أفضل تكوين لسقيفة شمسية لمراكز المركبات مع شحن المركبات الكهربائية

اختر تخطيط سقيفة شمسية يحافظ على إمكانية الوصول إلى المركبات

أبعاد المركبات تسبق حساب عدد الألواح الشمسية

حدّد مواقع المركبات أولًا قبل تعظيم مساحة الألواح. ويشمل ذلك أضخم مركبة مخصصة لكل حارة، والمرايا، والأبواب أو الأبواب الخلفية المفتوحة، وموقع منفذ الشحن، وكذلك المسار الدائري الذي تسلكه المركبة عند الدخول والخروج. وتحقّق من أدنى نقطة في هيكل السقيفة الكامل، بما في ذلك الدعامات، والمجاري المائية، والمعدات المثبتة. ويجب أن يتوافق ترتيب الأعمدة مع أساسات البناء، والمرافق القائمة، والطرق المخصصة للمشاة المحمية.

السقيفات ذات الصفين المزدوجين، والصف الواحد، والمرور من خلالها (Pull-Through)

يمكن للمظلة ذات الصفين أن تخدم صفين متقابلين من مواقف السيارات عبر شريط مركزي مشترك، شرط أن يكون هذا الشريط خارج الحيز الاستخدامي للمركبات. أما المظلة ذات الصف الواحد فيمكن أن تناسب صف المواقف الحدودي أو موقعاً لا يمكنه استيعاب دعامات مركزية. وقد يكون الترتيب الذي يسمح بالمرور المباشر (pull-through) هو الأفضل للمركبات التي يجب أن تتجنب الرجوع للخلف أو التي تحتاج إلى حركة متواصلة. وهذه نقاط انطلاق لتخطيط الموقع؛ ولا يتمتع أي منها بمزايا عالمية من حيث الامتداد أو الارتفاع الحر أو الأساسات.

ثبّت معدات الشحن حيث تصل كابلاتها فعليًّا إلى منافذ الشحن في المركبات دون عبور ممر حركة المرور أو مسار المشي الإلزامي. ولا يُعتبر العمود تلقائيًّا نقطة تركيب مقبولة لمعدات الشحن: تحقّق من مواصفات المعدات، وأحمال التثبيت، وحماية التصادم، وإمكانية الوصول للصيانة ضمن التصميم المنسق.

مرّر للعرض الكامل للجدول.

وازن بين قدرة الشحن وفترة وقوف المركبة

الطاقة، ومدة التوقف، وقابلية المركبة للشحن

أدرج وقت عودة كل مركبة، ووقت مغادرتها، والطاقة التي تحتاجها قبل المغادرة. وفرّق بين الطاقة المُورَّدة إلى البطارية والطاقة المستخلصة من مدخل الشاحن؛ فهذه الأخيرة تشمل خسائر الشحن. واستخدم قابلية الشحن الفعلية للمركبة وقدرات معدات الشحن. ولا يضمن القدرة الاسمية المُدرَجة على لوحة بيانات الشاحن أن المركبة ستتقبّل هذه القدرة طوال جلسة الشحن.

يمكن أن تسمح فترات التوقف الطويلة والمتوقعة بشحن منخفض القدرة موزَّع على عدة ساعات. أما فترات التناوب القصيرة فقد تتطلّب شحنًا عالي القدرة أو خطة تشغيل مختلفة. ويُوزِّع الشحن المُدار القدرة ضمن السعة الكهربائية المتاحة في الموقع مع إعطاء الأولوية للمركبات المُزمع مغادرتها. ويجب أن يراعي الحد الأقصى للموقع الأحمال الكهربائية الأخرى بدلًا من اعتبار تصنيف المحول سعةً غير مستخدمة.

اتصالات الشحن تختلف عن الطلب المتزامن

اعتنِ بعدد الموصلات والقدرة المتزامنة كقرارات منفصلة. وقد يتطلّب تشارك عدد أقل من الموصلات من الموظفين نقل المركبات أو الكابلات ليلًا. أما توفير موصل عند كل حارة مخصصة فيمكن أن يجنّب هذه المهمة، بينما يحدّد وحدة التحكم القدرة الإجمالية. ويعتمد الترتيب المفضّل على أعداد الموظفين الفعلية، وتوافق المركبات، والجدول الزمني المطلوب للمغادرة.

