Күн энергиясы салқындату орныңызды тиімді түрде жұмыс істете ала ма?

Салқындату орындарының энергия талаптарын түсіну

Суытудың энергия күші мен тәулік бойы жұмыс істеу талаптары

Салқындатылған сақтау құрылғыларында электр энергиясының көп бөлігі мұздатқыш жүйелер арқылы тұтынылады, бұл әдетте барлық пайдаланылатын электр энергиясының шамамен 70% құрайды, себебі осы жүйелер демалыссыз үнемі жұмыс істейді. Қалыпты қоймаларда осындай проблема жоқ, өйткені олар тамақ өнімдері мен тез бүлінетін дәрілер үшін салқындатылған сақтаудағыдай тәулік бойы нақты температураны ұстауды қажет етпейді. Энергияға деген сұраныс та қатты: жылына әрбір шаршы футқа шамамен 60 киловатт-сағат. Бұл қалыпты коммерциялық ғимараттардың пайдаланатын энергиясынан шамамен төрттен бестен асады. Компрессорлар үнемі тоқтамай жұмыс істеп, қоса алғанда регулярлы түрде қабаттасу циклдарымен бірге жұмыс істей отырып, сыртқы ауа райы қандай болса да, энергия тұтынуының деңгейін тұрақты түрде ұстайды.

Салқындатылған сақтау жұмыстарындағы энергия бағаларының тербелісі мен қаржылық қауіп

Электр желісіне тәуелділік операторларға нақты қаржылық қауіп-қатер тудырады. Электр энергиясының бағасындағы шағын өсім жылына мыңдаған қосымша шығындарға әкелуі мүмкін. Көптеген кәсіпорындар өзінің жұмыс істеу бюджетінің тек қана 15-30 пайызын энергияға жұмсайды, бірақ оларға қашан немесе қанша ақы төлейтіндері жөнінде ешқандай айту құқықтары жоқ. Салқындату мәселесін одан да нашарлатады. Коммуналдық тарифтердің 10 пайызға ғана көтерілуі орташа көлемдегі жұмыс істеу шығындарын жалпы алғанда 7-9 пайызға дейін арттыруы мүмкін. Бұл болжамсыз тербелістер пайда табуды дәлме-дәл жоспарлауға мүмкіндік бермейді және температураны қатаң шектерде сақтау қажет болатын суық тізбекті логистикадағы келісімшарттармен байланысты маңызды мәселелер туғызады.

Күн энергиясымен жұмыс істейтін салқындату жүйелерінің техникалық жүзеге асырылуы

Шатыр кеңістігін пайдалану және күн энергиясын интеграциялау мүмкіндігі

Салқындату құрылғыларында, әдетте, күн панельдері үшін өте қолайлы ірі ашық шатырлар болады. Мысалы, шамамен 10 000 квадрат футауды құрайтын қойма алсаңыз, оның үстіне әдетте 150 кВт-қа дейінгі күн батареясы орнатуға болады. 2023 жылғы АҚШ Энергетикалық ақпарат агенттігінің деректеріне сәйкес, мұндай жүйе суытудың энергиялық қажеттілігін 25%-дан 40% дейін азайтуы мүмкін. Көбінесе құрылымдық бағалаулар кәдімгі өнеркәсіптік шатырлардың қосымша тіреу құрылғыларынсыз-ақ күн панельдерінің салмағын көтере алатынын көрсетеді. Мұндай жинақтарды орнату кезінде оларды шығыстан батысқа қарай орналастыру қолжетімді шатыр кеңістігін тиімді пайдалануға мүмкіндік береді. Бұл тәсіл ақша үнемдеуге көмектеседі, себебі қосымша жер сатып алу қажет болмайды, сонымен қатар басқаша пайдаланылмайтын активті өнімді және құнды нәрсеге айналдырады.

