انتقل إلى المحتوى 
يتطلب اختيار شركة مصنعة للبطاريات المقاومة للانفجار في مناجم الفحم الالتزام بأطر السلامة الخاصة بالتعدين تحت الأرض، مثل المعيار IEC 60079 / توجيه ATEX 2014/34/EU، المجموعة الأولى من المعدات (مستويات حماية المعدات Ma و Mb، وفئات ATEX M1 و M2، مثل Ex db I Mb و Ex ia I Ma)، أو لوائح MSHA الأمريكية (30 CFR)، أو لوائح MA الصينية. على عكس المناطق الخطرة التي تحتوي على الغاز على السطح وفي البحر — والتي تصنف ضمن المجموعة الثانية من المعدات في المنطقة 0 والمنطقة 1 والمنطقة 2 — تندرج مناجم الفحم تحت الأرض ضمن المجموعة الأولى لأنها تواجه مخاطر متزامنة تتمثل في غاز الميثان (CH₄) وغبار الفحم القابل للاشتعال داخل المناجم المحصورة تحت الأرض. تتطلب أنظمة بطاريات الليثيوم المخصصة لمنشآت التعدين تحت الأرض من المجموعة الأولى (أو المنشآت السطحية من المجموعة الثانية، المنطقة 1/المنطقة 2) حلاً للحماية من الانفجار مصممًا ومُقيَّمًا بشكل مناسب. ولا يكفي وجود غلاف معتمد وحده لإثبات اعتماد نظام البطارية بالكامل. يجب التحقق من مفهوم الحماية من الانفجار (Ex) المطبق ونطاق الاعتماد للتجميع النهائي.
من خلال تقديم وحدة بطارية LiFePO4 هجينة صلبة-سائلة (شبه صلبة) مؤكدة الجهد 51.2 فولت، إلى جانب التقييم الهندسي المخصص للمشروع من قبل الشركات المصنعة للمعدات الأصلية (OEM) ومصممي التصنيع الأصليين (ODM)، ومنصات تخزين الطاقة LFP وC&I (ESSA0100B-0215 LFP مع تكوين الحالة الصلبة الاختياري الخاص بالمشروع، وEnergon LFP، والتخزين في حاويات 5000INTL)، MegSolid تقدم الدعم لشركات تصنيع المعدات الأصلية (OEM) في قطاع التعدين، وشركات تكامل أنظمة الملاذ الآمن، ومقاولي EPC للكهرباء في المناجم، من خلال وحدات تخزين موثقة مخصصة للاستخدامات السكنية/التجارية، ومحطات تخزين سطحية على نطاق الميغاواط.
المجموعة الأولى (مناجم الفحم تحت الأرض) مقابل المجموعة الثانية (المنشآت البحرية والبتروكيماوية): الاختلافات الهندسية الأساسية
لا يمكن استخدام المعدات الكهربائية المعتمدة حصريًّا لمحطات البتروكيماويات السطحية أو المنصات البحرية (المجموعة الثانية، المنطقة 1 أو المنطقة 2) داخل منجم فحم تحت الأرض (المجموعة الأولى، Ma / Mb). ويقوم كبار المهندسين الميكانيكيين والكهربائيين في جميع عمليات استخراج الفحم تحت الأرض بتقييم خمسة فروق تنظيمية وميكانيكية بين معايير المجموعة الأولى ومعايير المجموعة الثانية.
الجدول 1: مقارنة بين معايير IECEx / ATEX للمجموعة الأولى (تعدين الفحم تحت الأرض) والمجموعة الثانية (البتروكيماويات البحرية والسطحية)
| المعايير / المعلمات الهندسية | IECEx / ATEX المجموعة الأولى (مناجم الفحم تحت الأرض) | IECEx / ATEX المجموعة الثانية (المنصات البحرية والمحطات السطحية) | تأثير الهندسة على تصميم أنظمة البطاريات |
|---|---|---|---|
| خطر الانفجار المستهدف | غاز الفحم (الميثان CH₄) + غبار الفحم القابل للاشتعال | غازات وأبخرة الهيدروكربونات غير المستخدمة في التعدين (المجموعات IIA، IIB، IIB+H2، IIC) | يجب أن تتصدى التجهيزات من المجموعة الأولى لكل من مخاطر اشتعال الميثان الداخلي والاحتراق البطيء الخارجي لطبقات غبار الفحم المستقرة. |
| التصنيف ومستويات حماية المعدات (EPL) | المجموعة الأولى: EPL Ma / Mb (فئة ATEX M1 / M2) | المجموعة الثانية: المنطقة 0 (Ga)، المنطقة 1 (Gb)، المنطقة 2 (Gc) | تظل معدات الفئة «Ma» مشغلة في بيئة الغاز؛ أما معدات الفئة «Mb» فيتم إيقاف تشغيلها عند وجود جو قابل للانفجار (يتم تحديد عتبات الانقطاع المحددة للميثان، مثل 1.0% من CH₄ في بعض مناطق العمل الخاضعة لإشراف إدارة السلامة والصحة المهنية في المناجم (MSHA) بالولايات المتحدة، بموجب اللوائح الوطنية الخاصة بالتعدين). |