حدد المهام التي يجب أن تؤديها الألواح الشمسية ووحدات التخزين

يجب مقارنة إنتاج الطاقة الشمسية حسب الزمن

قارن حمل الشحن بتقدير توليدي للطاقة الكهروضوئية (PV) مبنيٍ على الزمن، وأحمال الموقع الأخرى. فالأسطول الذي يبقى بعيدًا طوال النهار ويشحن ليلًا لا يتداخل مباشرةً كثيرًا مع إنتاج الطاقة الشمسية. وقد تُغذّي الطاقة الكهروضوئية النهارية أحمال الموقع الأخرى أو التصدير المصرّح به، لكن الموازنة السنوية للطاقة لا تثبت أن شحن الليل يتم تزويده مباشرةً من السقف الشمسي.

عيّن مهمة محددة لوحدة التخزين

يشكّل الشحن المتصل بالشبكة نقطة انطلاق عملية عندما تفي السعة الموثوقة للشبكة بالجدول الزمني للمغادرة. وفكّر في استخدام بطارية عند الحاجة إلى نقل طاقة شمسية، أو إدارة ذروة طلب محددة، أو تلبية متطلبات الانقطاع، إذا كانت القيمة المحققة كافية. وحدّد حجم هذه المهمة وقيّمها باستخدام القدرة والطاقة القابلة للاستخدام والخسائر وأنظمة التحكم وتعريفة الكهرباء؛ فإضافة بطارية ليست بالضرورة أفضل ترتيب تكويني تلقائيًا.

إذا اقتضى الأمر الشحن أثناء انقطاع التيار الكهربائي من الشبكة، فحدّد أي المركبات يجب أن تتلقّى كمّاً معيناً من الطاقة وفي أي وقت. فالأنظمة الشمسية المتصلة بالشبكة بشكل عادي لا تعدّ ضمانًا للشحن الاحتياطي. ويحتاج المشروع إلى ترتيب احتكاك (Islanding) أو احتياطي مصمم ومُفعّل صراحةً، بما في ذلك الموافقات الكهربائية المطبّقة.

مثال: سقيفة شمسية لـ ١٢ شاحنة صغيرة تُشَحَن ليلًا

تحقّق من جدول الشحن

خُذْ كمثال وهميًا محطة صيانة تحتوي على ١٢ شاحنة صغيرة مركونة من الساعة ٦ مساءً حتى الساعة ٦ صباحًا. ويحتاج كل منها إلى ٣٠ كيلوواط·ساعة مقاسة عند مدخل الشحن، بما في ذلك خسائر الشحن. ويخصص الموقع قدرة مستمرة مقدارها ٤٨ كيلوواط للشحن بعد تغطية باقي الأحمال. وافترض أن كل شاحنة صغيرة ومنفذ شحن يمكنه استيعاب قدرة مخصصة قدرها ٣,٦ كيلوواط حتى يتم توصيل الطاقة المطلوبة بالكامل. ولا يُحتسب أي إنتاج شمسي خلال فترة الشحن.

اثنا عشر موصلًا بقدرة ٣,٦ كيلوواط تستهلك ما مجموعه ٤٣,٢ كيلوواط، وهي أقل من الحد الأقصى المفترض البالغ ٤٨ كيلوواط. وتتلقّى كل شاحنة طاقة دخل قدرها ٣٠ كيلوواط·ساعة خلال ٣٠ ÷ ٣,٦ = ٨,٣٣ ساعة، أي ٨ ساعات و٢٠ دقيقة. وببدء الشحن الساعة ٦ مساءً، يكون الوقت التوضيحي لإكمال الشحن هو ٢:٢٠ صباحًا. ويحصل الأسطول الإجمالي على ٣٦٠ كيلوواط·ساعة. أما الجدولة الفعلية فيجب أن تعكس قابلية الشحن الفعلية والانقطاعات وأي تغيّر في حمل الموقع.

اختر بين تخطيطات المظلات المؤهلة

يوجد في الموقع بالفعل صفان متقابلان من ستة أقسام لكل منهما وممر خدمة بينهما. وافترض أن عرضين كاملين للمظلة يحقِّقان نفس المتطلبات الإنشائية، ومتطلبات تصريف المياه، وخلوص المركبات، والمتطلبات الكهربائية. أما العرض A فهو مظلة مكوَّنة من صفَّين مع توزيع محمي للطاقة في الممر المركزي. أما العرض B فيستخدم مظلات أحادية الصف منفصلة ومسارات توزيع أطول تمر حول المحيط الخارجي لمنطقة الوقوف. وكلا العرضين يوفِّر ١٢ نقطة اتصال ونفس جدول الشحن المُدار.

