عادةً ما يسعى مشترو أنظمة C&I الذين يقارنون بين أنظمة التخزين الهجينة ذات الحالة الصلبة وأنظمة LFP السائلة إلى حل مشكلة معينة في الموقع أولاً: تخفيف ذروات الطلب، أو تخزين الطاقة الكهروضوئية الفائضة، أو دعم الأحمال الحيوية، أو إضافة سعة دون الحاجة إلى إعادة بناء غرفة المرافق الكهربائية. تتصدى MegSolid لهذه المهام من خلال خزانات خارجية ومسارات تخزين C&I مبردة بالسائل يمكن مواءمتها مع متطلبات الطاقة الكهربائية والطاقة الحرارية والتبريد والتوسع.
تُعد الخزانة الخارجية بسعة 100 كيلوواط / 215 كيلوواط ساعة مناسبة للمواقع التي تحتاج إلى نظام مدمج لتخفيف أحمال الذروة أو تحويل الأحمال مع إمكانية التوسع بالتوازي.
يوفر خيار التبريد بالسائل بقدرة 261 كيلوواط ساعة / 125 كيلو فولت أمبير للمشترين خيارًا إضافيًا في الحالات التي تكون فيها بنية التبريد وضرورة التشغيل في درجات حرارة محيطة أعلى من العادة أمورًا ذات أهمية أكبر. وتأتي المقارنة بين الأنظمة الكيميائية بعد تحديد طبيعة العمل في الموقع بوضوح، وعندها يمكن تقييم خيار المعدات وفقًا لاحتياجات الطاقة الكهربائية، والطاقة الإجمالية، والتبريد، والتوسع.
ابدأ بمهمة الموقع، ثم اختر مسار التخزين
المصانع التي تسعى إلى تخفيف أحمال الذروة القصيرة لا تنطلق من نفس المتطلبات التي ينطلق منها الموقع الذي يسعى إلى توفير احتياطي طاقة يكفي لعدة ساعات من الأحمال الحرجة.
تقوم المهمة التشغيلية بتعيين الشاشة الأولى:
| متطلبات الموقع | ما يهم في المقام الأول | مسار MegSolid المراد مراجعته |
|---|---|---|
| تخفيف الأحمال في أوقات الذروة | القدرة المطلوبة للتفريغ ومدة الذروة | خزانة خارجية بقدرة 100 كيلوواط / 215 كيلوواط/ساعة |
| تحويل الحمل | الطاقة القابلة للاستخدام وفترة إعادة الشحن | خزانة بقدرة 100 كيلوواط / 215 كيلوواط·ساعة أو وحدات متوازية |
| الاستهلاك الذاتي للطاقة الكهروضوئية | الفائض في منتصف النهار والتحميل في وقت لاحق | تم تحديد حجم ميزانية الخزانة بناءً على الفائض الفعلي |
| التشغيل في درجات حرارة محيطة أعلى | بنية التبريد وظروف التشغيل | مسار مبرد بالسائل بقدرة 261 كيلوواط ساعة / 125 كيلو فولت أمبير |
| موقع أكبر أم شبكة كهربائية صغيرة | إجمالي الطاقة والطاقة الإجمالية وحجم التوسع | مسار متعدد الخزانات أو مسار في حاويات |
يمكن أن يستخدم موقعان نفس التركيب الكيميائي للبطارية، ومع ذلك يحتاجان إلى تباين كبير في طاقة نظام التحكم في الطاقة (PCS) وطاقة التخزين وترتيبات التبريد.
الـ خزانة خارجية بقدرة 100 كيلوواط / 215 كيلوواط/ساعة يوفر للمشاريع الصغيرة والمتوسطة الحجم من نوع C&I نقطة انطلاق محددة عندما يكون الغرض من التطبيق هو تخفيف أحمال الذروة أو تحويل الأحمال.
ESSA0100B-0215 مناسب لمهام تخفيف الأحمال في أوقات الذروة وتحويل الأحمال المحددة
يُعد المسار الذي تبلغ سعته 100 كيلوواط / 215 كيلوواط/ساعة مناسبًا للمواقع التي يمكنها البدء بخزانة خارجية واحدة وإضافة سعة لاحقًا في حال ازدياد الاحتياجات المتبقية.