| الحد الأقصى لدرجة حرارة السطح | ≤ 150 درجة مئوية (حيث يمكن أن يتراكم غبار الفحم على شكل طبقة) أو ≤ 450 درجة مئوية (حيث يتم منع تراكم الغبار على شكل طبقات) | T1 (450 درجة مئوية)، T2 (300 درجة مئوية)، T3 (200 درجة مئوية)، T4 (135 درجة مئوية)، T5 (100 درجة مئوية)، T6 (85 درجة مئوية) | يجب أن تضمن إدارة الحرارة وتقييد التيار الحفاظ على درجات حرارة السطح الخارجي للغلاف دون عتبة 150 درجة مئوية لطبقة غبار الفحم، سواء في الظروف العادية أو في حالات الأعطال. |
| التأثيرات الميكانيكية وحدود المعادن الخفيفة (IEC 60079-0) | تختلف طاقة الصدمة باختلاف المكونات ومستوى المخاطر (تصل إلى 20 جول بالنسبة للأغلفة من المجموعة الأولى عالية المخاطر)؛ ويُفرض حد أقصى على كتلة المعادن الخفيفة الخارجية (≤ 15% من إجمالي الألومنيوم/المغنيسيوم/التيتانيوم/الزركونيوم) | طاقات اختبار صدم أقل (من 4 جول إلى 7 جول بالنسبة للأغلفة)؛ وتعتمد حدود المعادن الخفيفة من المجموعة الثانية على EPL Ga أو Gb أو Gc | تفرض المجموعة الأولى قيودًا على النسب الكتلية لسبائك الألومنيوم/المغنيسيوم الخارجية لمنع حدوث شرارات الاحتكاك الناتجة عن مادة الثيرميت؛ ويُستخدم عادةً الفولاذ الثقيل الملحوم أو الفولاذ المقاوم للصدأ من النوع 316L في صناعة العلب عالية المخاطر. |
| أطر تنظيمية إقليمية متميزة | IECEx المجموعة الأولى، ATEX M1/M2 (الاتحاد الأوروبي)؛ أنظمة منفصلة: MSHA 30 CFR (الولايات المتحدة الأمريكية)، MA (الصين) | IECEx المجموعة الثانية، ATEX المنطقة 1/2 (الاتحاد الأوروبي)؛ نظام منفصل: NEC الفئة الأولى القسم 1/2 (الولايات المتحدة الأمريكية) | تعد معايير IECEx/ATEX وMSHA وMA وفئات/أقسام NEC أنظمة تنظيمية مستقلة ولا يمكن اعتبارها بدائل مباشرة؛ ويجب أن تكون التجميعات النهائية معتمدة وفقًا لقواعد السلطة المحلية. |
1. قيود الكتلة الخاصة بالسبائك الخفيفة (المعيار الدولي IEC 60079-0، البند 8.2) وطاقة الصدم الميكانيكية في مناجم الفحم تحت الأرض
يقترح بائعو البطاريات ذات الاستخدامات العامة أحيانًا استخدام أغلفة من السبائك الخفيفة غير المحمية لتقليل وزن المركبة دون التحقق من حدود المواد الخاصة بالمجموعة الأولى. وبموجب البند 8.2 من المعيار IEC 60079-0، تخضع الأغلفة الخارجية لمعدات المجموعة الأولى (Ma و Mb) لقيود صارمة على النسبة المئوية للكتلة من المعادن الخفيفة، بحيث لا يؤدي التصادم بين الصخور المتساقطة أو الفولاذ الصدئ (أكسيد الحديد) والغلاف إلى حدوث شرارة احتكاك ثيرميتية قابلة للاشتعال في غاز الميثان. وعلى وجه التحديد، تحدد المواصفة القياسية IEC 60079-0 المحتوى الكلي من حيث الكتلة للألومنيوم والمغنيسيوم والتيتانيوم والزركونيوم في العلب الخارجية للمجموعة الأولى بما لا يزيد عن 15% إجمالاً، على ألا تتجاوز نسبة المغنيسيوم والتيتانيوم والزركونيوم مجتمعة 7.5% (في حين تفرض لوائح إدارة السلامة والصحة المهنية في المناجم الأمريكية (MSHA) أيضًا ضوابط صارمة على العلب المصنوعة من المعادن الخفيفة تحت الأرض).
وبالمثل، يحدد الجدول 15 من المعيار IEC 60079-0 طاقات اختبار الصدم الميكانيكي وفقًا لنوع المكون ودرجة الخطر الميكانيكي: تُختبر العلب والأجزاء الخارجية من المجموعة الأولى المعرضة لخطر كبير من التلف الميكانيكي دون حماية إضافية عند 20 جول، في حين تُختبر الأجزاء المعرضة لخطر ميكانيكي أقل أو المزودة بواقيات عند طاقات محددة أقل (مثل 7 جول أو 4 جول). ولتلبية كل من قيود السبائك الخفيفة ومتطلبات مقاومة الانهيارات الصخرية الشديدة تحت الأرض، تستخدم خزانات البطاريات المقاومة للاشتعال من المجموعة الأولى (Ex db I Mb) عادةً الفولاذ الهيكلي الملحوم أو الفولاذ المقاوم للصدأ AISI 316L، مقترنةً بطلاءات سطحية مضادة للكهرباء الساكنة (مقاومة السطح ≤ 10⁹ أوم في ظل الظروف القياسية) حيث يتم تطبيق طبقات خارجية غير معدنية.