اختر الخيار (أ) لهذا المجمع: فهو يستخدم ترتيب مواقف السيارات والخدمات القائم مع الحفاظ على وضوح كلا الممرَّين الخارجيَّين. وحدد أنظمة الطاقة الشمسية المتصلة بالشبكة الكهربائية والشحن المُدار، مع تخطيط المسارات الكهربائية المستقبلية أثناء مرحلة الإنشاء. ولا تُضف بطاريةً فقط لأن عملية الشحن تتم ليلاً؛ إذ لا يزال من الضروري إجراء تقييمٍ منفصلٍ لقيمة هذه البطارية في نقل الطاقة أو توفير الطاقة الاحتياطية. ويؤدي هذا الاختيار إلى تحديد التكوين المطلوب، وليس المورِّد ذا السعر الأدنى.

إذا تعذّر على فانٍ بديل أكبر استخدام تخطيط الحزام المركزي، فراجع هندسة المظلة. وإذا تأجّلت أوقات الوصول أو احتاج النوبتين الثانية إلى الفانات في وقت أبكر، فأعد تشغيل جدول الشحن. وإذا أدّى حمل مبنى جديد إلى إزالة السعة الكهربائية المحجوزة، فإن الحسابات الأصلية لم تعد صالحة لتقييم خطة الشحن. وقد تؤدي هذه التغييرات إلى تعديل التكوين حتى لو ظل عدد المركبات ثابتًا عند ١٢ مركبة.

خطط لنظام تصريف المياه وتوسيع السقيفة مع الهيكل العلوي

احمِ مناطق الشحن من المياه والثلوج

لا تشكّل مجموعة وحدات الطاقة الشمسية (PV) تلقائيًّا سقفًا مقاومًا لتسرب المياه. وحدد الغطاء العلوي أو الغطاء الجوي المطلوب، والمجاري المائية وأنابيب التصريف. واجعل مسار مياه الأمطار والمشكلات الناتجة عن الجليد أو الثلوج الموسمية بعيدًا عن مواقع الشحن وممرات المشاة. ويجب أن يتناسب تصميم التصريف مع الظروف المحلية ونظام إدارة مياه الأمطار.

جهّز مسارات التوسّع مسبقًا وحدّد حدود الإمداد

أظهر مواقع الشواحن المستقبلية والمواسير والتجهيزات الكهربائية والتوزيعية وأي تخزين مقترح قبل إنجاز أعمال الرصف والأُسس. وتوفر المواسير الاحتياطية مسارًا للتمديدات، لكنها لا تُنشئ سعة كهربائية. واحجز فقط الأحمال الإنشائية المستقبلية التي أدرجها مصمم المظلة فعليًّا.

قارن العروض ضمن نفس الحدود: هيكل المظلة والأُسس، ومعدات الطاقة الشمسية (PV)، والغطاء الجوي ونظام التصريف، والشواحن، والتوزيع الكهربائي، وأنظمة التحكم والتشغيل. وقد تأتي هذه البنود من مقاولين مختلفين. ويُعرّف التكوين الكامل واجهات الربط بين هذه العناصر دون افتراض أن عرض سعر هيكل المظلة يتضمّن محطة شحن عاملة.

الأسئلة الشائعة

الأساس التقني ونطاق المصدر

وزارة الطاقة الأمريكية، تنفيذ إدارة الشحن الذكية للأسطول الفيدرالي، «متطلبات البيانات» و«بنود الإجراءات/مسار التنفيذ» و«تشغيل النظام»، تم التحقق منها في ١٩ أكتوبر ٢٠٢٦: جداول المركبات، والسعة المتوفرة في الموقع، وأهداف التحكم.

وزارة الطاقة الأمريكية، الشحن المُدار والشحن ثنائي الاتجاه، "الشحن المُدار للمركبات الكهربائية" ومناقشة توفير مواسير وحدات شحن المركبات الكهربائية (EVSE) في المستقبل؛ دورة حياة أنظمة الطاقة الشمسية: تركيب وتشغيل نظام كهروضوئي، "أنظمة الألواح الشمسية المُغطّاة لمواقف السيارات"، تم التحقق منها في ١٩ أكتوبر ٢٠٢٦. وتُستخدم هذه المصادر في التخطيط المتكامل واعتبارات تصريف مياه الأمطار والمرافق. وتشكّل ترتيبة اثني عشر مركبة صغيرة (فان) والقيم الخاصة بالشحن افتراضات تدريسية صريحة، وليست توصيات من وزارة الطاقة الأمريكية أو نتيجة لمشروع تنفيذي من شركة METDAX.