تجاوز الانقطاع الكهربائي – حلول متاحة (2)

هذه المقالة تتمة للمقالة السابقة التي تجدونها على العنوان:

https://yusrancorp.wordpress.com/2012/03/01/electric-backup-1

والآن سأتحدث عن المزايا والمساوئ لكل خيار من خيارات توليد الطاقة، من وجه نظر المقيم في سورية.

الحل المزايا المساوئ

مولّد كهرباء يعمل بالمازوت أو البنزين

– يقدم استطاعات عالية تصل إلى عشرات آلاف الكيلو فولت-أمبير.

– المازوت رخيص نسبياً مقارنة بالبنزين.

– في لتر من المازوت طاقة أكثر منها في لتر من البنزين، وبالتالي يقدم المولد مقدار أكبر من الطاقة الكهربائية لنفس الحجم من وقود البنزين.

– المولد العامل على البنزين يمكن أن يتحول للعمل على غاز البوتان باستخدام أجهزة تحويل سهلة التركيب. أي، يمكن استخدام وقود بديل عند عدم توفر أحدهما.

– يصدر ضجيجاً عالياً يعني تكاليفاً عالية من أجل العزل الصوتي والتبريد.

– يصدر أدخنة سامة ورائحتها مزعجة.

– يصدر كمية كبيرة من الحرارة، مما يعني عدم القدرة على التشغيل في الأماكن المغلقة الصغيرة.

– يحتاج إلى ملحقات إضافية لتحويل التيار الكهربائي (relay أو contactor) وللتشغيل والإطفاء الآلي.

– توجد ثغرة زمنية كبيرة بين لحظة انقطاع تيار الشبكة ولحظة التوليد تتمثل بزمن التشغيل واستقرار الدوران تصل إلى 5 ثواني كحد أدنى وقد تمتد لدقيقة.

– يحتاج المحرك لصيانة كالتشحيم وتبديل الزيت بشكل دوري.

* جهاز “عاكس” (inverter) يستخدم بطاريات.

* جهاز “عدم انقطاع كهربائي” (UPS) يستخدم بطاريات إضافية خارجية.

 – يعمل بصمت تقريباً، وصوته بشدة صوت ذبابة كبيرة تطير.

– لا يستهلك وقوداً.

– لا يحتاج لصيانة دورية، وليس به أجزاء ميكانيكية (إلا مروحة في بعض الموديلات)

– إذا تمت العناية بالبطاريات بشكل ملائم، فيمكن أن تدوم لعدة سنوات.

– مدة التحويل عند انقطاع تيار الشبكة إلى الدعم على البطارية تقاس بعشرات الميلي ثانية، وبالتالي كل الأجهزة تبقى تعمل بشكل عادي.

– الـ UPS تحتوي على شاحن داخلي، ولكن تلزم إضافة شاحن إلى العاكس (inverter)

– يقدم استطاعات منخفضة مقارنة بالمولدات العاملة على الوقود.

– بالنسبة لسعر الجهاز: سعر كل فولت-أمبير أعلى بضعفين على الأقل من المولد العامل على الوقود.

– سعة البطاريات محدودة، وبمجرد فراغها لا يمكن تعبئتها إلا عند وصل تيار الشبكة. وبالتالي فهي تقدم عدد محدود من ساعات العمل.- البطاريات غالية السعر، وتشكل جزء كبير من التكلفة الأولية.

– بإضافة بطاريات خارجية إلى الـ UPS قد لا يقدر الشاحن الداخلي على تقديم تيار شحن كافي، وبالتالي تحتاج لإضافة شاحن خارجي مع دارة تحويل بين وضعيتي الشحن والتفريغ.

– إذا حصل خلل في شاحن البطاريات، فيمكن أن يؤدي إلى تقصير عمرها بشكل كبير، ولا يمكن إصلاحها في هذه الحالة ويلزم استبدالها.

بطاريات متنوعة (أي تشغيل الأجهزة مباشرة على البطاريات)

– توفير في التكلفة، حيث لا حاجة لوجود UPS أو Inverter.

– توفير في هدر الطاقة، حيث أن معظم الأجهزة الإلكترونية مصممة داخلياً للعمل على توتر منخفض وتيار مستمر، وبالتالي فإن المحولات في هذه الحالة تعمل بكفاءة أعلى بسبب قلة معامل التحويل.

– قلة تنوع الأجهزة المتوفرة التي لها مقبس مباشر للتشغيل على توتر منخفض. فيبقى المستخدم مضطراً لاستخدام ماركات محددة.

– عدم توفر معيار واحد ثابت للتوتر اللازم للتشغيل (بعض الأجهزة تعمل على 12V والبعض على 5V و غيرها على 18V…) يعني ضرورة وجود محول رفع أو خفض جهد، وبالتالي نحتاج لدارات تحويل لكل جهاز، أو نحتاج لتمديد خطوط كهربائية متعددة من أجل التوترات المتعددة.

– توجد أجهزة لا تعمل سوى على تيار متردد (AC) أو تكون مصممة لأن تستهلك 220V مباشرة، وبالتالي تحتاج إلى Inverter.