الأنفاق الضيقة تحت الأرض وخيارات الملاذ الآمن: التهوية بالضغط ومخاطر الغازات
2. لماذا تتجه المناجم تحت الأرض إلى التخلي عن بطاريات الرصاص الحمضية وبطاريات الليثيوم أيون السائلة التقليدية
تاريخياً، كان نقل الفحم تحت الأرض يعتمد على محركات الديزل أو صناديق بطاريات الرصاص الحمضية المغمورة بالماء. تنبعث من محركات الديزل جسيمات الديزل (DPM) وأول أكسيد الكربون والحرارة في مواقع العمل العميقة، بينما تقوم بطاريات الرصاص الحمضية بتحليل الماء كهربائيًا وتطلق غاز الهيدروجين من المجموعة IIC (H₂، الحد الأدنى للانفجار 4٪) أثناء الشحن العادي. يجب تقييم تهوية شحن البطاريات وفقًا لمعيار تركيب البطاريات المعمول به ولوائح التعدين المحلية. تتناول المواصفة القياسية IEC 62485-2 تركيبات البطاريات الثابتة، بينما تغطي المواصفة القياسية IEC 62485-3 بطاريات الجر، بما في ذلك تلك المستخدمة في القاطرات التي تعمل بالبطاريات. كما تقع خزانات الجر المغمورة بحمض الرصاص عادةً ضمن نطاق مرجعي صناعي يتراوح بين 25 و35 واط/ساعة لكل كيلوغرام (اعتمادًا على كتلة الخزان الفولاذي وتصميم الخلية)، وتتطلب دورات إعادة شحن طويلة بالإضافة إلى إضافة الماء إلى المحلول الكهربائي بشكل دوري.
تتجنب بطاريات الليثيوم أيون التقليدية ذات الإلكتروليت السائل انبعاث غاز الهيدروجين الناتج عن تحليل الماء كهربائيًا أثناء الشحن العادي، لكنها تشكل مخاطر حادة في حالة حدوث عطل في الخلية داخل ممر هوائي محصور تحت الأرض. أما في منصة سطحية مفتوحة، فإن الدخان الناتج عن عطل البطارية يتبدد في الغلاف الجوي. أما داخل نفق فحم مغلق على عمق مئات الأمتار تحت الأرض، أو داخل ملاذ بديل تحت الأرض، فإن الانفلات الحراري لبطارية ليثيوم أيون السائلة التقليدية يمكن أن يؤدي إلى إطلاق أبخرة كربونات عضوية قابلة للاشتعال إلى جانب غازات سامة مثل فلوريد الهيدروجين (HF) وأول أكسيد الكربون (CO) في تيار هواء التهوية.
على منصتنا الثابتة ذات الجهد 51.2 فولت (MEG-Solid-512314FL1)، تستخدم تقنية MegSolid تكنولوجيا البطاريات شبه الصلبة، حيث تجمع بين تصميم هجين للإلكتروليت الصلب-السائل وكاثود LiFePO₄ (في حين أن منصات C&I تستخدم خلايا LFP في Energon، وLFP مع تكوين الحالة الصلبة الاختياري الخاص بالمشروع في ESSA0100B-0215، وتصنيف إلكتروليت غير مؤكد في 5000INTL):
- لا ينتج غاز الهيدروجين الناتج عن التحليل الكهربائي للماء من نوع بطاريات الرصاص الحمضية أثناء الشحن العادي أو الشحن السريع أو الشحن العرضي، مما يلغي الحاجة إلى الصيانة الروتينية المتمثلة في إضافة الماء والوقاية من انسكاب الحمض؛
- تم التأكد من استخدام تركيبة LiFePO4 الهجينة الصلبة-السائلة في بطارية MEG-Solid-512314FL1 (51.2 فولت)، والتي تضم صفحة المنتج الخاصة بها مراجع UL وCE وUN38.3 (يجب التحقق من الوثائق الداعمة ونطاق الشهادة المطبق لكل مشروع على حدة)؛
- تم التحقق من أن المعاوقة الداخلية لحزمة البطاريات تبلغ ≤ 15 ميللي أوم في حزمة البطاريات الثابتة الكاملة من طراز MEG-Solid-512314FL1 (51.2 فولت، 314 أمبير/ساعة)، مما يساعد في إدارة الحرارة أثناء عمليات الشحن والتفريغ العادية.