يتضمن مسار النظام المنشور ما يلي:
- قدرة 100 كيلوواط
- طاقة من فئة 215 كيلوواط/ساعة
- هندسة الخزائن الخارجية
- IP54
- التوسع الموازي
- العزل المدمج
- THDi <3% متصل بالشبكة وفقًا لما نُشر
- نظام إدارة الطوارئ (EMS) ومراقبة الخدمات السحابية
هذه المعلمات لا تُؤخذ في الاعتبار إلا في ضوء متطلبات الموقع.
لا يحل نظام توزيع الطاقة (PCS) بقدرة 100 كيلوواط جميع مشاكل المواقع ذات القدرة 100 كيلوواط بمفرده. فالموجات القصيرة، وتغيير أوقات الحمل لمدة ساعتين، ومتطلبات الطاقة الاحتياطية، كلها عوامل تفرض متطلبات مختلفة على الطاقة القابلة للاستخدام والاحتياطي التشغيلي.
يصبح الخزانة ذات فائدة تجارية عندما تتناسب قدرتها وطاقتها مع الحمل الفعلي، وليس عندما يبدو الطراز مشابهًا فحسب للحمل المتصل لدى العميل.
يُناسب مسار «261 كيلوواط ساعة / 125 كيلو فولت أمبير» الأولويات المتعلقة بالحرارة ودرجات الحرارة المحيطة المرتفعة
يوفر المسار الذي تبلغ سعته 261 كيلوواط ساعة / 125 كيلو فولت أمبير للمشترين من طراز C&I خيارًا هندسيًّا آخر عندما يُفضل استخدام التبريد السائل أو عندما تجعل درجة الحرارة في الموقع تصميم نظام التبريد عاملاً أكثر أهمية في عملية اتخاذ القرار.
ودورها لا يقتصر على مجرد زيادة سعة البطارية.
لا يزال على المشتري أن يقارن بين:
- بنية التبريد
- الطاقة المتاحة
- تصنيف PCS
- الموقع المحيط
- مهمة تشغيلية
- ترتيب التركيب
- والتوسع المستقبلي.
افصل 125 كيلو فولت أمبير عن الكيلوواط النشط
كما يجب الفصل بين القيمة الاسمية البالغة 125 كيلو فولت أمبير ووحدة الكيلوواط عند تحديد حجم المشروع. فالطاقة الظاهرية والطاقة الفعالة ليستا متبادلتين، لذا يجب أن يستند حد الطاقة الفعالة القابلة للاستخدام إلى التكوين الدقيق للمشروع.
يصبح مسار التبريد بالسائل خيارًا مهمًا عندما تكون إدارة الحرارة وظروف التشغيل أكثر أهمية من تقليل المساحة التي تشغلها الخزانة.
تغير حالة الصلب الهجينة من طبيعة النقاش على مستوى الخلية، لا حدود النظام
إن تقنية الحالة الصلبة الهجينة — التي تُعرف أيضًا باسم التقنية شبه الصلبة أو الهجينة بين الحالة الصلبة والسائلة — تغير طبيعة النقاش حول الكيمياء على مستوى الخلية. إلا أنها لا تلغي الحاجة إلى بقية الأعمال الهندسية المتعلقة بأنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS).
الملصقات الكيميائية لا تحدد قرار الشراء في منتج C&I.
يجب أن يتناسب النظام المختار مع ما يلي:
- نوبة العمل في الموقع
- السلوك الحراري
- عناصر التحكم
- التبريد
- الحماية من الحرائق
- التكامل
- وتوقعات دورة الحياة.
لا تزال التفاعلات الكيميائية قائمة داخل نظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) الكامل
تُدمج تقنية «MegSolid» تقنية الحالة الصلبة الهجينة ضمن نظام تخزين ثابت متكامل، وليس كخلايا قائمة بذاتها. ولا تزال البطارية تعمل مع أنظمة PCS وBMS وEMS ووظائف التبريد والحماية من الحرائق كجزء من النظام الكامل.
تعد مواصفات الخلية مجرد طبقة واحدة من المعدات التي يجري تركيبها.
