نظام تخزين الطاقة في وثيقة

نظام تخزين الطاقة في حاويات

يمكن لحاوية تخزين الطاقة الحديثة التي يبلغ طولها 40 قدمًا تخزين ما يصل إلى 5 ميجاوات في الساعة من الكهرباء، وهو ما يكفي لتزويد ما يقرب من 500 منزل بالطاقة لمدة يوم كامل.

بالنسبة لمزارع الطاقة الشمسية والمرافق الصناعية والشبكات الصغيرة والمشاريع على نطاق المرافق، توفر أنظمة BESS المعبأة في حاويات طريقة سريعة وقابلة للتطوير وفعالة من حيث التكلفة لتخزين الطاقة وتحسين موثوقية الشبكة.

في هذه المقالة، سنستكشف كيفية عمل حاوية تخزين الطاقة ذات السعة العالية 40 قدمًا، وتطبيقاتها الرئيسية، ولماذا أصبحت الحل المفضل لمشاريع تخزين الطاقة واسعة النطاق.

ما هي حاوية تخزين الطاقة ذات السعة العالية 40 قدمًا؟

A حاوية تخزين الطاقة 40 قدم عبارة عن وحدة تخزين طاقة مدمجة بالكامل ومبنية في المصنع وموجودة داخل حاوية شحن قياسية وفقًا لمعايير ISO. فهو يجمع بين رفوف بطاريات الليثيوم، ونظام تحويل الطاقة (PCS)، ونظام إدارة البطارية (BMS)، والتحكم في مناخ التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC)، وإخماد الحرائق، ومعدات المراقبة عن بعد - جميعها موصلة مسبقًا ومختبرة مسبقًا وجاهزة للنشر. على عكس مرافق التخزين المصممة خصيصًا والتي تتطلب شهورًا من البناء المدني، يمكن شحن BESS في حاويات إلى أي مكان في العالم، ووضعها على وسادة خرسانية جاهزة، وربطها بشبكة أو مصدر طاقة متجددة، وتشغيلها في غضون أسبوع إلى أسبوعين.

تقوم البنية الداخلية عادةً بتقسيم الحاوية إلى حاوية وحدة بطارية تشغل ما يقرب من 70 إلى 75 بالمائة من الطول الداخلي، مع تخصيص المساحة المتبقية لمعدات تحويل الطاقة، والمفاتيح الكهربائية، وخوادم المراقبة، ووحدات التحكم في المناخ. تقوم قضبان توصيل التيار المستمر ذات الجهد العالي بتوصيل رفوف البطارية بأجهزة الكمبيوتر، والتي تحول طاقة التيار المستمر المخزنة إلى خرج تيار متردد متزامن مع الشبكة بجهد يتراوح من 400 فولت إلى 35 كيلو فولت اعتمادًا على تكوين المحول المستخدم.

التطبيقات الأساسية والنتائج في العالم الحقيقي

إن حجم ومرونة أنظمة التخزين في حاويات 40 قدمًا يجعلها قابلة للتطبيق عبر نطاق واسع بشكل ملحوظ من حالات الاستخدام. ويستمر انتشارها في التسارع عالميًا حيث تسعى الحكومات والشركات إلى تحقيق أهداف إزالة الكربون وأهداف أمن الطاقة. تمثل التطبيقات التالية عمليات النشر الأكثر شيوعًا - كل منها مدعوم بنتائج واقعية قابلة للقياس.

مثال مشروع EHT

موقع المشروع: جنوب شرق آسيا

التكوين:حاويات BESS مقاس 4 × 40 قدم

القدرة: 20 ميجاوات/ساعة

التطبيق: تخزين الطاقة الشمسية

النتيجة:
• تقليل التقليص بنسبة 30%
• تحسين استقرار الشبكة
• زيادة استخدام الطاقة المتجددة

إدارة الطلب في أوقات الذروة الصناعية

تواجه المنشآت الصناعية الكبيرة ومراكز البيانات والموانئ والمجمعات التجارية تكاليف كهرباء كبيرة مدفوعة برسوم الطلب - الرسوم المطبقة على أساس أعلى فترة استهلاك للطاقة خلال فترة الفاتورة. في مصنع يعمل بأحمال طاقة عالية وغير منتظمة، تم نشر حاوية واحدة بقدرة 2 ميجاوات في الساعة بطول 40 قدمًا للشحن خلال ساعات الذروة ذات التعريفة المنخفضة والتفريغ خلال نوافذ ذروة الطلب. وكانت النتائج كبيرة: فقد انخفضت رسوم الطلب بنسبة 38%، وهو ما يمثل خفضاً مباشراً لما كان يمثل في السابق 40% من فاتورة الكهرباء الشهرية. تم تحقيق العائد الكامل على الاستثمار في غضون 4.5 سنوات، مع عدم انقطاع عمليات المصنع طوال دورة حياة المشروع. في الأسواق ذات هياكل رسوم الطلب الكبيرة، يتم عادةً تحقيق عائد الاستثمار لمثل هذه التركيبات في غضون 3 إلى 6 سنوات.