تسرب الماء (IP68) مقابل مقاومة التآكل الناتج عن تصريف مياه المناجم الحمضية
3. التمييز بين اختبار الغمر وفقًا للمعيار IEC 60529 IP68 والحماية من التآكل الكيميائي الخاصة بالموقع
قد تتراكم في ممرات البوابات وأحواض التصريف تحت الأرض في طبقات الفحم المحتوية على الكبريتيدات مياه المناجم الحمضية (التي غالبًا ما يُشار إليها في الأدبيات المتعلقة بالتعدين بنطاق مرجعي يتراوح بين pH 3.5 و5.5 تقريبًا، اعتمادًا على الجيولوجيا المحلية وأكسدة البيريت، على الرغم من أن قيمة pH الفعلية لمياه المناجم تختلف بشكل كبير حسب الموقع) ممزوجة بملاط الفحم الكاشط. عند تحديد مواصفات حاويات البطاريات تحت الأرض، يجب على المهندسين التمييز بين درجات مقاومة تسرب المياه ومقاومة التآكل الكيميائي:
- الحماية من تسرب الماء (IEC 60529 IP68): يُثبت تصنيف IP68 الحماية من تسرب الماء في حالة الغمر المستمر في الماء العذب على عمق ولفترة زمنية متفق عليهما بين الشركة المصنعة والمستخدم، لكن اختبار IP68 وحده لا يثبت مقاومة الجهاز لحمض الكبريتيك أو مياه المناجم المسببة للتآكل.
- علم التآكل والمعادن والتوافق الكيميائي: تتطلب مقاومة مياه المناجم الحمضية الخاصة بمواقع معينة (مثل الظروف التي يتراوح فيها الرقم الهيدروجيني بين 3.5 و5.5، إن وجدت) اختيار مواد منفصلة والتحقق من مقاومتها للتآكل — مثل الفولاذ المقاوم للصدأ AISI 316L، والفولاذ الهيكلي الثقيل المطلي بطبقات إيبوكسي أو قطران الفحم المقاومة للحمض والمثبتة فعاليتها، والحشيات المطاطية والموصلات الكبلية المتوافقة كيميائيًا.
- العزل الآمن جوهريًّا لنظام إدارة البطارية (BMS) (متطلب هندسي خاص بالمشروع): عندما يتعين على مجموعة بطاريات Ex db I Mb المثبتة تحت الأرض إرسال بيانات حالة الشحن (SoC) والجهد والحرارة إلى شاشة عرض خارجية أو شبكة التحكم في المنجم، يجب تصميم حواجز العزل الجلفاني والبصري (Ex ia I Ma أو Ex ib I Mb) وواجهات حرارية من نوع «اللوحة الباردة» أو الواجهات الحرارية الموصلة، كجزء من تصميم نظام Ex الخاص بالمشروع.
ثلاثة مسارات لتطبيقات التعدين: المركبات المخصصة، وأنظمة الملاذ الآمن، والشبكات الكهربائية الصغيرة السطحية
لضمان الشفافية الهندسية التامة، تفصل شركة MegSolid بين التقييم الهندسي المخصص لمصنعي المعدات الأصلية (OEM) ومصنعي التصميم الأصلي (ODM) لمعدات التعدين تحت الأرض، وبين أنظمة تخزين الطاقة القياسية C&I المخصصة للمناطق الآمنة، والمصممة للبنية التحتية للمناجم السطحية:
1. تقييم حلول OEM/ODM المخصصة لمركبات التعدين تحت الأرض، والقاطرات، والقطارات أحادية السكة، ومركبات LHD Scooptrams
تتطلب المركبات الكهربائية التي تسير تحت الأرض بدون سكة على إطارات مطاطية، والقاطرات التي تعمل بالبطاريات، والقطارات الأحادية المعلقة، ومركبات LHD (تحميل - نقل - تفريغ) ذات المجرفة، تكوينات مخصصة لبطاريات الجر مصممة هندسيًا لتتناسب مع غلاف مقاوم للاشتعال معتمد من الفئة الأولى (Ex db I Mb). يمكن لمصنعي معدات التعدين تقديم الجهد المطلوب للجر، وخصائص الحمولة، وأبعاد الغلاف، وواجهات نظام إدارة البطارية (BMS)، ومتطلبات شهادة المجموعة الأولى إلى شركة MegSolid لإجراء تقييم هندسي من قبل مصنعي المعدات الأصلية (OEM) أو مصنعي التصميم الأصلي (ODM). وتتطلب التكوينات النهائية للبطاريات والامتثال لمعايير الحماية من الانفجار إجراء تحقق خاص بالمشروع. تواصل مع فريقنا الهندسي عبر صفحة الهندسة الخاصة بأنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) والبطاريات الصناعية (OEM/ODM) للبدء في مراجعة الجدوى الفنية.
