Ամեն անգամ, երբ խոսում ենք Հայաստանում արևային Էներգիայի զարգացման մասին, շատերը հետաքրքրվում են. «Հնարավո՞ր է ծածկել երկրի ամբողջ էներգետիկ պահանջը՝ օգտագործելով միայն արևի էներգիան»:

Խնդիրն, իհարկե, բարդ է, այստեղ խառնվում են գիտությունն ու տեխնոլոգիաները, տնտեսությունը և քաղաքականությունը: Այս հարցին անկեղծորեն և միանշանակ պատասխանելու համար անհրաժեշտ է, որ վերոնշյալ գործոնները համատեղվեն:

Սակայն եկեք տեսնենք, թե ինչ է տեղի ունենում, երբ այս գործոնները ամբողջովին համատեղվում են Խաղաղ օվկիանոսի որոշակի կղզիներում: Խոսքը գնում է Տոկելաուի (Նոր Զելանդիա) կղզիների մասին: Մոտ լինելով հասարակածին 8° լայնության վրա, ընդամենը 10 քառ. կմ ընդհանուր տարածքով և մոտ 1500 բնակչությամբ երեք փոքր կղզիները (Ֆակաոֆո, Նուկունոնու, Աթթաֆու), իրականացրեցին մեզանից շատերի երազանքը, անցնելով 100% արևային էներգիայի: Ծրագիրը իրականացվել է ավստրալիական Powersmart Solarin ընկերության կողմից 2012թ՝, որի իրականացման համար պահանջվեց 5 ամիս և 8,5 միլիոն դոլար կապիտալի ներդրումներ, որոնցից 7 միլիոնը ներդրվել է Նոր Զելանդիայի կառավարության կողմից:

Ամբողջ համակարգը բաղկացած է 4032 արևային մոդուլներից (յուր. 230Վտ), 930 կՎտ ընդհանուր դրվածքային հզորությամբ, 196 ցանցային փոխակերպիչներից, 84 off-grid (ցանցից անկախ աշխատող) փոխակերպիչներից, 112  կոնտրոլյորներից և 1344 վերալիցքավորվող կապարաթթվային մարտկոցներից ` 8064 կՎտ*ժ ընդհանուր հզորությամբ:

Ամբողջ համակարգի հիմքը այսպես կոչված կլաստերն է, որը բաղկացած է 144 վահանակից  և ցանցային փոխակերպիչներից, 4 կոնտրոլյորներից, 3 մարտկոց- փոխակերպիչներից և 288 կՎտ*ժ հզորությամբ 48 մարտկոցներից:

Ստորև նկարը ցույց է տալիս մեկ կլաստրի հիմնական դիզայնը:

Վահանակները արևի լույսը վերածվում են հաստատուն հոսանքի, որը պետք է փոխարկվի 230 Վ, 50Հց փոփոխական հոսանքի և մղվի դեպի կոմունալ ցանց կամ 48Վ հաստատուն հոսանքի և կուտակվի մարտկոցներում:

Ցանցային փոխակերպիչներ: Ցանցային փոխակերպիչները փոխակերպում են վահանակների արտադրած հաստատուն հոսանքը օգտագործման ենթակա 230Վ, 50Հց փոփոխական հոսանքի, որը սնուցում է ցանցը:

Հաստատուն հոսանքի կոնտրոլյորներ:  Այս սարքավորումները վահանակների արտադրած  հասատատուն հոսանքը վերափոխում են 48Վ հաստատուն հոսանքի, որն օգտագործվում է մարտկոցները լիցքավորելու համար :

Մարտկոցինվերտորներ. Մարտկոց-ինվերտորները գտնվում են կլաստերի նախագծման հիմքում: Դրանք.

  • Ձևավորում են ցանց՝ սահմանելով նրա լարումն ու հաճախականությունը
  • Կարգավորում են մարտկոցների լիցքավորումը
  • Արգելակում են արևային հոսանքի արտադրությունը հաստատուն հոսանքի կոնտրոլյորներից և ցանցային փոխակերպիչներից, եթե մարտկոցները լիքն են և ցանցի վրա բեռնվածությունը ցածր է
  • Ակտիվացնում են պահուստային գեներատորը, երբ մարտկոցի լիցքավորման վիճակը որոշակի շեմից ցածր է
  • Վերափոխում են մարտկոցներում պահվող էներգիան ցանցում օգտագործվող էլեկտրաէներգիայի (օրինակ, գիշերը կամ ամպամած օրերին, երբ արևային հոսանքը ցածր է ցանցի բեռնման պահանջներից)
  • Վերափոխում են ցանցային փոխակերպիչներից եկող ցանկացած ավելցուկային էլեկտրաէներգիա 48Վ հաստատուն էներգիայի` մարտկոցները լիցքավորելու համար:

