دراسة الحالة: M6200-48PL Solar Heldter Powers الكهربة الريفية في نيروبي ، كينيا (2024)

1. الخلفية: تحديات الطاقة في كيبيرا ، نيروبي

فيQ3 2024، مستوطنة Kibera - واحدة من أكبر الأحياء الفقيرة الحضرية في إفريقيا فينيروبي ، كينيا- لا بد من عدم استقرار الكهرباء الحاد. قدمت الشبكة الوطنية الطاقة لمدة 14-18 ساعة فقط يوميًا ، مع انقطاع الجهد المتكرر (170-220 فولت) و 4-6 ساعات. اعتمدت المجتمعات على مولدات الديزل ، تكلف$0.50\text{-}$0.80 لكل كيلوواط ساعة-البهجة للأسر ذات الدخل المنخفض. البنية التحتية الحرجة مثلعيادة مجتمع كيبيرا(تحتاج إلى تبريد اللقاح) ونأمل مدرسة الابتدائية(تحتاج إلى أنظمة الإضاءة/تكنولوجيا المعلومات المستقرة) تكافح لتقديم الخدمات الأساسية.

2. تصميم النظام واختيار العاكس: لماذا M6200-48PL؟

منظمة غير حكومية محلية ،Solaraid Kenya، شاركت مع الشركة المصنعة لنشر أنظام شمسي هجين خارج الشبكةتركزت علىM6200-48PLالعاكس. الميزات الفنية الرئيسية التي تتماشى مع احتياجات Kibera:

• القدرة وقابلية التوسع: مع ناتج 6.2 كيلو فولت ، يعمل العاكس 50 أسرة (إضاءة LED ، المشجعين ، أجهزة التلفزيون)والأحمال الحرجة (العيادة ثلاجات ، أجهزة الكمبيوتر المدرسية). إنه12 وحدة موازية القدرةالسماح بالتوسع المعياري - خطط Solaraid لإضافة 3 وحدات أخرى في عام 2025 لخدمة أكثر من 150 عائلة دون استبدال الأجهزة.
• كفاءة MPPT: شاحن MPPT الشمسي MPPT الخاص بالمقلوب (كحد أقصى 6500 واط PV ، نطاق 60-450VDC) محسّن حصاد الطاقة من 3KWP Solar Murnes - Critical في ساعات شمس الذروة في كينيا 5-7.
• توافق البطارية والشبكة: تنشيط بطارية الليثيوم (عبر PV أو الأداة المساعدة) والاتصالات RS485 متكاملة 48V LI-ION ، وتخزين الطاقة الشمسية الزائدة لانقطاع الشبكة.
• مرونة الشبكة: أ170-280VAC نطاق إدخالمتحلول الشبكة غير المستقرة في نيروبي ، بينما10ms نقل الوقت(لأجهزة الكمبيوتر) و20ms(للأجهزة المنزلية) ضمنت نسخة احتياطية سلسة خلال انقطاع التيار الكهربائي.
• القدرة على التكيف البيئي: تشغيل درجات حرارة-10 درجة مئوية إلى 50 درجة مئويةصمد أمام نيروبي 25-35 درجة مئوية في موسم الجفاف ، بينما5-95 ٪ من الرطوبة غير المتجانسةقاوم مناخ كيبيرا المتربة وشبه القاحلة.

3. التنفيذ والنشر (يوليو - سبتمبر 2024)

على مدار 12 أسبوعًا ، تم تثبيت Solaraid:

• 10 X M6200-48PL Dulterters (التراجع التدريجي ؛ 40 آخر مخطط له ل Q1 2025).
• 3KWP ألواح شمسية أحادية الكريستالات لكل عاكس.
• بنوك بطارية 48V/100AH ​​LI-ION (مشحونة عبر PV أو الشبكة).

للعيادة ، العاكسناتج موجة الجيب النقي (220VAC ± 5 ٪)ثلاجات اللقاح المحمية والأجهزة الطبية - تسبب الأضرار الناجمة عن التشويه التوافقي.

4. النتائج: الموثوقية ، وفورات التكاليف ، والتأثير

• استقرار الطاقة: العيادة والمدرسة تدير الآن 24/7. تواجه الأسر أقل من ساعة واحدة من الانقطاعات المرتبطة بالشبكة يوميًا (انخفاضًا من 4 إلى 6 ساعات).
• تخفيض التكلفة: انخفض إنفاق الديزل بنسبة 80 ٪ للعائلات ، في حين انخفضت تكاليف تشغيل Solaraid بنسبة 60 ٪ (لا يوجد مولد للوقود/الخدمات اللوجستية).
• الاستدامة: تجنب النظام 20+ طن من انبعاثات CO₂ في Q3 2024 (مقابل مولدات الديزل).
• دليل التوسع: تتيح الميزة الموازية المكونة من 12 وحدة ، السماح لـ Solaraid Pilot 10 ، أولاً ، مع خطط لمضاعفة التغطية في عام 2025-مما يوفر تصميم "المقاومة المستقبلية" للعاكس.

5. دروس للأسواق الأفريقية

يبرز نجاح M6200-48PL في Kibera كيف يجب أن توازن المحولاتالترجمة التقنية(جهد واسع/رطوبة/تحمل درجة الحرارة) معقابلية التوسع(القدرة الموازية) وتآزر البطارية(تكامل لي أيون). بالنسبة للدول الأفريقية ذات الشبكات المجزأة والسكان خارج الشبكات ، فإن مثل هذه العزف يسجلون الفجوات في الوصول إلى الطاقة مع تمكين كهربة طويلة الأجل قابلة للتطوير.

تؤكد هذه الحالة على دور M6200-48PL كـ "تكنولوجيا الجسر"-يعطي الإغاثة الفورية للمجتمعات الفقيرة للطاقة مع تمكين كهربة طويلة الأجل قابلة للتطوير.