2. بدائل ملاجئ الطوارئ تحت الأرض وغرفة التحكم الاحتياطية في المنطقة الآمنة
تعتمد بدائل الملاجئ الطارئة تحت الأرض (غرف الملاذ أو محطات الإنقاذ) على الطاقة الاحتياطية لمراقبة الغازات، وأنظمة الاتصالات، وتنقية الهواء، والتحكم البيئي عند انقطاع التيار الكهربائي عن العمود الرئيسي. تختلف مدة التشغيل المطلوبة وبنية مصدر الطاقة باختلاف اللوائح الوطنية وتصميم الغرفة — على سبيل المثال، تحدد لوائح إدارة السلامة والصحة المهنية في المناجم الأمريكية (MSHA) (30 CFR الجزء 7 و30 CFR 75.1507) توفر 96 ساعة من الهواء الصالح للتنفس وقدرة دعم الحياة (أو 48 ساعة بموجب 30 CFR 75.1507(c) في حالة وجود ترتيبات مسبقة معتمدة لتوفير إمدادات إضافية من الهواء الصالح للتنفس)، في حين تحدد سلطات التعدين الأخرى قواعد مختلفة بشأن المدة والمعدات.
بالنسبة لغرف التحكم في المناطق الآمنة أو لتقييم الشركات المصنعة للمعدات الأصلية (OEM) من قِبل شركات تكامل أنظمة الملاذ الآمن، فإن أجهزتنا الثابتة MEG-Solid-512314FL1 بطارية هجينة صلبة 51.2 فولت 314 أمبير/ساعة (16.07 كيلوواط/ساعة) هي بطارية هجينة سكنية ذات حالة صلبة بجهد 51.2 فولت وسعة 314 أمبير/ساعة، 16.07 كيلوواط ساعة (نطاق تشغيل 43.2–57.6 فولت تيار مستمر، جهد شحن 57.6 فولت، تيار شحن/تفريغ أقصى 200 أمبير، مقاومة داخلية للحزمة ≤ 15 مللي أوم، 8,000 دورة عند عمق تفريغ بنسبة 80٪، واتصال عبر RS485 / RS232 / CAN، وشحن في درجة حرارة تتراوح من 0 درجة مئوية إلى 45 درجة مئوية، وتفريغ في درجة حرارة تتراوح من -20 درجة مئوية إلى 60 درجة مئوية). ويُشار إلى تصنيف الغلاف المنشور على أنه IP21/IP65 دون وجود خريطة تكوين مؤكدة. تسرد صفحة المنتج مراجع UL و CE و UN38.3؛ ويجب التحقق من الوثائق الداعمة ونطاق التطبيق.
3. مراوح التهوية الرئيسية للمناجم السطحية، ومضخات تصريف المياه من الآبار العميقة، والشبكات الصغيرة للمحطات الفرعية
في منجم الفحم تحت الأرض الذي يحتوي على غازات، تعمل استمرارية التيار الكهربائي على السطح على حماية كل من العاملين تحت الأرض وأصول التعدين عالية القيمة:
- مراوح التهوية السطحية الرئيسية: عند انقطاع التيار الكهربائي السطحي في منجم يحتوي على غازات، يبدأ غاز الميثان (CH₄) الموجود تحت الأرض في التراكم بمعدل يتحدد وفقًا لمعدلات انبعاث غاز الطبقة الفحمية، وحجم مجاري الهواء، والضغط الجوي، مما يجعل توفر طاقة احتياطية سريعة أمرًا ضروريًا لاستعادة تدفق الهواء؛
- محطات الضخ الرئيسية لتصريف المياه من الآبار العميقة: إن انقطاع التيار الكهربائي لفترات طويلة عن مضخات تصريف المياه ذات الرأس العالي في الآبار، أثناء تدفق المياه الجوفية بكثافة، ينطوي على مخاطر حدوث فيضانات في آلات قطع الجدران الطويلة، ودعامات السقف، والمحطات الفرعية الموجودة في قاع البئر؛
- الرافعات ذات العمود المساعد ومحطات تحضير السطح: يؤدي انخفاض الشبكة وانقطاع التيار عن خطوط التغذية إلى تعطيل عمليات الرفع ومحطات غسل الفحم.
بالنسبة لمحطات التوزيع الكهربائية في المناجم السطحية الواقعة في المناطق الآمنة والشبكات الصغيرة الصناعية، توفر شركة MegSolid خزانات وحاويات ومعدات PCS معيارية مخصصة للقطاعين التجاري والصناعي (C&I)) عبر منصات جهد كهربائي وخلايا مختلفة تم التحقق من صلاحيتها:
- نظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) بسعة 100 كيلوواط / 215.04 كيلوواط·ساعة، مبرد بالهواء، مركب في خزانة خارجية (ESSA0100B-0215، 672–850 فولت تيار مستمر): نظامنا نظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) بسعة 100 كيلوواط / 215.04 كيلوواط·ساعة، مبرد بالهواء، في خزانة خارجية يستخدم خلايا LFP (مع تكوين اختياري للبطارية ذات الحالة الصلبة وفقًا لمتطلبات المشروع) ضمن نطاق جهد بطارية يتراوح بين 672 و850 فولت تيار مستمر، ويشتمل على محول عزل مدمج، ونظام MPPT مدمج للطاقة الكهروضوئية (250 فولت – 850 فولت)، <3% THDi، وحماية خارجية من فئة IP54 (من 0 درجة مئوية إلى +45 درجة مئوية).