Күн электр станцияларының салқындату қолданбаларындағы энергиялық тиімділігі

Күн панельдері суытқыш компрессорларды тікелей қуаттаса, олар әдетте 75-85 пайызға жуық пайдалы әсер коэффициентіне ие болады. Бұл электр станцияларынан үйлерге және кәсіпорындарға дейінгі аудан бойынша 15-20 пайызға жуық энергия жоғалтуына байланысты, қуат желісіндегі электр энергиясына қарағанда тиімдірек, себебі олардың берілуі үшін көптеген сымдар мен түрлендіру қажет. Жаңа интеллектуалды инверторлар суытқыш жүйелермен тығыз байланыста жұмыс істеп, күн энергиясының ең көп суыту қажет болған кезде тиімді пайдаланылуын қамтамасыз етеді. Күн көбінесе шығып тұратын аймақтар үшін бұл жүйе қуат желісіндегі аралық қызметкерлердің барлығын жоятындықтан мағыналы болып табылады. Жергілікті өндіру — электр энергиясының ұзақ қашықтыққа жетуін күтпейді, сондықтан бәрі тегісірек және таза жұмыс істейді.

Энергиялық тұрақтылық пен үзілістерден қорғау үшін Күн энергиясы + Сақтау жүйесі

Күн сәулесін пайдаланатын панельдер аккумулятор сақтау жүйелерімен бірге жұмыс істегенде, желілердегі электр энергиясы түсіп қалған кезде де компаниялар жұмысын жалғастыра алады, бұл тамақ өнімдерінің бүлінуін болдырмау үшін өте маңызды. Мысалы, орташа өлшемді қойма үшін шамамен 500 кВт-сағ дәлікті аккумуляторлар түнгі уақытта немесе күн сәулесін толық бұлт басып қалған күндері қызмет көрсетуді жалғастыруға мүмкіндік береді. Кейбір объектілер күн энергиясы ең көп өндірілетін уақытта суытқыш заттарды қатырып сақтайтын термиялық сақтау жүйелерін орнатады да, кейіннен қажет болғанда пайдаланады. Бұл технологияларды біріктіру компаниялардың енді ескі дизель генераторларына соншалықты сүйенбеуіне мүмкіндік береді. Экономикалық тиімділік те елеулі: көптеген компаниялар отын шығынын жартыға дейін қысқартқанын хабарлайды. Ең бастысы — электр энергиясы ұзақ уақыт қайта қалпына келмесе де, сақтау аймақтарының температурасы 40 градус Фаренгейттен (4,4 °C) төмен болып қалады, бұл бағалы шикізатты қорғайды.

Күн энергиясы мен суық сақтау арасындағы сәйкессіздікті жеңу: Өнеркәсіптегі парадоксты шешу

Жоғары жүктеме коэффициенті неге жоғары сәйкестікті кепілдемейді

Суық сақтау қоймалары тәулігіне бірнеше рет тоқтамай жұмыс істейді және тәулік бойы тұрақты температураны қажет етеді. Бұл тұрақты сұраныс алғашқы көзқарасқа қарағанда күн энергиясы үшін өте жақсы сияқты. Бірақ мұнда қиындық шамамен түстің жоғары кезінде, яғни күн ең күшті болған кезде күн панельдері көбінесе электр энергиясын өндіреді де, түн болған кезде мүлдем тоқтап қалады. Шамамен 10:00 мен 16:00 аралығындағы ең жарық сағаттарда өндірілген электр энергиясының оннан жетісі шығады. Түн болғаннан кейін не болады? Құрылғылар әлі де дәстүрлі желілерден резервтік қамтамасыз етуді қажет етеді, бұл кешкі сағаттарда болжамсыз шығындар мен қызмет көрсетудің үзілуіне әкелуі мүмкін. Қойма тәулігіне бірнеше рет толық жүктемемен жұмыс істесе де, оның нақты энергия қажеттілігінің тек үштен бірінен жартысын ғана күн энергиясы арқылы ғана қамтамасыз етуі мүмкін.

