تُعاني عمليات إعادة تدوير الخردة المعدنية في البلدان النامية من نقص حاد في الطاقة. وتُقدّم أنظمة أفران الصهر بالحث الكهروضوئي حلاً لتحديات الحصول على الكهرباء، وذلك من خلال دمج الألواح الكهروضوئية، وتخزين الطاقة بالبطاريات، وتقنية الصهر بالحث في حل متكامل. وتعمل هذه الأنظمة بشكل مستقل عن شبكات الكهرباء غير المستقرة. يُمكّن هذا النظام المبتكر شركات إعادة تدوير المعادن من صهر خردة الصلب والألومنيوم والنحاس والحديد باستخدام طاقة شمسية نظيفة بنسبة 100%.
يتكون نظام فرن الصهر الحثي الكهروضوئي الشمسي من ثلاثة مكونات أساسية. المكون الأول هو مصفوفة شمسية كهروضوئية تولد تيارًا كهربائيًا مستمرًا من ضوء الشمس. المكون الثاني هو نظام تخزين طاقة بالبطاريات، يخزن الطاقة الشمسية الزائدة لاستخدامها ليلًا أو في الأيام الغائمة. أما المكون الثالث فهو فرن صهر حثي صلب يحول الطاقة الكهربائية المخزنة إلى مجالات كهرومغناطيسية عالية التردد، تعمل على تسخين الخردة المعدنية بسرعة وكفاءة.
صممت شركة مونتي إنتليجنس نظام فرن الصهر الحثي الشمسي الكهروضوئي هذا بهيكل تيار مستمر كامل، مما يلغي فقدان الطاقة الناتج عن تحويل التيار المستمر إلى تيار متردد. تتصل الألواح الكهروضوئية مباشرةً ببطاريات التخزين، ثم تُنقل طاقة التيار المستمر المخزنة إلى فرن الصهر الحثي عبر مرحلة تحويل عالية الكفاءة. يحقق هذا الهيكل الكامل للتيار المستمر كفاءة طاقة أعلى بنسبة 15-20% مقارنةً بأنظمة الصهر التقليدية التي تعمل بشبكة التيار المتردد.
تواجه الدول النامية في أفريقيا وجنوب شرق آسيا وأمريكا اللاتينية نقصًا مزمنًا في الكهرباء. وتتعرض شبكات الكهرباء الوطنية لانقطاعات يومية تتراوح مدتها بين 4 و12 ساعة، وتُفرض عليها أسعار كهرباء صناعية أعلى بمرتين إلى ثلاث مرات من مثيلاتها في الدول المتقدمة. يساهم نظام فرن الصهر الحثي الكهروضوئي الشمسي في التخلص من الاعتماد على الشبكات غير الموثوقة، مما يسمح لشركات إعادة تدوير الخردة المعدنية بالعمل باستمرار بغض النظر عن انقطاعات التيار الكهربائي. وتنخفض تكاليف التشغيل بشكل كبير من خلال استبدال الكهرباء المكلفة من الشبكة بالطاقة الشمسية المجانية. ويحقق نظام فرن الصهر الحثي الكهروضوئي الشمسي النموذجي بقدرة 500 كيلوواط عائدًا على الاستثمار في غضون 18 إلى 24 شهرًا.
تقوم شركة مونتي إنتليجنس بتصنيع أنظمة أفران الصهر بالحث الكهروضوئي الشمسي بقدرات طاقة متعددة:
يشتمل كل نظام فرن صهر بالحث الكهروضوئي الشمسي على مصفوفة كهروضوئية مصممة خصيصًا، وتخزين بطارية ليثيوم أيون أو رصاص-كربون لمدة 6-8 ساعات من التشغيل المستمر، والتحكم الذكي في الطاقة مع مراقبة إنترنت الأشياء عن بعد.
غالباً ما تفتقر المناطق الريفية في الدول النامية إلى شبكات الكهرباء. في نيجيريا، يقوم نظام فرن صهر يعمل بالطاقة الشمسية الكهروضوئية بقدرة 250 كيلوواط بصهر خردة الصلب المجمعة من الأسواق المحلية وتحويلها إلى قوالب قابلة لإعادة الاستخدام في قطاعي البناء والتصنيع، دون الحاجة إلى أي اتصال بشبكة الكهرباء.