- 261.24 كيلوواط/ساعة / 125 كيلو فولت أمبير، نظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) المبرد بالسائل C&I (Energon، 676–936 فولت تيار مستمر): نظامنا 261 كيلوواط/ساعة / 125 كيلو فولت أمبير، نظام تخزين الطاقة C&I المبرد بالسائل يستخدم خلايا LFP بسعة 314 أمبير/ساعة في تكوين 1P260S (الجهد الاسمي 832 فولت تيار مستمر، نطاق الجهد 676–936 فولت تيار مستمر) مع كفاءة قصوى للنظام تبلغ 90٪، وحماية IP54، ونطاق تشغيل من -20 درجة مئوية إلى 55 درجة مئوية (مع ضرورة خفض السعة عند درجات حرارة أعلى من 45 درجة مئوية)، وارتفاع أقصى يبلغ ≤ 4,000 متر (مع ضرورة خفض السعة عند ارتفاعات أعلى من 2,000 متر)، نظام الحماية من الحرائق Novec + الماء، وإمكانية التوسع بالتوازي حتى 10 وحدات.
- نظام تخزين طاقة بالبطاريات (BESS) مبرد بالسائل ومُعبَّأ في حاويات بقدرة 2.7 ميجاوات / 5,015.9 كيلوواط/ساعة (طراز 5000INTL، 1,123.2–1,497.6 فولت تيار مستمر) ونظام توزيع طاقة معياري (PCS) مصمم بشكل منفصل (سلسلة PMA): الـ 5000INTL يوفر طاقة تيار متردد اسمية تبلغ 2,700 كيلوواط وسعة تخزين للبطارية تبلغ 5,015.9 كيلوواط/ساعة ضمن نطاق جهد بطارية تيار مستمر يتراوح بين 1,123.2 و1,497.6 فولت (معيار IP55، ارتفاع ≤ 4,000 متر؛ لم يتم تأكيد نوع الإلكتروليت المحدد في أوراق البيانات العامة). كما توفر MegSolid أيضًا سلسلة PCS المعيارية PMA080 وPMA0105 وPMA0125 (80–125 كيلوواط) لتطبيقات التخزين المصممة بشكل منفصل. لا يتم دعم التوصيل المباشر بالتيار المستمر بين هاتين المنصتين لأن نطاقات الجهد المحددة للتيار المستمر لا تتطابق (الحد الأعلى لمدخل التيار المستمر في PMA هو 950 فولت تيار مستمر، في حين تعمل 5000INTL في نطاق 1,123.2–1,497.6 فولت تيار مستمر). تعمل سلسلة PMA في نطاق درجات حرارة من -30 درجة مئوية إلى +60 درجة مئوية، مع ضرورة خفض القدرة عند درجات حرارة تزيد عن 45 درجة مئوية. يبلغ الارتفاع المقدر للتركيب ما يصل إلى 5,000 متر، مع انخفاض في القدرة فوق 3,000 متر، ويُعد معدل التبديل الذي يقل عن 20 مللي ثانية مقياسًا على مستوى وحدة PCS (يعتمد إجمالي وقت نقل المنشأة لأحمال تهوية المناجم الكبيرة على تصميم المفاتيح الكهربائية الخارجية ونظام الحماية).
اطلع على المواصفات الكاملة لمحطات التحويل السطحية والشبكات الصغيرة على موقعنا صفحة أنظمة تخزين الطاقة التجارية والصناعية (C&I) →
قائمة مراجعة مواصفات طلب عرض الأسعار الخاص بمنجم الفحم والبطاريات الصناعية
يرجى تضمين المعلمات الهندسية الست الواردة في الجدول 2 عند تقديم طلب عرض الأسعار الخاص بك، حتى تتمكن فرقنا الهندسية التابعة لشركات تصنيع المعدات الأصلية (OEM) ومصنعي التصميم الأصلي (ODM) وC&I من تقييم متطلبات مشروعك.
