Gridi Hafifu na Kukatika Mara kwa Mara: Kuweka Kina cha Utoaji kwa Vituo vya Msingi vya Kiafrika

Kifungu

Agosti 22, 2017

Upatikanaji wa gridi unaposhuka kutoka 99% hadi 60%, betri huacha kuelea na kuanza kuendesha baiskeli kila siku. Betri zilizoainishwa kwenye dhana za UPS hufeli ndani ya miezi kumi na minane kote Nigeria, Afrika Kusini, Ghana na Tanzania - tatizo ni dhana ya wajibu, si bidhaa. Makala haya yanabainisha kina cha utiaji dhidi ya maisha ya mzunguko na yanatoa jedwali la kipengele cha uwezo kulingana na upatikanaji wa gridi.

Betri Moja, Kazi Mbili Tofauti Kabisa

Wilaya za kibiashara za Lagos, majimbo kote Afrika Kusini wakati wa upunguzaji wa mzigo, Ghana kupitia kipindi cha usimamizi wa mzigo wa 'dumsor', mipaka ya miji ya Tanzania na Uganda, na miji ya magharibi mwa Kenya yote yanakabiliwa na ukweli ule ule wa gridi ya taifa: nishati haishindwi mara kwa mara, inashindwa mara kadhaa kwa siku kwa saa kadhaa kwa wakati mmoja. Hiyo inaonekana kama swali la marudio, lakini inachukua nafasi ya hali nzima ya uendeshaji ya betri. Ambapo upatikanaji ni 99%, betri hutoka chini ya mara kumi kwa mwaka na kukaa juu ya kuelea; maisha yanatawaliwa na ulikaji wa gridi ya taifa na maisha ya kubuni ya miaka kumi na miwili kweli ni miaka kumi na miwili. Ambapo upatikanaji ni 60%, chaji hukamilisha mzunguko mmoja au miwili kamili kila siku - zaidi ya 500 kwa mwaka - na maisha hutawaliwa na hesabu ya mzunguko. Bidhaa hiyo hiyo inaweza kutofautiana katika maisha ya huduma kwa zaidi ya mara tano kati ya majukumu mawili. Hata hivyo vipimo vya ununuzi kwa kawaida hutaja 'saa nne tu za kuhifadhi nakala' bila kutajwa kwa mizunguko, na kutokufanya hivyo ndiyo hasa kwa nini betri hufa katika miezi kumi na minane.

Uhusiano wa Kiasi Kati ya DOD na Maisha

Athari za kina cha utokwaji kwenye maisha ya mzunguko sio laini kabisa, na sio tu suala la kutumia kidogo ili kudumu kwa muda mrefu. Kwa AGM ya kawaida, 30% ya DOD inaweza kutoa karibu mizunguko 1,200, 50% karibu 600, 80% tu karibu 300, na 100% chini ya 200. Kwa maneno mengine, kuongeza DOD kutoka 50% hadi 80% huongeza nishati kwa kila kutokwa kwa 60% - lakini nusu ya mzunguko wa mzunguko wa nishati hupungua kwa kila mzunguko wa maisha, kwa hivyo hupunguza mara ya mzunguko wa maisha. Curve hiyo inaelezea kwa nini 'kuitumia kwa undani zaidi' ni udanganyifu: inanunua tu vibadala mapema. Njia sahihi ni kupata DOD ambayo huongeza upitishaji wa maisha, kwa kawaida kati ya 50% na 70%, chini ya kizuizi muhimu: muda wa kuchaji baada ya kutokwa kwa kina. Ambapo gridi iko saa chache tu kwa siku, 80% ya kutokwa kunahitaji zaidi ya saa kumi ili kuchaji tena kikamilifu, siku inayofuata inaweza isikamilishe, na betri hukaa ikiwa imechajiwa kwa muda mrefu na salfa inayoongeza kasi - ambayo ndiyo muuaji halisi.

Kwa nini 'Saa Nne za Hifadhi Nakala' Inashindwa Barani Afrika

Saa nne za kuhifadhi nakala ni kielelezo cha uwezo, sio takwimu ya maisha, na inashindwa katika wajibu dhaifu wa gridi ya taifa kwenye njia tatu. Kwanza, hesabu ya mzunguko haizingatiwi kabisa: saa nne za chelezo humaanisha takriban 50% hadi 60% DOD, kwa hivyo katika mzunguko mmoja kwa siku na 365 kwa mwaka, AGM ya kawaida iliyokadiriwa mizunguko 600 inaisha katika takriban miezi ishirini - karibu miezi kumi na minane inayoonekana kwenye uwanja. Pili, dirisha la kuchaji halitoshi: kamba ya ukubwa wa saa nne za mzigo kawaida huchaji kwa 0.1C tu, hivyo kwenda kutoka 50% hadi 100% huchukua zaidi ya saa kumi, wakati gridi iko saa nne hadi sita tu kwa siku; betri haifikii chaji kamili na huishi kabisa katika PSoC. Tatu, joto huichanganya: tovuti nyingi za Kiafrika hukimbia kwa 35°C hadi 45°C, na maisha ya mzunguko hupunguzwa tena kwa viwango hivyo vya joto. Weka hizo tatu na utapata miezi kumi na minane. Kwa hivyo, vipimo lazima vitaje mambo matatu kwa pamoja: hesabu ya mzunguko unaolengwa, dirisha linalopatikana la kuchaji, na halijoto ya mazingira ya tovuti.