مولّد كهرباء يعمل بالرياح – طاقة مجانية ونظيفة.- يحتاج للحد الأدنى من الصيانة: تنظيف وتشحيم مرتين في السنة، أو حتى أقل.- لا يحتاج لوقود.  – غير متاح عملياً في السوق السورية.- التوليد متوقف على سرعة الرياح، وبالتالي فهو يتغير بحسب الموسم والموقع الجغرافي.- التكلفة الأولية عالية: تركيب نظام يكفي فقط للأساسيات (إنارة وأجهزة خفيفة) يتطلب عدد كبير من البطاريات عالية السعر.
مولّد كهرباء يعمل بضوء الشمس

– طاقة مجانية ونظيفة.

– يحتاج للحد الأدنى من الصيانة: تنظيف مرتين في السنة.

– لا يحتاج لوقود.

– غير متاح عملياً في السوق السورية.

– التوليد متوقف على شروق الشمس، وبالتالي فهو يتغير بحسب الموسم وحالة الطقس.

– التكلفة الأولية عالية: تركيب نظام يكفي فقط للأساسيات (إنارة وأجهزة خفيفة) يتطلب عدد كبير من الخلايا الضوئية و البطاريات. وكلاهما عالي السعر. وبالتالي فهذا النظام مكلف أكثر من التوليد بطاقة الرياح.

مولّدات كهرباء تعمل بقوة الماء المتدفق، أو حركة أمواج البحر

– طاقة مجانية ونظيفة.

– تحتاج للقيل من الصيانة.

– لا تحتاج لوقود.

– التوليد من طاقة جريان الماء متوقف على غزارة النبع، وبالتالي فهو مستقر أكثر من حالة التوليد بقوة الرياح أو ضوء الشمس، لأن غزارة النبع تتغير ببطء على مدى أشهر.

– غير متاح عملياً في السوق السورية.

– تحتاج إلى ماء جار من مصدر طبيعي، أو إلى بحر مفتوح بما يكفي لتكوين أمواج فعّالة، فالموقع الجغرافي عامل أساسي.

– التوليد من طاقة جريان الماء متوقف على غزارة النبع، وبالتالي فهو يتغير بحسب الموسم.

– التوليد من طاقة أمواج البحر يحتاج لوجود أمواج لها حد أدنى من الطاقة، وهذه الأمواج لا تتشكل إلا بوجود رياح بسرعات معينة، وبالتالي فهو مرتبط بحالة الطقس والموسم.

– التكلفة الأولية عالية: تتطلب أنظمة الماء المتدفق بعض الإنشاءات المعقدة، وتتطلب أنظمة موج البحر عدد كبير من البطاريات من أجل تأمين استقرار التغذية.

وسوف أتابع معكم لاحقاً نصائحاً في شحن البطاريات وإطالة عمرها و مناقشة لبعض الأفكار الخاطئة في هذا المجال.

تجاوز الانقطاع الكهربائي – حلول متاحة (1)

تعاني سورية في هذا الشتاء (2011-2012) من تحديات عديدة لتوفير الكهرباء إلى مختلف المناطق، وهذا أدى إلى انقطاعات متكررة للطاقة الكهربائية…
هذا الوضع الكهربائي أدى بالكثير الكثير من أصحاب الأعمال وغيرهم إلى التهافت إلى شراء المولدات الكهربائية، وأجهزة الدعم بالبطاريات (inverter و UPS)، وبسبب زيادة مدد فترات الانقطاع الكهربائي، استدعى هذا توصيل بطاريات إضافية إلى أجهزة الدعم.
وردتني أسئلة كثيرة من أصدقائي تطلب رأيي في أفضل طريقة للحصول على الكهرباء أثناء فترات الانقطاع، نظراً لمعرفتي الكيميائية والإلكترونية والتقنية بشكل عام، لذلك سأكتب لكم سلسلة من المدونات، وأوضح لكم الخيارات المتاحة عملياً ونظرياً، ومزايا ومساوئ هذه الخيارات، وكذلك طرق العناية بالبطاريات لكونها تحتاج لعناية خاصة.

الخيارات المتاحة عملياً في الأسواق السورية:
1.    مولّد كهرباء يعمل بالمازوت.
2.    مولّد كهرباء يعمل بالبنزين.
3.    جهاز “عاكس” (inverter) يستخدم بطاريات.
4.    جهاز “عدم انقطاع كهربائي” (UPS) يستخدم بطاريات.
5.    بطاريات متنوعة.

الخيارات المتاحة نظرياً، وغير متوفرة عملياً في السوق السورية:
1.    مولّد كهرباء يعمل بالرياح.
2.    مولّد كهرباء يعمل بضوء الشمس.
3.    مولّدات كهرباء تعمل بقوة الماء المتدفق، أو حركة أمواج البحر.

وكما ذكرت فلكل صنف مزايا ومساوئ. وسأعرض هذه المزايا والمساوئ في مدونة تالية أكتبها لاحقاً..