مقارنة بين بطاريات LFP الهجينة ذات الحالة الصلبة والسائلة وفقًا لنفس معايير الشراء
| سؤال بشأن المشتريات | مسار هجين يعتمد على الحالة الصلبة | المسار التقليدي لبطاريات LFP السائلة |
|---|---|---|
| مناقشة الحرارة على مستوى الخلية | تؤدي البنية المختلفة للإلكتروليت إلى تغيير مسار النقاش الكيميائي الأولي | مسار مألوف لتقنية LFP مع استخدام راسخ في السوق |
| عناصر التحكم في النظام | لا تزال أنظمة إدارة البطارية (BMS) وإدارة الطاقة (EMS) والتبريد والحماية ضرورية | لا تزال أنظمة إدارة البطارية (BMS) وإدارة الطاقة (EMS) والتبريد والحماية ضرورية |
| التثبيت | يعتمد ذلك على الخزانة أو الوحدة المختارة | يعتمد ذلك على الخزانة أو الوحدة المختارة |
| مراجعة دورة الحياة | تحقق من الطراز الدقيق وشروط التشغيل المحددة | تحقق من الطراز الدقيق وشروط التشغيل المحددة |
| قرار التبريد | يجب الالتزام بهيكلية المنتج المحددة | يجب الالتزام بهيكلية المنتج المحددة |
| طريقة الشراء | يمكن توفيره كمسار نظام «MegSolid» متكامل | يمكن أن تظل جذابة عندما تكون هيكلية المناقصة والخدمات قد أُقيمت بالفعل حولها |
| التوسع | يعتمد ذلك على النظام المحدد والبنية المتوازية | يعتمد ذلك على النظام المختار وتصميم المشروع |
يجب أن تظل المقارنة التفصيلية مرتبطة بالطرازات المحددة؛ فالخصائص الكيميائية لا تُعد بديلاً عن الوزن أو التكلفة المدنية أو التبريد أو التوسعات المستقبلية.
عندما يتطلب مشروع ما مقارنة هندسية أكثر تعمقًا صفًا بصف، فإن مقارنة بين بطاريات الحالة الصلبة وبطاريات LFP السائلة من الفئة الأولى يمكن أن يدعم تلك المرحلة من المراجعة.
لا تزال الكيمياء تشكل جزءًا من منظومة السلامة الكاملة لنظام BESS
إن تغيير التركيب الكيميائي لا يلغي الحاجة إلى ضوابط على مستوى النظام.
لا يزال نظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) المُركَّب يعتمد على عدة طبقات تعمل معًا:
- يحدد تصميم الخلايا والوحدات الحدود التشغيلية الكهروكيميائية.
- يقوم نظام إدارة البطارية (BMS) بمراقبة الجهد والتيار ودرجة الحرارة ومستوى شحن البطارية (SOC).
- تقوم EMS بتنسيق عمليات الشحن والتفريغ والأهداف التشغيلية على مستوى المواقع.
- يضمن التبريد بقاء النظام ضمن نطاق التشغيل الحراري المحدد له.
- تتولى الحماية الكهربائية معالجة أعطال النظام وحدود التوصيل.
- تتناول أحكام الحماية من الحرائق كلاً من الكشف عن الحرائق وإخمادها والحد من انتشارها.
- تؤكد اختبارات FAT وSAT أن النظام المتكامل يعمل وفقًا للمواصفات المحددة.
في هذه المرحلة، يكتسب النظام المتكامل أهمية أكبر من العنوان المتعلق بالكيمياء.
الـ دليل منع الانفلات الحراري يتعمق أكثر في سلسلة الحماية عندما تصل مراجعة المشروع إلى مرحلة الكشف عن الحرائق وإخمادها والحد من انتشارها.
اختر المسار الهجين القائم على الحالة الصلبة عندما يكون النظام الكامل مناسبًا
تزداد أهمية النهج الهجين القائم على الحالة الصلبة عندما يرغب المشتري في ربط النقاش المتعلق بالخصائص الكيميائية بنظام تخزين «MegSolid» كامل، بدلاً من شراء خلية منفردة.
أضفها إلى قائمة المرشحين النهائيين في الحالات التالية:
- يحتاج المشروع إلى مسار خزانات C&I متكامل في الهواء الطلق.
