الكامل؟
كيف يعمل النظام أثناء انقطاع الشبكة؟
ما هي المتطلبات الأساسية للصيانة؟
هل يمكن توسيع النظام في المستقبل؟
كيف تزيد تقنية الوجهين من إنتاج الطاقة؟
الشهادات والمعايير
مصادر البيانات والمراجع
- •NREL PVWatts Calculator 2025
- •PV-Tech Manufacturing & Technology Quarterly Report 2024
- •IEC International Standards
- •IEEE Grid Interconnection Standards
حالات المشاريع