تشهد المناطق الحضرية انقطاعات متكررة للتيار الكهربائي. يقوم نظام فرن صهر يعمل بالطاقة الشمسية الكهروضوئية بقدرة 500 كيلوواط في المناطق الحضرية بالهند بصهر خردة الألومنيوم والنحاس ليلاً ونهاراً، مما يزيد من قدرة الصهر اليومية بنسبة 60% مقارنة بالعمليات التي تعتمد على الشبكة فقط مع الطاقة الشمسية المخزنة في البطاريات.
يقوم نظام فرن صهر يعمل بالطاقة الشمسية الكهروضوئية بقدرة 100 كيلوواط في جزر نائية في الفلبين بصهر الخردة المعدنية من السفن الخارجة عن الخدمة والمعدات الصناعية، مما يدعم البناء المحلي دون الحاجة إلى مولدات تعمل بالوقود الأحفوري.
| عامل | مولد ديزل | نظام فرن صهر بالحث يعمل بالطاقة الشمسية الكهروضوئية |
|---|---|---|
| تكلفة الوقود | 0.25-0.40 دولار/كيلوواط ساعة | 0 دولار (طاقة شمسية مجانية) |
| صيانة | قطع غيار المحرك (عالية) | منخفض (بدون أجزاء متحركة) |
| مستوى الضوضاء | 85-95 ديسيبل | أقل من 45 ديسيبل |
| انبعاثات الكربون | 0.8-1.0 كجم ثاني أكسيد الكربون/كيلوواط ساعة | 0 كجم من ثاني أكسيد الكربون (صفر) |
| عمر | 10000-15000 ساعة | أكثر من 25 عامًا (للألواح الشمسية)، وأكثر من 10 سنوات (للبطاريات) |
| إمدادات الطاقة | الحاجة المستمرة إلى الديزل | ضوء الشمس فقط (مجاني/غير محدود) |
يُساهم نظام فرن الصهر الحثي الذي يعمل بالطاقة الشمسية الكهروضوئية في خفض تكاليف الديزل التي تُمثل ما بين 40% و60% من نفقات التشغيل. كما يُقلل من التلوث الضوضائي بشكل ملحوظ، ويُحسّن الاستدامة البيئية، مما يُساعد الشركات على التأهل للحصول على شهادات الاستدامة البيئية وأسعار تصدير مميزة.
تتكامل أنظمة أفران الصهر بالحث الكهروضوئي التي تعمل بالطاقة الشمسية من مونتي إنتليجنس مع أفران الحث الموجودة في مرافق إعادة التدوير. وتضيف عملية التحديث مصفوفات كهروضوئية، وتخزينًا للبطاريات، وتحويلًا ثنائي الاتجاه للطاقة، بتكلفة أقل بنسبة 40-50% من شراء معدات جديدة، مع توفير نفس وفورات الطاقة ومزايا الاستقلالية.
تتحسن العوائد المالية مع عائدات أرصدة الكربون في بعض البلدان النامية وتستفيد من ارتفاع أسعار الديزل وانخفاض تكاليف بطاريات الطاقة الشمسية.
تقدم شركة MONTE INTELLIGENCE أنظمة أفران صهر تعمل بالطاقة الشمسية الكهروضوئية جاهزة للاستخدام من خلال: (1) تقييم الموقع وقياس الإشعاع الشمسي؛ (2) تصميم نظام مخصص باستخدام ألواح كهروضوئية أحادية البلورة (كفاءة تزيد عن 22٪) وبطاريات LiFePO4 (أكثر من 6000 دورة)؛ (3) التصنيع والاختبار في مصنع لويانغ، الصين؛ (4) الشحن الدولي مع توفير جميع الوثائق الجمركية؛ (5) التشغيل في الموقع مع تدريب المشغل (10-15 يومًا)؛ (6) المراقبة عن بعد على مدار الساعة وطوال أيام الأسبوع وضمان لمدة 12 شهرًا.
تمثل أنظمة أفران الصهر بالحث الكهروضوئي الشمسي تقنية ثورية لإعادة تدوير الخردة المعدنية في الدول النامية التي تعاني من نقص الكهرباء. ويساهم الجمع بين توليد الطاقة المتجددة وتخزينها والصهر بالحث عالي الكفاءة في حل متكامل واحد في تحقيق عوائد مالية كبيرة وفوائد بيئية جمة.
تتمتع شركة مونتي إنتليجنس بخبرة واسعة في تصنيع ونشر معدات أفران الصهر الصناعية على مستوى العالم. تواصل مع فريق مونتي إنتليجنس للحصول على عرض سعر مُخصص لنظام فرن صهر يعمل بالطاقة الشمسية الكهروضوئية.
بريد إلكتروني:helenxu@cnlymonte.com| تفضل بزيارة:www.cnlymonte.com