Күн энергиясын өндіруді суық сақтау жүктемесімен сәйкестендіру стратегиялары

Бұл айырманы жою үшін үш дәлелденген стратегия:

• Батарея сақтау жүйесін енгізу : Түнгі уақытта пайдалану үшін күндізгі күн сәулесін сақтайды, бұл күн энергиясын пайдалану деңгейін 60–80%-ға дейін көтереді
• Жүктемені ауыстыру : Күн сәулесі ең көп болатын сағаттарда алдын-ала салқындату кешке қарай суытудың қажеттілігін төмендетеді
• Гибридті жүйелер : Төмен өндіру кезеңдерінде күн энергиясын желілік электрмен толықтырады

: Сақталатын жүктердің жылулық инерттілігімен – фазалық өзгеріс материалдарымен одан әрі жақсартылған – бұл тәсілдер күн сәулесімен жұмыс істейтін суық сақтау құрылғыларын теориялықтан шынымен жұмыс істеуге қабілетті жүйеге айналдырады. Кәсіпорындар орташа алғанда $740 мың шығыннан (Ponemon Institute, 2023) қашып, шығынның ең жоғары мөлшерін төлейді және желімен өзара әрекеттесуді жақсартады.

Суық сақтау үшін коммерциялық күн энергиясының қаржылық және реттеу артықшылықтары

Суық сақтауға арналған күн батареяларын орнатудың құнын үнемдеу мен ROI

Сақтау құрылғыларына күн панельдерін орнату электр энергиясына аса көп кететін шығындарды едәуір төмендетеді. Ішкі жергілікті желіде бір киловатт-сағат 10 центке немесе одан да аз тұрады, ал бір жыл бұрынғы АҚШ Энергетикалық ақпарат агенттігінің мәліметтері бойынша компаниялар бүкіл ел бойынша 13 центтен астам төлейді. Бұл сіздің бизнес операцияларыңыз үшін энергия бағасына шектеу қою сияқты болып келеді, желілік бағалардың болжамсыз тербелістерінен қорғайды. Араластырып аккумулятор сақтау жүйесін қосып алсаңыз, компаниялар электр энергиясының сұранымы өскен кезде бағалы сұраным ақысын төмендетуі мүмкін. Көбінесе осындай орнатулар энергия шығындарын үнемдеу арқылы бес пен сегіз жыл ішінде өзін-өзі қайтарып береді, ал уақыт өте келе дәстүрлі энергия көздерімен салыстырғанда жалпы жұмыс шығындарын 40 пайыздан астам қысқартады. Қазіргі кезде күн панельдері минималды техникалық қызмет көрсету керек болып, 25 жылдан астам қызмет етеді, сондықтан ұзақ мерзімді үнемдеуді көздеген кез келген құрылғы үшін оларға инвестиция салу қаржылық және стратегиялық тұрғыдан да мағыналы.

Күн энергиясын қолдануды ынталандыру бойынша нормативтік стимулдар (мысалы, Инфляцияны Қысқарту туралы заң)

Фризерлік қоймалар күн сәулелерінің қаржылық тұрғыдан тиімділігін үлкен өзгерістерге ұшыратады. Инфляцияны азайту туралы заңға сәйкес, 2032 жылға дейін инвестициялық салықтық несие 30 пайызға дейін сақталады. Жергілікті өндіріс пен энергия саласына қолдау көрсету бойынша белгілі бір талаптарға сай келетін жобалар шынымен де өз шығындарын 10-20 пайызға арзандатуға мүмкіндік береді. Сонымен қатар MACRS амортизациясы деп аталатын нәрсе бар, ол бизнес-жұмыстарға алты жылда инвестициялық шығындарының 85%-ын қалпына келтіруге мүмкіндік береді. Ал, мемлекеттік деңгейдегі жеңілдіктер мен жаңартылатын энергия сертификаттарын ұмытпаңыздар. Барлығын қосып алсақ, бұл түрлі ынталандырулар компаниялардың күн сәулесі қондырғыларына жұмсаған қаражатын жартыдан астамға қысқарта алады. Бүгінде суық қоймаларды басқаратын кез келген адам үшін күн энергиясына айналу тек қана жақсы нәрсе емес, ол қаржылық жағынан бәсекеге қабілетті болу үшін қажет.