- تعد عملية تخفيف الأحمال أو تحويل الأحمال المهمة التشغيلية الرئيسية.
- قد يكون من الضروري إجراء توسعة موازية بعد تركيب الخزانة الأولى.
- يرغب المشتري في أن تظل المسؤوليات المتعلقة بالبطارية ونظام التحكم في الأداء (PCS) ونظام إدارة البطارية (BMS) ونظام إدارة الطاقة (EMS) ضمن مسار نظام واحد.
- يُعد السلوك الحراري ووثائق السلامة على مستوى النظام جزءًا من عملية مراجعة المشتريات التي يجريها العميل.
- يجب أن تظل الادعاءات المتعلقة بعمر الدورة مرتبطة بطراز محدد وظروف تشغيل محددة.
الحرص على ربط مطالبات الدورة بالطراز المحدد
تُظهر بطارية ESSA0100B-0215 عمرًا يبلغ 5,000 دورة أو أكثر في ظل الظروف المحددة. وينبغي أن يظل هذا الرقم مرتبطًا بهذا الطراز والظروف المحددة له، بدلاً من استخدامه كادعاء عام ينطبق على كل بطارية تحمل نفس التسمية الكيميائية.
النطاق الأوسع لشركة MegSolid منصة تخزين الطاقة ذات الحالة الصلبة ويُشكل نقطة مرجعية تالية عندما يتجاوز المشروع حدود خزانة واحدة.
لا تزال بطاريات LFP المبردة بالسائل مناسبة للمشاريع التي تم إنشاؤها بالفعل بناءً على تلك البنية
يمكن أن تظل بطاريات LFP السائلة الخيار العملي عندما يكون المشروع قد أُنشئ بالفعل بناءً على تلك البنية.
ومن الأمثلة على ذلك:
- مناقصة تشترط بشكل صريح استخدام بطاريات LFP سائلة
- الرسومات المدنية التي تم تجميدها بالفعل حول الحزمة المحددة
- تم الانتهاء من تصميم نظام التبريد بالفعل
- ترتيبات الخدمة المحلية بناءً على مسار تلك المعدات
- أو موقعٍ قد يؤدي فيه تغيير التركيب الكيميائي إلى الحاجة إلى إعادة التصميم دون أن يحل مشكلة تشغيلية جوهرية.
لا يزال بإمكان شركة MegSolid تنفيذ هذا المشروع من خلال مسار C&I المبرد بالسائل بقدرة 261 كيلوواط ساعة / 125 كيلو فولت أمبير.
لا ينبغي فرض استخدام تركيبة كيميائية معينة على أي مشروع دون وجود سبب متعلق بالموقع.
تتحقق الملاءمة التجارية من خلال مواءمة بنية البطارية مع متطلبات التشغيل الفعلية للموقع وقيود المشروع.
مطابقة مسار منتج MegSolid مع متطلبات الموقع
| متطلبات الموقع | مسار MegSolid | ما الذي يحله هذا؟ |
|---|---|---|
| تخفيف الأحمال في أوقات الذروة للشركات الصغيرة والمتوسطة الحجم | خزانة خارجية بقدرة 100 كيلوواط / 215 كيلوواط/ساعة | يضيف كتلة تخزين خارجية محددة لأغراض إدارة الطلب وتحويل الأحمال |
| التوسع المستقبلي | مسار موازٍ للخزانة في الهواء الطلق | دعونا نبدأ المشروع بخزانة واحدة ونضيف سعة إضافية مع تزايد الاحتياجات المتبقية |
| تفضيل التبريد بالهواء المحيط / التبريد بالسائل | 261 كيلوواط/ساعة / 125 كيلو فولت أمبير، مسار C&I مبرد بالسائل | يحوّل نظام إدارة الحرارة إلى بنية تعتمد على التبريد بالسائل |
| موقع تجاري أكبر | تكوين متعدد الخزانات | يعزز القوة والطاقة دون تغيير النهج الأساسي لنظام C&I |
| الاحتياجات من وحدة الميغاواط/ساعة | مسار الحاويات | ينقل المشروع إلى وحدات أكبر في مجال الطاقة والكهرباء |
اتخاذ قرارات منفصلة بشأن الطاقة، والكهرباء، والتبريد، والكيمياء
يصبح اختيار نظام التخزين C&I غير موثوق به عندما يتم دمج عوامل الطاقة، والطاقة الحرارية، والتبريد، والكيمياء في قرار واحد.