شبكة صغيرة عن بعد وإمدادات الطاقة خارج الشبكة

في عمليات التعدين عن بعد، والمجتمعات الجزرية، والقواعد العسكرية، والمواقع الصناعية خارج الشبكة، توفر الحاويات مقاس 40 قدمًا العمود الفقري لأنظمة الشبكة الصغيرة المستقلة. في إحدى عمليات نشر مجتمع الجزيرة، حلت حاوية واحدة بقدرة 5 ميجاوات في الساعة مقترنة بمجموعة طاقة شمسية محل مصدر الطاقة السابق بالموقع الذي يعمل بالديزل فقط. بعد بدء التشغيل - الذي تم الانتهاء منه في غضون أسبوعين من تسليم الحاوية - انخفض استهلاك الديزل بنسبة 70% وحقق المجتمع إمدادات طاقة مستقرة على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع للمرة الأولى. أثبت تنسيق الحاويات أنه أمر بالغ الأهمية لهذا المشروع: حيث تعني أبعاد ISO القياسية أنه يمكن نقل الوحدة عن طريق الشحن البحري دون تصاريح خاصة ووضعها باستخدام معدات مناولة الحاويات القياسية المتوفرة بالفعل في الميناء.

دعم الشبكة على نطاق المرافق والنسخ الاحتياطي في حالات الطوارئ

يقوم مشغلو الشبكات ومنتجو الطاقة المستقلون بنشر حاويات بحجم 40 قدمًا في المحطات الفرعية وعقد النقل لتوفير تنظيم التردد ودعم الجهد وخدمات الحلاقة القصوى. يمكن لموقع واحد نشر عشرات الوحدات بالتوازي لتحقيق قدرات المشروع من 50 ميجاوات في الساعة إلى عدة مئات من ميجاوات في الساعة. زمن الاستجابة السريع لأنظمة بطاريات الليثيوم - عادة أقل من 100 مللي ثانية - يجعلها أكثر فعالية بكثير من محطات الذروة التقليدية لإدارة تقلبات الحمل المفاجئة. كما يستخدم مشغلو البنية التحتية الحيوية، بما في ذلك المستشفيات ومحطات معالجة المياه ومقدمو الاتصالات، هذه الحاويات كإمدادات طاقة غير منقطعة واسعة النطاق، مما يوفر تحويلاً فوريًا بدون انبعاثات وبدون الاعتماد على لوجستيات الوقود.

المزايا الرئيسية لتنسيق الحاوية 40 قدم

إن اختيار الحاوية التي يبلغ طولها 40 قدمًا باعتبارها العلبة القياسية لتخزين الطاقة ذات السعة العالية ليس أمرًا عشوائيًا. يقدم هذا التنسيق مجموعة من المزايا الهيكلية واللوجستية والاقتصادية التي لا يمكن للأنظمة الأصغر حجمًا أو الأنظمة المصممة خصيصًا تكرارها بسهولة.

• النشر السريع: ويمكن تركيب الوحدات التي تم بناؤها واختبارها مسبقًا في المصنع وتشغيلها في الموقع خلال فترة تتراوح من أسبوع إلى أسبوعين، مقارنة بأشهر بالنسبة لمرافق التخزين الثابتة المصممة خصيصًا.
• التوافق اللوجستي العالمي: تعني أبعاد الحاوية القياسية ISO أن هذه الوحدات يمكن شحنها في جميع أنحاء العالم باستخدام شبكات شحن الحاويات الحالية والسكك الحديدية والشاحنات المسطحة دون الحصول على تصاريح خاصة في معظم الولايات القضائية.
• قابلية التوسع: يمكن توسيع نطاق المشاريع بشكل تدريجي عن طريق إضافة المزيد من وحدات الحاويات بالتوازي، مما يسمح للمشغلين بالبدء باستثمار أولي أصغر وتوسيع السعة مع نمو الطلب دون إعادة تصميم بنية النظام.
• النمطية والتكرار: إذا احتاجت وحدة حاوية واحدة إلى صيانة أو إصلاح، فإن بقية المصفوفة تستمر في العمل، مما يوفر تكرارًا مدمجًا للنظام يصعب تحقيقه من خلال تركيبات التخزين المتجانسة.
• أنظمة السلامة المتكاملة: يتم تركيب واختبار أنظمة الكشف عن الحرائق وإخمادها وتنفيس الغاز وإغلاق الطوارئ في المصنع مسبقًا، مما يضمن الامتثال لمعايير السلامة مثل UL 9540 وIEC 62619 وNFPA 855 قبل وصول الوحدة إلى موقع المشروع.
• الحد الأدنى من الأعمال المدنية: لا تتطلب الحاويات سوى سطح مستو مُجهز أو أساس خرساني بسيط، مما يقلل بشكل كبير من تكاليف إعداد الموقع والوقت مقارنة بتركيبات التخزين المدمجة في البناء أو تحت الدرجة.

