لا يمكن لنظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) تأجيل تحديث المحول إلا إذا كان العجز في السعة مؤقتًا وقابلًا للقياس، وتلاه فترة عملية لإعادة الشحن.
يجب أن يستوفي المشروع ثلاثة شروط أساسية:
- يمكن حساب الحد الأقصى لنقص الطاقة بالكيلوواط أو الكيلوفولت أمبير
- فترة الحمل الزائد لها مدة محددة
- يمكن إعادة شحن البطارية قبل الذروة التالية
MegSolid يقوم بتقييم مشاريع سعة المحولات من خلال الفصل بين طاقة نظام التحكم في الطاقة (PCS) وطاقة البطارية.
يجب أن يغطي نظام PCS العجز الأقصى في الطاقة. ويجب أن تحافظ البطارية على هذا الناتج طوال المدة المطلوبة.
لا يمكن لنظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) أن يتحمل عجزًا دائمًا في السعة إلى ما لا نهاية. فإذا استمر تشغيل حمل الإنتاج الجديد بشكل مستمر ولم تتوفر أي سعة احتياطية للشحن، فسيظل المصنع بحاجة إلى تحديث المحولات أو شبكة التوصيل .
طلب إجراء تقييم أولي لسعة المحول
لإجراء المراجعة الهندسية الأولية، يرجى تقديم ما يلي:
| المعلومات المطلوبة | ما يجب توفيره |
|---|---|
| المحول | صورة لوحة البيانات، والقدرة المقننة بالكيلو فولت أمبير، والجهد الكهربائي |
| الطلب الحالي | بيانات الأحمال على فترات زمنية لمدة اثني عشر شهرًا |
| معدات جديدة | القدرة المقدرة وجدول التشغيل |
| حد السحب من الشبكة | القيمة العملية، أو القاطع، أو الحد الأقصى للتشغيل الداخلي |
| النظام الكهربائي | مخطط الخط الواحد الحالي |
| الجدول الزمني للمشروع | الموعد المستهدف للإنتاج وبدء التشغيل |
يمكن أن تسفر المراجعة الأولية التي تجريها شركة MegSolid عن:
- العجز التقديري في سعة المحولات
- نطاق القدرة الأولي لنظام PCS
- المتطلبات الأولية لمدة عمل البطارية
- الفترة الموصى بها للشحن
- الاستراتيجية الأولية لحدود الاستيراد الخاصة بنظام إدارة الطاقة (EMS)
- اتجاه النظام: خزانة أو حاوية
- البيانات المطلوبة قبل إصدار عرض السعر
زر «موصى به»: طلب إجراء تقييم أولي للقدرات
هل المشروع مناسب لنظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS)؟
القرار الأول لا يتعلق باختيار خزانة البطاريات التي يجب شراؤها.
القرار الأول هو تحديد ما إذا كان المصنع يعاني من مشكلة مؤقتة تتعلق بأحمال الذروة أم من مشكلة دائمة تتعلق بالبنية التحتية.
| ظروف المشروع | ملاءمة BESS | توجيهات المشتريات |
|---|---|---|
| ذروة قصيرة ومتوقعة مع إعادة الشحن خارج أوقات الذروة | مرتفع | المضي قدمًا في عملية PCS وتحديد احتياجات الطاقة |
| الإنتاج بالدفعات أو الحمل الزائد الموسمي | مرتفع | نمذجة الدورات السنوية ومدة الذروة |
| جسر مؤقت قبل تسليم المحول | متوسطة إلى عالية | مقارنة فترة الجسر مع دورة حياة نظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) |
| عجز مستمر طوال معظم اليوم | منخفض | تحديث المحول أو وصلة الشبكة |
| لا توجد طاقة احتياطية من الشبكة أو من الألواح الكهروضوئية للشحن | منخفض | لا تستطيع شبكة BESS الحفاظ على الدورة اليومية |
| يواجه المحول مشاكل حرارية أو متعلقة بالعزل | منخفض | إصلاح البنية التحتية أو استبدالها أولاً |
| اللوحات الكهربائية الحالية غير كافية من حيث السعة | منخفض | لا تزال هناك حاجة إلى تحديث الشبكة الكهربائية |
| الحمل الأقصى بالإضافة إلى متطلبات الطاقة الاحتياطية | مرتفع | تقييم الاستخدام المشترك للقدرات والمرونة |
يكون نظام BESS في أقصى كفاءته عندما تحدث مشكلة السعة خلال فترات إنتاج محددة.
