كيف تكمل منارة الإضاءة الشمسية المتنقلة تخزين الطاقة

منارة الإضاءة الشمسية هي جهاز يستخدم الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء وتحويلها إلى طاقة ضوئية. يلعب نظام تخزين الطاقة لمنارة الإضاءة الشمسية دورًا حيويًا. يمكن أن يوفر مصدر طاقة مستمر لمنارة الإضاءة في الليل أو في الأيام الملبدة بالغيوم.

هناك بشكل رئيسي الطرق التالية لتخزين الطاقة فيالإضاءة الشمسية المنارات: تخزين طاقة البطارية، وتكنولوجيا تخزين الهيدروجين، وتكنولوجيا التخزين الحراري. تتميز طرق تخزين الطاقة المختلفة بمزاياها وبيئاتها القابلة للتطبيق، والتي سيتم عرضها بالتفصيل أدناه.

يعد تخزين طاقة البطارية حاليًا من تقنيات تخزين الطاقة المستخدمة على نطاق واسع. تقوم الألواح الشمسية بتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية، والتي يتم بعد ذلك إرسالها عبر الأسلاك إلى البطاريات لتخزينها. يمكن للبطاريات تخزين كميات كبيرة من الطاقة الكهربائية وإطلاقها عند الحاجة لإضاءة المنارة. لذلك، تخزين طاقة البطارية يمكن أن يضمن أن برج الإضاءة يمكن أن يعمل بشكل طبيعي في الليل أو في الأيام الملبدة بالغيوم. طريقة تخزين الطاقة هذه بسيطة وممكنة ومنخفضة التكلفة، ومناسبة للاستخدام في المنارات.

تكنولوجيا تخزين الهيدروجين هي تقنية جديدة لتخزين الطاقة تم تطويرها في السنوات الأخيرة، والتي تعمل على تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة هيدروجينية. تقوم الألواح الشمسية الكهروضوئية بتحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء ومن ثم تقسيم الماء إلى هيدروجين وأكسجين من خلال التحليل الكهربائي للماء. يتم تخزين الهيدروجين، وعند الحاجة، يتم تحويله إلى كهرباء عبر خلية وقود لإضاءة المنارة. تتميز تكنولوجيا تخزين الهيدروجين بخصائص الطبيعة المتجددة وكثافة الطاقة العالية، والتي يمكن أن توفر إمدادات الطاقة على المدى الطويل. ومع ذلك، فإن الاستثمار وتكلفة تكنولوجيا تخزين الهيدروجين مرتفعة ونطاق التطبيق ضيق.

تستخدم تقنية التخزين الحراري الطاقة الشمسية لتحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة حرارية وتخزينها لاستخدامها في إضاءة المنارات. تتضمن هذه التقنية بشكل أساسي طريقتين: تخزين الحرارة الساخنة وتخزين الحرارة الباردة. يقوم التخزين الحراري بتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة حرارية من خلال الألواح الشمسية الكهروضوئية، ومن ثم تخزين الطاقة الحرارية. وعندما يكون الجو ليلاً أو غائمًا، يمكن تحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة كهربائية من خلال مبادل حراري لإضاءة المنارة. يستخدم التخزين البارد والحراري الطاقة الشمسية لتحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة باردة، ويتم تخزين الطاقة الباردة لاستخدامها في إضاءة المنارات. تتميز تقنية التخزين الحراري بمزايا كفاءة تخزين الطاقة العالية وحماية البيئة، ولكنها تتطلب متطلبات عالية لمواد وأنظمة التخزين الحراري، والتكلفة مرتفعة نسبيًا.

بالإضافة إلى طرق تخزين الطاقة الرئيسية الثلاث المذكورة أعلاه، يمكن لمنارات الإضاءة الشمسية أيضًا استخدام تقنيات تخزين الطاقة المساعدة الأخرى لزيادة سعة تخزين الطاقة. على سبيل المثال، يمكن استخدام المكثفات الفائقة كأجهزة مساعدة لتخزين الطاقة لتوفير طاقة إضافية وإخراج طاقة سلس أثناء التحويل.

بشكل عام، يعد نظام تخزين الطاقة لمنارة الإضاءة الشمسية عنصرًا مهمًا لضمان استمرار تشغيلها. يعد تخزين طاقة البطارية حاليًا الطريقة الأكثر استخدامًا والأقل تكلفة، وهو مناسب لمعظم السيناريوهات التي تتطلب الإضاءة في الليل أو في الأيام الملبدة بالغيوم. تعد تكنولوجيا تخزين الهيدروجين وتكنولوجيا تخزين الحرارة من تقنيات تخزين الطاقة الجديدة ذات الإمكانات الكبيرة ويمكن تعزيزها وتطبيقها في التطوير المستقبلي. وفي الوقت نفسه، فإن إدخال تكنولوجيا تخزين الطاقة المساعدة يمكن أن يزيد من سعة تخزين الطاقة ويضمن استمرار منارات الإضاءة الشمسية في العمل بشكل مستقر.