يتم تشكيل مشروع أفريقي خارج الشبكة بواسطة ثلاثة قيود تقع خارج مواصفات المعدات: الوقود يصل عن طريق الطرق لمسافات طويلة، ويتم قياس حضور الخدمة بالأيام بدلاً من الساعات، وغالبًا ما ينمو الطلب بمجرد وجود إمداد موثوق. يعالج الترتيب الهجين الثلاثة جميعها، بشرط أن يتم اختياره بناءً عليها وليس بناءً على وصف فني. تأسست شركة MPMC POWERTECH CORP. في عام 2008 ويقع مقرها الرئيسي في شنغهاي بودونغ، وتدرج برنامج شبكة صغيرة متعددة المواقع موثق في المنطقة.

مشروع شبكة MPMC الصغيرة — 1 ميجاوات طاقة شمسية مع تخزين بطارية بسعة 1 ميجاوات ساعة ونسخة احتياطية من مولد الديزل

تغيير اقتصاديات الوقود المنقول بالشاحنات

حيث يتم توصيل الوقود عن طريق الطرق لمسافات طويلة، يحمل كل لتر تكلفة نقل بالإضافة إلى سعر الشراء، وتستهلك كل عملية تسليم جهود جدولة والوصول. هذا يجعل تقليل ساعات تشغيل المحرك هو الحجة المالية الأقوى لترتيب هجين في هذه المنطقة، وهي حجة تتعلق بالتدفق النقدي أكثر منها بالبيئة.

تدرج MPMC التوليد بالحاويات من 800 إلى 3,750 kVA، وسلسلة SPK من محطات الطاقة الشمسية المتنقلة من 7.65 kWp إلى 231.84 kWp، وسلسلة التخزين HBD-R من HBD-30-60 بقدرة 30 kW مع 61.44 kWh إلى HBD-610-610 بقدرة 610 kW مع 610.6 kWh. الهدف من التصميم هو إبقاء المحركات متوقفة لأطول فترة ممكنة خلال اليوم حسب الموارد المتاحة وتشغيلها بالقرب من نقطة حملها الفعالة عندما تعمل.

برنامج إقليمي موثق

تدرج MPMC برنامج شبكة صغيرة في كينيا بقدرة 6 ميجاوات عبر أربعة مواقع. يوصف كل موقع بأكثر من 1 ميجاوات من توليد الطاقة الشمسية، وتخزين بطارية DC مرتبط بسعة لا تقل عن 1 ميجاوات ساعة بمعدل تفريغ 80% و6000 دورة مع تكرار مزدوج للوحدة، ونسخة احتياطية من الديزل تتكون من وحدتين بقوة 500 كيلووات بالإضافة إلى وحدتين بقوة 250 كيلووات لكل موقع.

يتم إدراج التحكم كنظام SCADA و EMS الخاص بـ MPMC مع اتصال احتياطي عبر قمر StarLink الصناعي، يدعم أوضاع PQ و VF و VSG، بدء التشغيل الأسود، تشكيل الشبكة، توزيع التوليد الذكي وتنظيم القدرة التفاعلية. تصف النتيجة المنشورة تشغيلًا مستقرًا على مدار الساعة في بيئة عالية الأشعة فوق البنفسجية ورملية مع تبديل سلس من الطاقة الشمسية إلى الديزل وتوظيف طاقم محدود في الموقع. تنتمي تلك النتيجة إلى ملف تعريف الموارد والطلب هذا بدلاً من نقلها إلى موقع آخر.

التصميم وفقًا للقيود التي تؤثر فعليًا

التوحيد عبر المواقع يعالج عدة من هذه القضايا دفعة واحدة. برنامج مبني من تكوين واحد يحافظ على قائمة القطع الاحتياطية قصيرة، ويسمح بدورة تدريبية واحدة لتغطية كل موقع، ويحول التكليف إلى إجراء متكرر بدلاً من سلسلة من التصاميم المنفصلة.

خدمة الأحمال الموزعة بدون توزيع طويل

نادراً ما يكون الموقع الأفريقي خارج الشبكة عبارة عن حمل واحد. العيادات، محطات الضخ، مواقع الاتصالات، الورش والمدارس تقع منفصلة عن بعضها البعض، وتشغيل التوزيع لكل منها من محطة مركزية قد يكلف أكثر في الكابلات والخسائر مما توفره عملية الدمج.