ومن الأمثلة على ذلك:
- خط إنتاج جديد يتسبب في حدوث ذروة في حركة المرور بعد الظهر تستمر لمدة ساعتين
- يتداخل عمل العديد من الضواغط أثناء تغيير نوبات العمل
- يتزامن شحن السيارات الكهربائية مع ذروة الطلب على الطاقة في المصانع
- يرتفع الطلب على التبريد خلال ساعات الظهيرة الحارة
- يعمل السخان الدفعي لعدد محدود من دورات الإنتاج
- لن يكتمل تعزيز الشبكة قبل بدء الإنتاج
وعندما يكون العجز في السعة مستمراً، فإن التخزين لا يؤدي إلا إلى نقل المشكلة إلى مكان آخر.
تصل البطارية في النهاية إلى الحد الأدنى لمستوى شحنها (SOC)، ويجب إعادة شحنها من نفس الشبكة الكهربائية المحدودة.
نظام BESS مقابل تحديث المحولات مقابل الاستراتيجية الهجينة
ينبغي للمصنع أن يقارن بين ثلاثة خيارات قبل إصدار أمر الشراء.
| عامل اتخاذ القرار | دعم قدرات برنامج BESS | تحديث المحول | الاستراتيجية المختلطة |
|---|---|---|---|
| أفضل منحنى تحميل | الارتفاعات المؤقتة | النمو المستمر في الأحمال | الذروة الحالية بالإضافة إلى النمو المستقبلي |
| النشر | قد تكون أسرع | عادةً ما تكون أبطأ | على مراحل |
| القدرة على المدى الطويل | مقيدة بـ PCS والطاقة | دائم | قابل للتوسيع |
| متطلبات إعادة الشحن | مطلوب | لا ينطبق | مطلوب خلال الفترة الانتقالية |
| قدرة النسخ الاحتياطي | متاح | غير مشمول | متاح |
| تخفيف الأحمال في أوقات الذروة | متاح | غير مشمول | متاح |
| الأعمال المدنية وأعمال المركبات الآلية | قد يكون أقل | عادةً ما تكون كبيرة | مؤجلة أو على مراحل |
| الاستخدام في المستقبل | تخفيف أحمال الذروة، والتزويد الاحتياطي، وتخزين الطاقة الكهروضوئية | السعة الدائمة | يستمر عمل نظام BESS بعد التحديث |
| الخطر الرئيسي | حساب غير صحيح لمدة التحميل | طول مدة الموافقة ودورة البناء | تنسيق هذين الاستثمارين |
الـ استراتيجية هجينة قد يكون ذلك خيارًا جذابًا من الناحية التجارية عندما لا يمكن تأجيل الإنتاج في انتظار وصول محول جديد.
يوفر نظام BESS الدعم من حيث السعة خلال فترة التسليم والتشييد. وبعد تحديث المحول، يمكن للنظام نفسه أن يستمر في العمل لمدة:
- تخفيف الأحمال في أوقات الذروة
- الطاقة الاحتياطية
- الاستهلاك الذاتي للطاقة الشمسية
- تحسين الديزل
- التحكم في حد الطلب
- تشغيل الشبكة المصغّرة
تواصل وزارة الطاقة الأمريكية (DOE) تحديد كل من محدودية الطاقة الإنتاجية، وطول مدة عمليات الشراء، والاعتماد على سلسلة التوريد، باعتبارها معوقات حالية في سوق محولات التوزيع بالولايات المتحدة. ورغم أن هذه الظروف تقتصر على هذا السوق تحديدًا، إلا أنها توضح الأسباب التي قد تدفع المواقع الصناعية إلى الحاجة إلى حل مؤقت لتعويض النقص في الطاقة الإنتاجية، ريثما يتم توفير التعزيز الدائم.