الجدول 2: قائمة مراجعة مواصفات طلبات عروض الأسعار للبطاريات المستخدمة في التعدين والمناطق الخطرة
| فئة المعلمة | الخيارات التي يجب تحديدها في طلب عرض الأسعار الهندسي الخاص بك | لماذا يُعد هذا عاملاً حاسماً في تصميم الحزم والأنظمة |
|---|---|---|
| 1. موقع التركيب والنظام التنظيمي | محطة فرعية في منطقة آمنة على السطح مقابل منجم فحم تحت الأرض (IECEx / ATEX المجموعة الأولى Ma/Mb، ATEX M1/M2، MSHA 30 CFR، أو شهادة MA الصينية) | يحدد ما إذا كان نظام BESS المعياري للسطح IP54/IP55 C&I ينطبق، أم أن الأمر يتطلب تقييمًا هندسيًّا من قبل الشركة المصنعة (OEM) خاصًّا بالمشروع لمجموعة كاملة من الفئة الأولى. |
| 2. الحد الأقصى لدرجة حرارة غبار الفحم وقواعد الإسكان | المجموعة الأولى (CH₄ + طبقة غبار الفحم ≤ 150 درجة مئوية، طاقة الصدم وفقًا لمعيار IEC 60079-0 حسب مستوى المخاطر حتى 20 جول، كتلة المعادن الخفيفة الخارجية ≤ 15% من الألومنيوم/المغنيسيوم/التيتانيوم/الزركونيوم) | يغطي هذا المعيار متطلبات معادن الهيكل (الفولاذ الملحوم / الفولاذ المقاوم للصدأ 316L)، والطلاء المضاد للكهرباء الساكنة (≤ 10⁹ أوم)، وتصميم تبديد الحرارة. |
| 3. تسرب المياه مقابل التعرض للتآكل الحمضي | الاستخدام الداخلي/السطحي: IP21 / IP54 / IP55 / IP65 مقابل الاستخدام تحت الأرض: تصنيف الغمر في المياه العذبة IP68 + حماية منفصلة من تآكل مياه المناجم الحمضية الخاصة بالموقع (على سبيل المثال، درجة الحموضة 3.5–5.5 عند وجودها) | يفصل بين اختبار الغمر وفقًا للمعيار IEC 60529 IP68 والتحقق من التوافق الكيميائي للأغلفة والطلاءات والحشيات في مياه المناجم الحمضية. |
| 4. جهد النظام، والسعة، ودورة التشغيل | تشمل منصات MegSolid البطارية المنزلية 51.2 فولت / 16.07 كيلوواط·ساعة (LFP شبه صلبة)، وطراز ESSA0100B-0215 بجهد 672–850 فولت تيار مستمر (LFP، مع خيار بطارية الحالة الصلبة المخصصة للمشروع)، وEnergon 261 بجهد 676–936 فولت تيار مستمر (LFP)، و5000INTL بجهد 1123.2–1497.6 فولت تيار مستمر. ويجب تقييم متطلبات الجهد المخصصة بشكل منفصل. | يميز بين منصات الجهد القياسي والخلية التي تم التحقق من صحتها، ومتطلبات الجهد المخصص للجر أو الجهد الاحتياطي الخاصة بمصنعي المعدات الأصلية (OEM)، والتي يجب أن تخضع لتقييم الجدوى الخاص بكل مشروع على حدة. |
| 5. نطاق درجة الحرارة المحيطة والارتفاع | درجات حرارة الشحن/التفريغ وعتبات خفض السعة (تنخفض سعة بطارية Energon عند درجات حرارة تزيد عن 45 درجة مئوية وعلى ارتفاعات تزيد عن 2,000 متر؛ وتنخفض سعة بطارية PMA PCS عند درجات حرارة تزيد عن 45 درجة مئوية وعلى ارتفاعات تزيد عن 3,000 متر) | يضمن التشغيل الحراري الموثوق به والتخفيض المناسب للقدرة وفقًا لدرجة الحرارة والارتفاع في جميع أنحاء المنجمات تحت الأرض وأبراج المناجم السطحية الموجودة على ارتفاعات عالية. |
| 6. واجهات نظام إدارة البطارية (BMS) والتحقق من الشهادات | بروتوكولات RS485 / RS232 / CAN، ومتطلبات العزل Ex ia / ib الخاصة بالمشروع، والتحقق من نطاق وثائق UL / CE / UN38.3، والحصول على شهادة Ex النهائية للنظام الكامل | يحدد المسؤوليات الهندسية ومسؤوليات الامتثال بين مورد البطاريات، والشركة المصنعة للمعدات الأصلية (OEM)، وهيئة الاعتماد التابعة لجهة خارجية. |
الأسئلة الشائعة
هل يمكن تركيب بطارية MegSolid السكنية القياسية في منطقة خطرة داخل منجم فحم؟
لا تتضمن بيانات المنتج القياسية MEG-Solid-512314FL1 أي شهادة للحماية من الانفجار من الفئة الأولى. ويمكن تقييم الوحدة التي تعمل بجهد 51.2 فولت من قبل مصنع معدات أصلي مؤهل، لكن نظام البطاريات تحت الأرض الكامل يحتاج إلى اختبارات خاصة بالمشروع، والحصول على شهادات الاعتماد، والموافقة الميدانية.
ما هي بطارية MegSolid التي تستخدم تركيبة LiFePO4 شبه الصلبة المؤكدة؟
تم توثيق بطارية MEG-Solid-512314FL1 على أنها بطارية LiFePO4 هجينة صلبة-سائلة بجهد 51.2 فولت، وسعة 314 أمبير-ساعة، وطاقة 16.07 كيلوواط-ساعة، مع تيار شحن وتفريغ مستمر يصل إلى 200 أمبير. ولا يجب افتراض هذه التركيبة الكيميائية لكل منتج من منتجات MegSolid C&I أو المنتجات المعبأة في حاويات.
هل يُثبت تصنيف الغلاف IP68 مقاومة مياه المناجم الحمضية؟
لا. يحدد معيار IP68 مستوى الحماية من دخول العناصر الخارجية في ظل عمق ومدة الغمر المتفق عليهما. أما فيما يتعلق بمياه المناجم الحمضية، وملاط الفحم، وسلامة الطلاء، وتوافق الحشيات، فتتطلب إجراء اختبارات منفصلة للتحقق من ملاءمة المواد ومقاومة التآكل وفقًا لخصائص الموقع.