Մարտկոցներ. Մարտկոցները օգտագործվում են արևային վահանակների կողմից արտադրված ցանկացած ավելցուկային էլեկտրաէներգիան և օրվա ընթացքում բեռերի կողմից չօգտագործված էլեկտրաէներգիան  պահելու համար: Այս էներգիան օգտագործվում է գիշերային ժամերին բեռերը սնուցելու կամ շատ ցածր ճառագայթման դեպքում, երբ արևային արտադրությունը չի կարողանում ծածկել բեռը (օր. ամպամած օրերին, լուսաբացին և մթնշաղին): Մարտկոցները  հաշվարկվում  են, որպեսզի կարողանան մի քանի օր անընդմեջ ապահովել էլեկտրաէներգիայով:

Մուլտիկլաստերային տուփ:  Մուլտիկլաստերային տուփը (MC- Box) համախմբում է բոլոր կլաստերները մի համակարգում: Այն դեպքում, երբ մարտկոց -փոխակերպիչները կլաստերի սրտում են, MC-Box- ը գտնվում է PV համակարգի սրտում: Ամբողջ համակարգը վերահսկվում է միայն մեկ մարտկոց-փոխակերպիչով, որը հաղորդակցվում է մյուս փոխակերպիչների հետ ` MC-Box- ի միջոցով էլեկտրաէներգիայի հոսքը համակարգելու համար:

Պահուստային գեներատոր. Գեներատորը կոչված է էլեկտրաէներգիայի մատակարարելու, երբ մարտկոցի լիցքը որոշակի շեմից ցածր է և ՖՎ մոդուլները չեն կարողանում ապահովել բավարար քանակի հզորություն դրանք վերալիցքավորելու համար: Գեներատորը սովորաբար կիրառվում է ցանցի վրա բեռերի ամբողջականությունը ապահովելու համար, ՖՎ համակարգի անսարքության կամ մարտկոց-փոխակերպիչների սպասարկման դեպքերում: Գեներատորի դիսպեչերական ռազմավարությունը այնպիսին է, որ այն կամ աշխատում է իր օպտիմալ բեռնման գործոնի պայմաններում, կամ էլ չի գործում ընդհանրապես:

Դա բարելավում է գեներատորի վառելիքի օգտագործման արդյունավետությունը և նվազեցնում սպասարկման ծախսերը, քանի որ սպասարկումն իրականացվում է գեներատորի աշխատելու ժամերի քանակին համապատասխան, անկախ արտադրված էլեկտրաէներգիայի քանակից:

Նախկինում ուսումնասիրվել են բոլոր երեք կղզիների տարեկան էներգիայի սպառումը և անհրաժեշտ պիկային հզորությունը: Ինչպես ակնկալվում էր, պիկային հզորությունը հնարավոր էր առավոտյան և երեկոյան ժամը 8-ին, ինչը լիովին համապատասխանում էր ցանկացած գյուղական շրջանի ապրելակերպին, որտեղ արդյունաբերական արտադրություն չկա:

Իհարկե, Հայաստանը Տոկելաուի կղզիներ չէ, մենք հասարակածի վրա չենք և էներգիայի սպառումը շատ ավելի բարձր է: Տոկելաուի վրա, օրինակ, տների ջեռուցման կարիք չկա և ընդհանրապես չկան օդորակիչներ, իսկ բնակչությունը զբաղվում է միայն ձկնորսությամբ և գյուղատնտեսությամբ: Սակայն այս օրինակը ցույց է տալիս, որ սկզբունքորեն 100%-ով կամ գրեթե 100%-ով անցում արևային էներգիային տեխնիկապես անհնար է: Միևնույն ժամանակ, չպետք է մոռանալ, որ ի տարբերություն Տոկելաուի, Հայաստանում դեռևս հիդրոէլեկտրակայանների բավարար ռեսուրս կա:

Մյուս կողմից, նույնիսկ Հայաստանում, մենք ունենք շատ գյուղական վայրեր, որտեղ ապրելակերպը ամբողջությամբ նույնն է, ինչ Տոկելաուում: Հաշվի առնելով, որ 2012 թվականից ի վեր արևային էլեկտրակայանների տեղադրման գները գրեթե 75% -ով նվազել են, և տեխնոլոգիաները բավականին բարելավվել են, Հայաստանում նման արևային էլեկտրակայանի կառուցումը շատ ավելի էժան և արդյունավետ կլինի: Մենք արդեն փորձ ունենք ինքնավար արևային էներգետիկ համակարգերի նախագծման և կառուցման մեջ, և ինչու ոչ, մենք կարող ենք ամբողջությամբ իրականացնել նման նախագիծ Հայաստանում: Նման կայանների հմայքը այն է, որ դրանք լիովին անկախ են ցանցից և սպառողին կարող են էլեկտրաէներգիա ապահովել ցանցի բացակայության դեպքում:

Ինչ վերաբերում է Տոկելաուին, մինչև 100% արևային էներգիային անցնելը, նրանք ամեն տարի մեկ միլիոն դոլլար ծախսում էին վառելիքի և տրանսպորտի վրա, և ինչպես տեսնում ենք, արևային կայանների արժեքը ամբողջությամբ կփոխհատուցվի երկու տարի անց:

Շատ տպավորիչ է, այնպես չէ՞:

Վահե Շարաֆյան