Mambo ya Uwezo kulingana na Upatikanaji wa Gridi

Hapa kuna meza ambayo unaweza kutumia moja kwa moja. Kanuni ni kwamba uwezo hupimwa kwa nakisi ya nishati ya kila siku, sio kwa saa za kuhifadhi. Zaidi ya 95% ya upatikanaji, wajibu ni kuelea kwa hali ya kusubiri: saizi hadi mzigo mrefu zaidi wa wakati mmoja wa kukatika, shikilia DOD ndani ya 50%, na safu ya kawaida ya kituo cha mbele inatosha. Kati ya 80% na 95%, na takriban kukatika kwa saa mbili hadi nne kwa siku, tumia kipengele cha baiskeli cha 1.2 juu ya saa za kuhifadhi na unapendelea mfululizo wa kina cha mzunguko (FTC, 100-170Ah, iliyokadiriwa mizunguko 1,500 au zaidi). Kati ya 50% na 80%, betri ndiyo kichocheo kikuu cha kuendesha baiskeli kila siku: tumia kipengele cha 1.5 hadi 1.8 na usogeze kwenye kaboni ya risasi (LLC, 300–1,000Ah, maisha ya mzunguko wa mara nne hadi tano katika PSoC) au LiFePO4 (SDA10, utiaji 1C unaoendelea). Chini ya 50%, tovuti haiko kwenye gridi ya taifa kwa ufanisi: ukubwa wa mzunguko mmoja kamili kwa siku pamoja na siku tatu za uhuru kupitia hali ya hewa ya mawingu, ambayo inamaanisha kwenda moja kwa moja kwenye muundo wa mseto wa jua - kuongeza betri pekee sio kiuchumi.

Mti wa Uamuzi wa Uchaguzi

Fupisha uchanganuzi katika hatua nne ambazo mhandisi wa tovuti anaweza kufuata. Hatua ya kwanza, upatikanaji wa gridi ya taifa: zaidi ya 95%, chukua mfululizo wa kawaida wa 12V wa kituo cha mbele (6-FMX, 50–200Ah, maisha ya kubuni ya miaka kumi na miwili) kwa gharama ya chini zaidi; 80% hadi 95%, kuchukua kina-mzunguko (FTC) au gel (6-XFMJ, miaka kumi na tano kubuni maisha, kuhimili joto na hasara ya chini ya maji); 50% hadi 80%, chukua kaboni ya risasi (LLC, maisha ya muundo wa miaka ishirini, kukubalika kwa malipo bora kwa 30% ili dirisha dogo la kuchaji litumike); chini ya 50%, nenda kwenye mseto wa jua na saizi ya betri kwa baiskeli ya kila siku. Hatua ya pili, dirisha la kuchaji: ambapo gridi iko chini ya saa sita kwa siku, kukubalika kwa malipo kunatawala, na AGM ya kawaida ya kaboni ya risasi au lithiamu. Hatua ya tatu, halijoto iliyoko: zaidi ya 45°C kwa kuendelea, pendelea kaboni ya risasi au mfululizo wa halijoto ya juu; ambapo hali ya joto inadhibitiwa, faida ya kiasi cha lithiamu inaweza kutumika. Hatua ya nne, maisha yaliyosalia: tovuti iliyoachwa chini ya miaka mitano ya kukodisha haihitaji teknolojia ya miaka ishirini - chukua chaguo la bei nafuu la kufuata kwa muda uliosalia. Baada ya hatua nne kuna nafasi ndogo ya mabishano.

Vitu vitano vya lazima katika Uainishaji

Katika wajibu dhaifu wa gridi vipimo lazima vieleze wajibu, sio tu uwezo. Vipengee vitano ni vya lazima, na kuachilia chochote hukurejesha kwenye mzunguko wa kutofaulu wa miezi kumi na nane. Kwanza, upatikanaji wa gridi ya taifa kama asilimia, huku muda wa kuripoti ukibainishwa - kila mwezi au mwaka, kwa kuwa hizi mbili hutoa takwimu tofauti sana - na bidhaa hii pekee huamua ikiwa betri itaelea au mzunguko. Pili, muda mrefu zaidi wa kukatika mara moja na kukatika kwa wastani kwa siku, imesemwa tofauti: ya kwanza huamua uwezo, ya pili huamua maisha ya mzunguko, na vipimo vingi hukamata ya kwanza tu. Tatu, dirisha la malipo linalopatikana kwa siku, ambalo linaweka mahitaji ya kukubali malipo; chini ya saa sita, teknolojia ya kuchaji haraka ni lazima au betri haifikii chaji kamili. Nne, anuwai ya halijoto ya tovuti, inayotajwa kama mambo ya ndani ya baraza la mawaziri badala ya nje, na kilele cha majira ya joto, kwa sababu mambo ya ndani ya baraza la mawaziri kwa kawaida hukimbia zaidi ya 10°C juu ya mazingira. Tano, maisha ya huduma lengwa na ukodishaji wa tovuti uliobaki, kwa hivyo tovuti iliyosalia miaka mitatu ya kukodisha haijawekwa betri ya miaka ishirini - hiyo sio busara, ni upotevu. Kwa haya matano yaliyotajwa, wazabuni hawawezi tena kujificha nyuma ya sentensi moja kama saa nne za nakala rudufu, na tathmini ina msingi unaolingana. Miradi mingi inafeli si kwa sababu bidhaa isiyo sahihi ilichaguliwa bali kwa sababu wajibu haujabainishwa kamwe, kwa hivyo wasambazaji walinukuu dhidi ya dhana iliyopendekezwa zaidi huku waendeshaji wakiendesha tovuti chini ya hali halisi isiyofaa. Tazama Uteuzi wa Nguvu ya Hifadhi Nakala ya Telecom