كيلوواط يحدد مقدار الطاقة النشطة التي يحتاج النظام إلى توليدها أو استيعابها.
كيلوواط/ساعة توضح المدة التي يجب خلالها توفير هذا الطلب من الطاقة.
بنية التبريد يحدد كيفية تعامل الخزانة أو النظام المحدد مع الحرارة في ظل ظروف التشغيل الخاصة به.
الكيمياء يؤثر على السلوك على مستوى الخلية ويصبح جزءًا من عملية اختيار النظام الأوسع نطاقًا.
قد يحتاج العملاء الذين تبلغ ذروة استهلاكهم 100 كيلوواط لفترة قصيرة فقط إلى احتياطي طاقة يختلف تمامًا عن احتياطي الطاقة الذي يحتاجه العميل الذي يتوقع أن يتحمل نظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) حملًا حرجًا لعدة ساعات.
ينبغي أن يبدأ مسار «MegSolid» من المهام المحددة للموقع أولاً، على أن تُستخدم التحليلات الكيميائية بعد ذلك لتضييق نطاق الخيارات المتبقية.
لا تضف السعة إلا عندما يبقى هناك احتياج متبقي
لا يكون التوسع الموازي مفيدًا إلا عندما يلبي خزانة إضافية احتياجًا متبقيًا تم قياسه.
لا يمكن تبرير توفير سعة إضافية للخزانة لمجرد أن التصميم المعماري يسمح بذلك.
الوحدة التالية تحتاج إلى سبب:
- الطاقة القصوى المتبقية
- الطاقة الإضافية القابلة للاستخدام
- الفائض الجديد من الطاقة الكهروضوئية
- تغيير ساعات العمل
- حمولة أكبر
- أو متطلبات نسخ احتياطي جديدة.
وهذا يجعل التوسعة مرتبطة بالموقع بدلاً من تحويل مفهوم “الوحدات النمطية” إلى مجرد شعار تسويقي عام.
الأسئلة الشائعة
ما المقصود بـ«الحالة الصلبة الهجينة» في نظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) من نوع C&I؟
تُغير البطاريات الهجينة ذات الحالة الصلبة — التي تُعرف أيضًا باسم البطاريات شبه الصلبة أو الهجينة بين الحالة الصلبة والسائلة — بنية الإلكتروليت مقارنةً بالبطاريات التقليدية ذات الإلكتروليت السائل. ولا يزال يتعين تقييم التركيب الكيميائي لهذه البطاريات كجزء من نظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) ككل، وليس كميزة قائمة بذاتها للخلية.
ما هي المشكلة التي يجب تحديدها في الموقع قبل مقارنة التركيب الكيميائي للبطاريات؟
ابدأ بمتطلبات التشغيل: تخفيف أحمال الذروة، أو تحويل الأحمال، أو الاستهلاك الذاتي للطاقة الكهروضوئية، أو دعم الأحمال الحرجة، أو أي مهمة محددة أخرى للموقع. فهذا يحدد القوة والطاقة المطلوبتين قبل أن تقوم التركيبة الكيميائية بتضييق قائمة المعدات المرشحة.
ما هو مسار MegSolid المناسب لمشروع صغير لتخفيف الأحمال من نوع C&I؟
الـ خزانة خارجية بقدرة 100 كيلوواط / 215 كيلوواط/ساعة وهو المسار الأول الذي يجب النظر فيه بالنسبة لتطبيقات تخفيف الذروة أو تحويل الحمل ذات الحجم الصغير والمتوسط التي تعمل بنظام C&I.
هل يمكن توسيع الخزانة ذات السعة 100 كيلوواط / 215 كيلوواط ساعة في وقت لاحق؟
يدعم مسار الخزانة المنشور التوسع بالتوازي. وينبغي إضافة خزانات إضافية وفقًا لمتطلبات الطاقة المتبقية في الموقع، وليس لمجرد توفر إمكانية التشغيل بالتوازي.
