كشفت شركة مونوات (Moonwatt) الهولندية الناشئة، خلال معرض “إنترسولار يوروب” (Intersolar Europe) المنعقد في ميونخ، عن نظام تخزين جديد يعتمد على أيونات الصوديوم، مخصص للاستخدام في محطات الطاقة الشمسية واسعة النطاق. يتميز النظام بتصميمه المعياري الموزع الذي لا يحتاج إلى أنظمة تبريد نشطة.
قال متحدث باسم الشركة لمجلة بي في ماغازين: “بدلاً من الاعتماد على أنظمة كبيرة ومحاطة بحاويات، تطور مونوات وحدات تخزين صغيرة ومعيارية يسهل إنتاجها بكميات كبيرة وتركيبها وصيانتها واستبدالها”. وأضاف: “وحدات التخزين الأصغر حجماً موزعة عبر مصفوفة الألواح الشمسية الأرضية بأكملها، وهذا ممكن لأن البطاريات تُبَرَّد بالكامل بشكل سلبي”.
النظام متوفر بنسختين: مقترنة بالتيار المستمر (DC-Coupled) ومقترنة بالتيار المتردد (AC-Coupled).
مواصفات النظام — نظام Monopod 1500V / 4 ساعات هجين
يتميز نظام Monopod 1500V / 4-hour Hybrid بتصميم معماري مقترن بالتيار المستمر يقلل تكاليف التوازن الكهربائي بنسبة 50%. يستخدم النظام تصميماً معيارياً بعمر تشغيلي يصل إلى 12,000 دورة شحن. تدّعي الشركة المصنعة أن الواجهة المقترنة بالتيار المستمر تقضي على خسائر التحويل المتعددة، محققة كفاءة 94% من الطاقة الشمسية إلى البطارية إلى الشبكة الكهربائية.
توفر كل وحدة عاكس 350 كيلو فولت أمبير من القدرة الظاهرية المترددة، و350 كيلوواط من القدرة النشطة المترددة ثنائية الاتجاه، وتعمل بجهد 800 فولت متردد. يدعم النظام قدرة إدخال قصوى من الألواح الشمسية تبلغ 600 كيلوواط، مع نطاق جهد تيار مستمر من 500 فولت إلى 1,100 فولت. كما يدمج 12 متتبعاً لأقصى نقطة طاقة (MPPT)، كل منها بخمسة سلاسل.
يمكن التهيئة من وحدة Monopod واحدة إلى سبع وحدات لكل عاكس، مما يتيح سعة طاقة مترددة تتراوح من 50 كيلوواط إلى 354 كيلوواط، وسعة طاقة متراكمة من 202 كيلوواط/ساعة إلى 1,416 كيلوواط/ساعة.
تقنية البطاريات — أيونات الصوديوم الخالية من الليثيوم
تستخدم مونوات خلايا أيونات الصوديوم من نوع فوسفات حديد الصوديوم (NFPP)، وهي بنية أيونات صوديوم بوليميرية تتميز بثبات حراري استثنائي وخلو تام من الليثيوم والكوبالت والنيكل والمنغنيز. هذا يجعلها أكثر أماناً وأقل تكلفة من بطاريات الليثيوم أيون التقليدية.
التبريد السلبي — ميزة تنافسية في البيئات الحارة
تدّعي مونوات أن التبريد السلبي يوفر ميزة كفاءة قابلة للقياس، حيث يفقد طاقة أقل بنسبة 25% لكل دورة مقارنة بأنظمة الليثيوم أيون المبردة تقليدياً، التي تستهلك فيها المراوح والمضخات وأنظمة التكييف طاقة مساعدة باستمرار. علاوة على ذلك، لا تستهلك وحدات Moonpod أي طاقة مساعدة للتبريد الحراري وتعمل بصمت تام بفضل غياب التبريد النشط.
قال المتحدث باسم الشركة: “نريد تكرار النجاح الذي حققته عواكس السلاسل الصغيرة (String Inverters) على حساب العواكس المركزية الكبيرة. أثبتت صناعة الطاقة الشمسية أن الأنظمة المعيارية الموزعة تتفوق على الوحدات المركزية الكبيرة في الموثوقية وقابلية الخدمة والتكلفة. نحن نعتقد أن نفس التحول قادم الآن لتخزين البطاريات”.