ما هي البيانات التشغيلية التي ينبغي على الشركة المصنعة الأصلية لبطاريات قاطرات التعدين توفيرها؟
توفير جهد التيار المستمر للجر، والتيار المستمر والتيار الذروي، ودورة التشغيل، وملف إعادة توليد الطاقة، وقائمة واجهات نظام إدارة البطارية (BMS)، والمساحة المتاحة داخل العلبة، والظروف الحرارية، والتعرض المتوقع للماء، والسلطة المختصة المحددة التي أصدرت شهادة اعتماد معدات التعدين.
ما هي خيارات أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) من MegSolid المخصصة لمحطات التحويل الفرعية في المناجم السطحية؟
تشمل خيارات المناطق الآمنة طراز ESSA0100B-0215 بقدرة 100 كيلوواط/215.04 كيلوواط·ساعة، وطراز Energon بقدرة 125 كيلو فولت أمبير/261.24 كيلوواط·ساعة، وطراز 5000INTL بقدرة 2.7 ميجاواط/5,015.9 كيلوواط·ساعة. يتطلب تحديد حجم أنظمة التهوية وتصريف المياه الاحتياطية ملفات تعريف الحمل المؤكدة، وتيارات بدء التشغيل، والطاقة القابلة للاستخدام.
هل يمكن توصيل وحدة PCS المعيارية من PMA مباشرةً بحافلة التيار المستمر لبطارية 5000INTL؟
لا تدعم المواصفات الموثقة التوصيل المباشر بالتيار المستمر: فالحد الأقصى لمدخلات وحدة PMA هو 950 فولت تيار مستمر، في حين أن نطاق جهد بطارية 5000INTL يتراوح بين 1,123.2 و1,497.6 فولت تيار مستمر. ولذلك، يلزم إجراء هندسة منفصلة للنظام وتحويل الطاقة وفقًا للمواصفات الصحيحة.
هل تزيل كيمياء الليثيوم جميع مخاطر الشحن الكهربائي تحت الأرض وغازات الصدوع؟
لا. لا ينتج عن بطارية LiFePO4 شبه الصلبة غازات ناتجة عن التحليل الكهربائي للماء من النوع الذي يحدث في بطاريات الرصاص الحمضية أثناء التشغيل العادي، ولكن قد يؤدي أي عطل في الخلية إلى إنتاج غازات تنفيس خطرة وحرارة. ولا تزال التهوية والعزل الكهربائي وإدارة الحرارة وتقييم مخاطر الانفجار (Ex) للنظام بأكمله أمورًا ضرورية.
ماذا تعني موافقة إدارة السلامة والصحة في مناجم الفحم (MSHA) بالنسبة لبطاريات مناجم الفحم في الولايات المتحدة؟
يجب أن تستوفي أنظمة التعدين تحت الأرض في الولايات المتحدة اللوائح والموافقات السارية الصادرة عن إدارة السلامة والصحة المهنية في المناجم (MSHA) فيما يتعلق باستخدامها المحدد. ولا تعني شهادة IECEx أو ATEX بحد ذاتها الحصول تلقائيًا على موافقة MSHA. يرجى التأكد من متطلبات 30 CFR ذات الصلة مع مشغل المنجم والسلطة المانحة للشهادة.
هل يمكن استخدام حاوية بطارية من فئة ATEX المجموعة الثانية المنطقة 1 في منجم فحم تحت الأرض تابع للاتحاد الأوروبي؟
لا يُسمح بأي استبدال تلقائي. تستخدم مناجم الفحم تحت الأرض معدات ATEX من المجموعة الأولى (Group I)، M1/M2 ومستويات الحماية المقابلة Ma/Mb. تنطبق تصنيفات المناطق الخاصة بالمجموعة الثانية (Group II) على المواقع الأخرى المعرضة لخطر الغازات؛ ويتطلب التجميع الكامل الخاص بالتعدين إجراء التقييم الصحيح للمجموعة الأولى (Group I).
هل شهادة MA الصينية قابلة للتبادل مع شهادة IECEx من المجموعة الأولى؟
لا. تعتبر شهادة MA الصينية وشهادة IECEx من المجموعة الأولى إطارين منفصلين للاعتماد. بالنسبة للمشاريع في الصين، يجب التحقق من اعتمادات المنتجات التعدينية الوطنية المعمول بها، وأدلة الاختبار، ونطاق الشهادة الخاصة بمجموعة البطارية النهائية.
تعاون مع MegSolid في مجال تقييم منتجات OEM/ODM الخاصة بالتعدين والمحطات الفرعية السطحية C&I BESS
سواء كنت شركة تصنيع معدات التعدين (OEM) تقيّم تكوينات البطاريات المخصصة للمركبات تحت الأرض وأنظمة الملاذ الآمن، أو مشغل منجم يقوم بنشر وحدات تخزين احتياطية C&I في المناطق الآمنة لمحطات التهوية وتصريف المياه السطحية، فإن MegSolid توفر مواصفات منتجات شفافة ودعمًا هندسيًّا:
