يمكن أن توفر البطاريات الشمسية + المنزلية طاقة احتياطية للكوارث

توسيع مارك نيومان

انطفأت الأنوار عندما دمر الإعصار فيونا أجزاء من منطقة البحر الكاريبي في كندا ، وفعل الإعصار إيان الشيء نفسه. يمكن للأعاصير ، بالإضافة إلى الكوارث الطبيعية الأخرى مثل حرائق الغابات والعواصف الشتوية ، أن تحرم الناس من الحصول على الكهرباء.

ومع ذلك ، يشير بحث جديد من مختبر لورانس بيركلي الوطني إلى أن السعة الشمسية الإضافية ، جنبًا إلى جنب مع البطاريات ، يمكن أن تساعد في حل هذه المشكلة. تستخدم الدراسة فترات انقطاع التيار الكهربائي التاريخية طويلة المدى (الناجمة عن الكوارث) ونماذج أداء أنظمة تخزين الطاقة الشمسية والطاقة التي تعمل كنوع من مصادر الطاقة الاحتياطية أثناء انقطاع التيار الكهربائي.

يشير خلف العداد إلى أنظمة الطاقة الشمسية التي يتم تركيبها في مسكن العميل ، على جانب العميل من عداد الكهرباء. المصطلح الأكثر شيوعًا لهذا هو "الطاقة الشمسية على الأسطح" ، وفقًا لباحث مختبر لورانس بيركلي الوطني ، جالين باربوز ، أحد مؤلفي الورقة. قال لـ Ars: "إنها أكثر شمولية من جانب العميل".

في عام 2021 ، تم تشغيل ما يقرب من 4٪ من المنازل في الولايات المتحدة بالطاقة الشمسية في الموقع. قال: "النمو في الطاقة الشمسية خلف العداد آخذ في الازدياد. لا تزال أعداد صغيرة ، لكنها تتسارع بسرعة كبيرة". الكوارث الرقمية

يعد البحث جزءًا من مشروع مدته ثلاث سنوات ممول من قبل مكتب تقنيات الطاقة الشمسية في الولايات المتحدة. وفقًا لباربوز ، بدأ العمل قبل هبوط تحطم فيونا وإيان في الولايات المتحدة. وقال إن الفريق بدأ منذ نحو عام.

لاحظ باربوز أن نتائج الورقة تستند إلى نمذجة الكمبيوتر بدلاً من البيانات الميدانية ، بالاعتماد على الأحمال المحاكاة والتخزين والتوليد. له مكونان رئيسيان. في البداية ، قام الفريق بمحاكاة أداء الطاقة الشمسية والبطارية في 10 حالات تاريخية تنطوي على انقطاع طويل الأمد للتيار بسبب الكوارث ، بما في ذلك إعصار إيرما وحرائق الغابات في كاليفورنيا في كاليفورنيا. 2019. هنا ، المدى الطويل يعني 24 ساعة أو أكثر ، لكن الكوارث غالبًا ما أدى إلى فقدان الطاقة لمدة أسبوع أو أكثر. لكل موقع ، قام بمحاكاة أداء أنظمة الطاقة المتجددة باستخدام بيانات الطقس ومخزون المباني الحالي.

بالنسبة للدفعة الثانية ، نشر الفريق نظام النمذجة الخاص بهم في جميع أنحاء الولايات المتحدة ، مقاطعة تلو الأخرى ، ومحاكاة قدرة الأنظمة على توفير الطاقة في حالات الطوارئ كل شهر من العام ، مما قد يكون له تأثير على احتياجات التدفئة والتبريد. - في حالة انقطاع التيار الكهربائي لمدة تتراوح بين يوم واحد و 10 أيام ، قال باربوز. "كان الغرض من ذلك هو فهم ، على المستوى الوطني ، أين ستعمل هذه الأنظمة بشكل أفضل أو أسوأ في البلد؟ ما هي العوامل الرئيسية المتعلقة بالظروف الجوية أو ظروف المخزون السكني التي تحدد النتائج حقًا؟ يقول.

بالإضافة إلى ذلك ، أجرى الفريق عمليات غوص أعمق في ست مقاطعات مختلفة ، تم تحديدها جميعًا بواسطة أكبر مدينة (لوس أنجلوس ، وشيكاغو ، وبوسطن ، وما إلى ذلك). خلال هذه الغوصات العميقة ، قاموا بمحاكاة تشغيل أنظمة الطاقة الشمسية والبطارية في مجموعة واسعة من المباني ، اعتمادًا على أنواع المباني التي غالبًا ما توجد في هذه المناطق ، وظروفها ، وأنواع الأجهزة التي من المحتمل العثور عليها هناك. وقال: "لقد أعطانا فهمًا أفضل لكيفية تأثير مستويات كفاءة الطاقة وكيف يمكن لاختيار أنواع معدات التدفئة والتبريد ... أن يؤثر حقًا على النتائج في منطقة معينة". خطوط فضيه

يشير التقرير إلى أنه حتى الأنظمة الشمسية والبطاريات الأصغر يمكن أن توفر طاقة مفيدة أثناء فترات الانقطاع الممتد. ومع ذلك ، يمكن للأنظمة الأكبر أن توفر أحمال تدفئة وتبريد في معظم المواقع. يمكن لمجموعة صغيرة من الطاقة الشمسية بسعة 10 كيلو واط في الساعة فقط توفير احتياجات الطاقة الأساسية ، باستثناء التدفئة أو التبريد ، لمدة ثلاثة أيام (المتوسط ​​لجميع مقاطعات الولايات المتحدة ، أي شهر من العام). وفي الوقت نفسه ، فإن التكوين الذي يتضمن بطارية 30 كيلو واط في الساعة سيستجيب لـ 96٪ من الحمل ، بما في ذلك التدفئة والتبريد. ومع ذلك ، هناك تباين بين المناطق وداخلها أيضًا. يمكن أن تحدث هذه الاختلافات بسبب عوامل مثل حالة المبنى وتكنولوجيا التدفئة.

وجدت الورقة أيضًا أنه في حالة الأعاصير ، تستمر الغيوم في الالتصاق ...