سهولة التركيب — لا حاجة للرافعات أو الأساسات الخرسانية
يزن كل وحدة Moonpod أقل من 3.5 أطنان ويمكن التعامل معها باستخدام رافعة شوكية عادية دون الحاجة إلى رافعة. يمكن وضعها مباشرة على التربة المفروشة أو الحصى دون أساسات خرسانية. كما أن المنتج مناسب لتحديث محطات الطاقة الشمسية القائمة، حيث يمكن توصيله بجانب التيار المستمر أو المتردد منخفض الجهد دون إعادة تصميم البنية الكهربائية للمحطة.
أهمية التقنية لسوق الطاقة في عُمان والخليج
تكتسب تقنية أيونات الصوديوم أهمية خاصة في منطقة الخليج، حيث درجات الحرارة المرتفعة تؤثر سلباً على أداء بطاريات الليثيوم أيون وتقلل عمرها الافتراضي. نظام التبريد السلبي الذي تقدمه مونوات يجعله مثالياً للظروف المناخية في عُمان وسلطنة عمان، حيث يمكنه العمل بكفاءة عالية دون استهلاك طاقة إضافية للتبريد.
مع تزايد مشاريع الطاقة الشمسية في عُمان — من مشروع عبري 500 ميجاواط إلى مشاريع الهيدروجين الأخضر في الدقم — يصبح تخزين الطاقة بكفاءة عنصراً حاسماً في تحقيق أهداف رؤية عُمان 2040.
تتواجد الشركة حالياً في معرض إنترسولار يوروب في ميونخ من 25 إلى 27 يونيو في الجناح C2.190، حيث سيكون نظام Moonpod معروضاً للجمهور.
الأسئلة الشائعة
ما هو نظام تخزين أيونات الصوديوم من مونوات؟
هو نظام تخزين طاقة معياري يستخدم خلايا أيونات الصوديوم (NFPP) مخصص لمحطات الطاقة الشمسية واسعة النطاق، يتميز بالتبريد السلبي والتصميم الموزع الذي لا يحتاج إلى بنية تحتية معقدة.
ما الفرق بين أيونات الصوديوم وليثيوم أيون؟
بطاريات أيونات الصوديوم لا تحتوي على الليثيوم أو الكوبالت أو النيكل، مما يجعلها أكثر أماناً وأقل تكلفة. المواد المستخدمة متوفرة بكثرة في الطبيعة، وتتميز بثبات حراري أفضل خاصة في درجات الحرارة العالية.
كم تبلغ كفاءة النظام؟
تبلغ كفاءة النظام 94% من الطاقة الشمسية إلى البطارية إلى الشبكة الكهربائية في النسخة المقترنة بالتيار المستمر، و93% في النسخة المقترنة بالتيار المتردد.
هل النظام مناسب للاستخدام في عُمان؟
نعم، التبريد السلبي للنظام يجعله مثالياً للمناخ العماني الحار، حيث لا يحتاج إلى طاقة إضافية للتبريد ويفقد طاقة أقل بنسبة 25% مقارنة بالبطاريات التقليدية.
ما العمر الافتراضي للنظام؟
يتمتع النظام بعمر تشغيلي يصل إلى 12,000 دورة شحن، مما يجعله مناسباً للتطبيقات طويلة الأمد في محطات الطاقة الشمسية.
الخلاصة
تمثل تقنية مونوات الجديدة نقلة نوعية في مجال تخزين الطاقة الشمسية واسعة النطاق، خاصة في المناطق الحارة مثل الخليج العربي. الجمع بين أيونات الصوديوم والتبريد السلبي والتصميم المعياري يقدم حلاً عملياً واقتصادياً للتحديات التي تواجه قطاع الطاقة المتجددة في المنطقة. لمزيد من المعلومات والاستشارات حول حلول الطاقة الشمسية والتخزين، اتصل بفريق الضوء للطاقة المستدامة.