بالنسبة لتلك المواقع، تسرد MPMC سلسلة GSB التي تجمع بين الطاقة الشمسية والمولد والبطارية على هيكل متنقل واحد بقدرة قصوى من 10 إلى 120 كيلو فولت أمبير مع سعة بطارية تتراوح من 20.4 إلى 112.5 كيلو واط ساعة ومصفوفة ضوئية منزلقة بقدرة 2375 واط، مع محركات مدرجة مثل Perkins وKubota أو Yanmar. كما تُدرج سلسلة GB بدون المصفوفة المتكاملة، وتمتد إلى قدرة قصوى تبلغ 500 كيلو فولت أمبير وسعة بطارية تصل إلى 430.1 كيلو واط ساعة، للمواقع التي تضيف الطاقة الشمسية في مرحلة لاحقة أو التي تتطلب مزيجًا أكبر من الديزل والبطارية.

محطة طاقة هجينة صغيرة من سلسلة MPMC GSB

البناء لتلبية الطلب الذي سينمو

الإمداد الموثوق يغير ما يفعله الموقع أو المجتمع، لذا غالباً ما يتجاوز الطلب بعد التشغيل التوقعات التي حددت حجم التركيب. التصميم الذي لا يمكن توسيعه يصبح القيد في اللحظة التي ينجح فيها المشروع بالضبط.

التدابير غير مكلفة في مرحلة التصميم: احتياطي قدرة معدات التبديل، تحديد حجم ترتيب التحكم لوحدات أكثر مما تتطلبه المرحلة الأولى، وتأكيد ما يحتاجه التشغيل المتوازي من التصميم الكهربائي. تسرد MPMC التشغيل المتوازي متعدد الوحدات مع مشاركة الحمل من خلال وحدات تحكم DSE أو DEIF وقواطع دوائر بمحركات عبر نطاق توليدها، وقدرة التشغيل المتوازي على منصة التخزين الخاصة بها.

الظروف الإقليمية والتسليمات الموثقة

تسرد MPMC درجة حرارة تشغيل قصوى للبيئة تبلغ 50°C مع خيارات مبرد نحاسي عالي الحرارة، تخفيض الارتفاع حسب مواصفات المحرك، وطلاء مضاد للتآكل بفئات C-3 وC-4 وC-5 يتم اختيارها حسب شدة التطبيق، مع شهادة نيجيريا SONCAP من بين الشهادات المنشورة.

تشمل التسليمات الأفريقية الأخرى المدرجة محطة طاقة خارج الشبكة بقدرة 4 ميجاوات في كينيا بمحركات Cummins KTA50-G3، مشاريع كينية إضافية بقدرة 3.9 ميجاوات، محطة طاقة لمعسكر تعدين بقدرة 1.2 ميجاوات في كوت ديفوار، وتركيب نسخ احتياطي للكهرباء البلدية بقدرة 2.4 ميجاوات في ليبيا.

فحوصات المشاريع الأفريقية خارج الشبكة

● التوحيد على أقل عدد ممكن من التكوينات حسب نطاق الحمل عبر جميع المواقع.

● الاحتفاظ بقطع الغيار الاستهلاكية محلياً وتأكيد أوقات التسليم للمكونات الرئيسية.

● تحديد المعدات التي يمكن لفني محلي مدرب صيانتها دون الحاجة لزيارة الشركة المصنعة.

● تصميم قدرة التوسع الموازي في المرحلة الأولى، بما في ذلك مساحة رأس مفاتيح التبديل.

● تقديم تكلفة الوقود المسلمة حتى يمكن تقييم ساعات تشغيل المحرك بشكل صحيح.

● طلب الأرقام المخفضة عند درجة حرارة الموقع والارتفاع لكل خط إنتاج تم عرضه.

● تأكيد مسار الاتصالات وترتيب النسخ الاحتياطي عبر الأقمار الصناعية.

● تحديد سلسلة استجابة الإنذار، بما في ذلك من يتصرف وكيف تصل الأجزاء.