متى ينبغي للمشتري أن يدرس خيار المسار المبرد بالسائل بقدرة 261 كيلوواط ساعة / 125 كيلو فولت أمبير؟
يجب مراجعة ذلك عندما يجعل التبريد السائل، أو الظروف البيئية للموقع، أو بنية إدارة الحرارة المفضلة للمشروع، التكوين المبرد بالسائل أكثر ملاءمةً من خيار الخزانة الأصغر المبردة بالهواء.
هل 125 كيلو فولت أمبير تساوي 125 كيلوواط؟
لا. فوحدة kVA ووحدة kW تصفان كمية كهربائية مختلفة. يجب التحقق من سعة الطاقة النشطة وفقًا لمواصفات نظام توزيع الطاقة (PCS) وتكوين المشروع بالضبط، بدلاً من اعتبار أن 125 kVA تساوي تلقائيًا 125 kW.
هل تلغي كيمياء الحالة الصلبة الهجينة الحاجة إلى نظام إدارة البطارية (BMS) أو نظام إدارة الطاقة (EMS)؟
لا. لا تزال البطارية تحتاج إلى وظائف نظام إدارة البطارية (BMS) ونظام إدارة الطاقة (EMS) لإدارة حالة الخلايا، ومستوى شحن البطارية (SOC)، وسلوك الشحن والتفريغ على مستوى الموقع.
هل تحدد الخصائص الكيميائية وحدها السلامة من الحرائق في أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS)؟
لا. تعتمد السلامة من الحرائق على سلسلة الحماية الكاملة، بما في ذلك المراقبة، ونظام إدارة المباني (BMS)، والتبريد، والحماية الكهربائية، وتدابير الحماية من الحرائق، واعتماد النظام المتكامل.
هل ينبغي مقارنة الادعاءات المتعلقة بعمر الدورة بناءً على التركيب الكيميائي وحده؟
لا. يجب أن تظل مزاعم عدد الدورات مرتبطة بالطراز المحدد وشروط التشغيل المذكورة. يجب أن تظل مزاعم عدد الدورات مرتبطة بالطراز المحدد. يُشير المسار ESSA0100B-0215 إلى عدد دورات يبلغ 5,000 دورة أو أكثر في ظل الشروط المحددة.
متى يظل استخدام بطاريات LFP السائلة التقليدية خيارًا منطقيًّا؟
ويظل هذا الحل عمليًّا عندما تكون العطاءات المكتوبة، أو تصميم نظام التبريد، أو المخطط الإنشائي، أو بنية الخدمات المحلية قد أُعدت بالفعل بناءً على تلك الهندسة المعمارية، ولا يؤدي تغيير التركيب الكيميائي إلى تلبية متطلبات الموقع بشكل ملموس.
كيف ينبغي أن يؤثر موقع C&I الذي تتميز بيئته المحيطة بدرجة حرارة عالية على قائمة المنتجات المختارة؟
تؤدي ارتفاع درجات الحرارة المحيطة إلى زيادة أهمية بنية التبريد وظروف تشغيل النظام المختار. يجب على المشتري مقارنة الخزانة الخارجية ومسارات التبريد بالسائل مع البيئة الفعلية للموقع.
هل تؤثر متطلبات الإطفاء المحلية أو متطلبات المالك على القرار المتعلق بالتركيبة الكيميائية؟
يمكنهم تعديل متطلبات النظام المتعلقة بالبطارية. وقد يركز أصحاب المصلحة المحليون على الكشف، أو إخماد الحرائق، أو ضوابط انتشارها، أو شروط الوصول، أو غير ذلك من شروط التركيب؛ لذا ينبغي مراجعة التركيب الكيميائي للبطارية جنبًا إلى جنب مع مجموعة إجراءات السلامة الكاملة.
هل يمكن استخدام نفس قائمة المرشحين النهائيين لنظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) من نوع C&I في كل بلد؟
قد تظل طريقة المقارنة الأساسية كما هي، لكن ظروف الموقع ومتطلبات القبول المحلية وترتيبات الخدمة وقيود التركيب قد تؤثر على اختيار التصميم العملي للمشروع.