Нақты әлемдегі өнімділік: Күндік салқын сақтаудың іс-тәжірибелері

Тәжірибе жүзінде: Орталық-Батыстағы өнімдер орталығында 1,2 МВт шатырдағы күн энергиясы + жылу сақтау жүйесі

Орталық бөліктегі үлкен өнім тарату қоймасы шамалы уақыт бойы салқындатуды қамтамасыз ету үшін шатырына 1,2 мегаваттық күн энергиясын пайдаланатын панельдер жүйесін және жылу сақтау технологиясын орнатты. Бұл жүйе күн көзі болған кезде компрессорларды іске қосып, ал түнде пайдалану үшін суық энергияны мұз және суық су түрінде сақтайды. Жақында электр желісі алты сағатқа үзілген кезде, Ponemon Institute-тің өткен жылғы есебіне сәйкес, бұл жүйе барлық өнімді қауіпсіз температурада ұстап, шамамен 740 000 долларлық өнімді бүлінуден сақтап алды. Күні бойы өндірілетін күн энергиясы салқындатудың нақты қажеттілігімен сәйкестендірілді, ал қараңғылықтан кейін сақталған суық энергияға сүйенілді. Бұл тәсіл жыл сайын энергияға кететін шығындарды шамамен 35% азайтты және жыл сайын 920 тонна көміртек диоксидін шығаруды болдырмаған. Термиялық сақтау ауа райына байланысты келіп-кететін күн энергиясы мен тамақ сақтау қондырғыларындағы тұрақты салқындату қажеттілігі арасындағы байланысты орнатуға нақты көмектеседі.

ЖИІ ҚОЙЫЛАТЫН СҰРАҚТАР

Суық сақтау құрылғылары үшін негізгі энергия тұтыну шығыны қандай?

Негізгі шығын — суық сақтау құрылғыларындағы суытқыш жүйелер тозбауға тиіс тауарлар үшін дәл температураны сақтау үшін тұрақты жұмыс істеуі керек, осылайша олар электр энергиясының шамамен 70% пайдаланады.

Жарық панельдері суық сақтау құрылғыларына қалай пайда әкеледі?

Жарық панельдері желілік электр энергиясына қарағанда арзан болатын өз орнындағы электрмен жабдықтау арқылы энергия шығындарын қатты төмендетуі мүмкін. Күн шықпаған кезде де электр беру үшін олар аккумуляторлық сақтау жүйесімен бірге қолданылуы мүмкін.

Суық сақтау құрылғыларына жарық панельдерін орнатудың қаржылық пайдасы қандай?

Жарық панельдерін орнату электр шоттарын төмендетеді, әдетте инвестициялардың қайтарымы бес пен сегіз жыл аралығында болады. Түрлі стимулдар мен жеңілдіктер орнату шығындарын одан әрі төмендетіп, жарық энергиясын қолдануды қаржылық тұрғыдан тиімді етеді.

Инфляцияны Қысқарту Актісі суық сақтау үшін күн энергиясын қолдануды қалай әсер етеді?

Бұл заң 2032 жылға дейін күн сәулесін пайдалану бойынша 30% инвестициялық салықтық жеңілдікті қарастырады, белгілі бір талаптарға сәйкес келетін жобалар үшін қосымша жеңілдіктер берілуі мүмкін, бұл суық сақтау үшін күн энергиясын қолданудың қаржылық барьерін едәуір төмендетеді.