الآثار الفنية لآنظمة الخلايا الشمسية المربوطة على شبكة شركة كهرباء محافظة القدس/ حالة دراسية:خطوط تغذية اريحا والجيب

باستخدام برنامج المحاكاة (Power World Simulator) ، تمت محاكاة وتحليل حالة الدراسة على الضغط المنخفض لشبكة التوزيع الكهربائية لقرية الجيب، وقد تم اسقاط أنظمة خلايا شمسية مربوطة على الشبكة 5 ك.و حسب المبادرة الوطنية الفلسطينية على الشبكة الكهربائية. ومن ثم تمت زيادة ومضاعفة قدرتها وبحث ومحاكاة نسب مختلفة 25%، 50%، 75%، 100%، من قيم مشاركة (مساهمة) الخلايا الشمسية في الشبكة، وذلك بواسطة تمثيل وتحليل المخطط الاحادي والخلايا الشمسية باستخدام برنامج المحاكاة لاختبار الآثار الفنية الخاصة بجودة المصدر المغذي. لوحظ أنه ومع زيادة نسبة مشاركة الخلايا الشمسية المربوطة على الشبكة بنسبة فوق 50 % من قيمة حمل المحول ، فان محولات التوزيع ستعاني من قيم معامل قدرة منخفضة جدا وسريان تيار عكسي باتجاه المصدر مما يتسبب في ان تصبح الشبكة مصدرا للطاقة المراكسة (الخيالية) فقط، وهذا بالاضافة الى قيم معامل القدرة المنخفضة مما سيتسبب في قلة كفاءة أجزاء وعناصر الشبكة ، وتوليد حرارة ناتج عن سريان الطاقة المراكسة التي ستعمل على تخفيض العمر الزمني لعناصر وأجزاء الشبكة. وعلى الرغم من أن فواقد الخطوط تقل مع زيادة نسبة مشاركة الخلايا الشمسية وتتحسن قيم الجهد عند نسبة مشاركة 25 % ،، لكن ارتفاع في الجهد يظهر فوق القيم المسموح بها والمقبولة حسب المواصفة العالمية ال IEC وقوانين الشبكات بعد تجاوز نسبة مشاركة 50 % ، وخاصة على مغذيات المناطق الريفية الطويلة ذات المقاومات المرتفعة والحمل المنخفض. كما أن تأرجحا هاما في التيار يحدث عند نسبة مشاركة 80%. في حالة الدراسة على الضغط المتوسط لشبكة أريحا ومحطة الطاقة الشمية لأريحا فان الآثار الفنية لنسبة المشاركة الحالية وهي قدرة محطة الطاقة الشمسية الحالية وتساوي 300 ك.و، كانت غير ملحوظة ومهملة. كما تم اختبار نسب مختلفة من مشاركة الخلايا الشمسية على شبكات الضغط المتوسط بواسطة الزيادة التدريجية لقدرة المحطة الشمسية وذلك بتمثيل الخلايا الشمسية المربوطة على الشبكة والقيم الحقيقية والواقعية لبيانات ومعلومات الشبكة باستخدام برنامج المحاكاة (Power World Simulator) لشبكة أريحا ومحطة الطاقة الشمسية ولم تظهر اشارت على وجود قيم جهد مرتفعة في أي من نسب المشاركة للخلايا الشمسية ، ولكن أيضا لم يكن هناك اي تحسن ملحوظ على نقاط الربط ذات قيم الجهد المنخفضة، معامل القدرة على نقطة الربط للمصدر انخفض بشكل ملحوظ مع زيادة نسبة مشاركة قدرة محطة الخلايا الشمسية المربوطة على الشبكة ، كما أنه لم يكن هناك اي تاثير ملحوظ على تحسن قيم فواقد الخطوط لكل نسب مشاركة الخلايا الشمسية التي اختبرت. وحدث تارجح هام للتيار فوق نسبة مشاركة 50% . فيما يتعلق بحالة الدراسة على الضغط المتوسط فانه يوصى وحسب وجهة نظر الباحث ومن خلال نتائج الدراسة بانه كان من الافضل اختيار موقع أخر أقرب للحمل السكني (محطة المغطس)، وهذا الموقع الجغرافي الجديد تم اختباره وتحليله بواسطة برنامج المحاكاة وكانت النتائج لقيم الجهد والفاقد أفضل. على حالة الدراسة للضغط المنخفض ، فان التوصيات لتقليل الآثار الفنية السلبية لمولدات الخلايا الشمسية المربوطة والموزعة على الشبكة التقليدية هي : 1- استخدام أنظمة الشبكات الذكية لمراقبة أداء الشبكة الساعي والتحكم في أوقات تبادل الطاقة وازالة الآثار السلبية وزيادة الفوائد 2- تحديد نسب مشاركة الخلايا الشمسية على الشبكة بنسبة 40 % بواسطة منظم الشبكة لزيادة الأمان. أو تحديد نسبة المشاركة للخلايا الشمسية بقيمة الحد الادنى لقيمة حمل المغذي. 3- دراسة نظام تخزين على الشبكة ليعمل كمنطقة عازلة. 4- تقليل نسبة مشاركة الخلايا الشمسية على الشبكة (خط التغذية) لتصبح مساورية لقيمة اقل حمل على خط التغذية نتيجة لارتفاع الجهد مع فرض عدم حدوث تغير في قيم الرتب لمحول الضغط المنخفض/الضغط المتوسط.