لماذا تختار حاويات تخزين الطاقة EHT؟
تصميم حاوية ISO
قدرة مخصصة تصل إلى 5MWh
نظام إخماد الحرائق المتكامل
القدرة على الشحن العالمي
دعم صانعي القطع الأصلية وEPC

الإدارة الحرارية: مفتاح الأداء على المدى الطويل

واحدة من التحديات الهندسية الأكثر أهمية في حاوية تخزين الطاقة ذات السعة العالية 40 قدمًا هي الإدارة الحرارية. تتميز خلايا بطارية الليثيوم بحساسية عالية لدرجة الحرارة - حيث تعمل خارج النطاق الأمثل الذي يتراوح بين 15 درجة مئوية إلى 35 درجة مئوية مما يؤدي إلى تسريع تدهور السعة وزيادة المقاومة الداخلية، وفي الحالات القصوى يمكن أن يؤدي إلى أحداث حرارية هاربة. تعالج الأنظمة الحديثة بطول 40 قدمًا هذا الأمر من خلال استراتيجيات الإدارة الحرارية متعددة الطبقات.

تحافظ وحدات تكييف الهواء الدقيقة على درجة الحرارة المحيطة الداخلية ضمن نطاقات ضيقة حتى في البيئات الخارجية القاسية التي تتراوح من حرارة الصحراء إلى برودة القطب الشمالي. توفر أنظمة التبريد السائلة المطبقة مباشرة على وحدات البطارية تحكمًا أكثر دقة في درجة الحرارة على مستوى الخلية وتسمح بمعدلات شحن وتفريغ أعلى دون إجهاد حراري. تقوم خوارزميات BMS المتقدمة بمراقبة درجات حرارة الخلايا في الوقت الفعلي عبر مئات من أجهزة الاستشعار الفردية الموزعة في جميع أنحاء رفوف البطارية وتخنق معدلات الشحن أو التفريغ تلقائيًا في حالة اكتشاف أي شذوذ حراري، مما يحمي البطاريات والبنية التحتية المحيطة بها.

ما يجب تقييمه قبل اختيار النظام

يتطلب اختيار حاوية تخزين الطاقة عالية السعة 40 قدمًا المناسبة لمشروع معين تقييمًا دقيقًا يتجاوز أرقام سعة الطاقة الأساسية. يجب على صانعي القرار تقييم العوامل التالية للتأكد من أن النظام المختار يقدم الأداء المتوقع والعائد على الاستثمار طوال عمره التشغيلي.

• كيمياء البطارية: توفر كيمياء LFP عمر دورة فائقًا وثباتًا حراريًا مقارنةً بـ NMC، مما يجعلها الخيار المفضل للتطبيقات التي تتطلب ركوب الدراجات يوميًا على مدار 10 سنوات أو أكثر. يوفر NMC كثافة طاقة أعلى حيث تكون المساحة مقيدة للغاية.
• الضمان وضمان التدهور: تقدم الشركات المصنعة الرائدة ضمانات للسعة تضمن الاحتفاظ بالقدرة بنسبة 70 إلى 80 بالمائة بعد 10 سنوات أو عدد محدد من الدورات. تحقق مما إذا كان الضمان يغطي دورة العمل المحددة المخططة للمشروع.
• الشهادات والامتثال للمعايير: تأكد من أن النظام يحمل الشهادات ذات الصلة للسوق المستهدف، بما في ذلك UL 9540 وIEC 62619 وUN 38.3 وعلامة CE ومعايير اتصال الشبكة المحلية.
• المراقبة عن بعد وتكامل SCADA: يعد نظام إدارة الطاقة القادر (EMS) مع المراقبة عن بعد وتسجيل البيانات والتكامل مع أنظمة SCADA أو أنظمة إدارة المباني الحالية أمرًا ضروريًا لزيادة الأداء التشغيلي إلى الحد الأقصى والحفاظ على الامتثال للضمان.
• إعادة تدوير البطارية عند انتهاء عمرها الافتراضي: قم بتقييم برنامج إعادة التدوير والاسترداد الخاص بالشركة المصنعة لضمان التخلص المسؤول والامتثال للوائح نفايات البطاريات الصارمة بشكل متزايد في أسواق مثل الاتحاد الأوروبي وأمريكا الشمالية.

هل تبحث عن شركة تصنيع حاويات BESS موثوقة؟

شركة EHT متخصصة في تصميم وتصنيع:

① حاويات تخزين الطاقة بطول 20 قدمًا

②حاويات BESS عالية السعة بطول 40 قدمًا

③مرفقات تخزين طاقة البطارية

⑤ حلول الطاقة المخصصة في حاويات

اتصل بفريقنا الهندسي اليوم للحصول على المواصفات الفنية وعروض الأسعار واستشارة المشروع.

【اطلب عرض أسعار】