حساب السعة الفعلية للمحول
القيمة الموضحة على اللوحة التعريفية للمحول بالكيفا (kVA) لا تعادل القدرة القابلة للاستخدام من المصنع بالكيلوواط (kW).
العلاقة التقريبية بين الطاقة النشطة هي:
الطاقة الفعالة = الطاقة الظاهرية × معامل القدرة
بالنسبة لمحول بقدرة 1,000 كيلو فولت أمبير:
| معامل القدرة | القدرة النشطة التقريبية |
|---|---|
| 0.85 | 850 كيلوواط |
| 0.90 | 900 كيلوواط |
| 0.95 | 950 كيلوواط |
| 0.98 | 980 كيلوواط |
هذا مجرد الحساب الأول.
كما يجب على فريق الهندسة مراجعة ما يلي:
- نوع المحول وطريقة التبريد
- درجة الحرارة المحيطة ودرجة حرارة الغلاف
- نمط التحميل اليومي
- التيارات التوافقية
- اختلال توازن الجهد الكهربائي
- التحميل المحايد
- حالة المحول وعمره
- قدرة القاطع الرئيسي
- سعة القضبان الموصلة والكابلات
- إعدادات الحماية
لا يوجد شرط عام يقضي بأن يظل كل محول أقل من 80% من القيمة الاسمية المحددة على اللوحة.
تشير شركة شنايدر إلكتريك إلى أن محولاتها من النوع الجاف ذات الجهد المنخفض مصممة للعمل المستمر تحت الحمل الكامل في ظل ظروف مثالية محددة. كما تسمح إرشادات الشركة الخاصة بالمحولات المملوءة بالسائل بالتشغيل وفقًا للقدرة المقدرة في ظل ظروف بيئية محددة، بما في ذلك متوسط يومي يبلغ 30 درجة مئوية ودرجة حرارة قصوى تبلغ 40 درجة مئوية.
قد تتطلب درجات الحرارة المحيطة المرتفعة خفض السعة. وتحدد إرشادات شركة شنايدر الخاصة بالمحولات ذات الجهد المنخفض ذات الصلة خفض السعة (VA) عندما يتجاوز متوسط درجة الحرارة المحيطة على مدار 24 ساعة 30 درجة مئوية.
كما تتطلب الأحمال غير الخطية اهتمامًا أيضًا.
تُحدث محركات التردد المتغير (VFD) والمقومات وأجهزة الشحن ومعدات إلكترونيات الطاقة تيارات توافقية قد تؤدي إلى زيادة تسخين المحولات وتشويه الجهد. وتوصي شركة إيتون بتقييم نسبة الحمل التوافقي بدلاً من افتراض أن كل كيلو فولت أمبير (kVA) من قدرة المحول ينتج عنه نفس التأثير الحراري.
حساب العجز في السعة
تبلغ الاحتياجات الأولية من طاقة أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) ما يلي:
طاقة التفريغ المطلوبة لنظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) = الطلب المتوقع للموقع − الحد المسموح به للاستيراد
لنفترض أن أحد المصانع لديه الملامح التشغيلية التالية:
| المدخلات الهندسية | قيمة توضيحية |
|---|---|
| الطاقة القصوى الحالية للمصنع | 780 كيلوواط |
| حمولة جديدة لخط الإنتاج | 300 كيلوواط |
| توقعات الطلب الإجمالي | 1,080 كيلوواط |
| استيراد المحولات المسموح به | 900 كيلوواط |
| العجز المحسوب في السعة | 180 كيلوواط |
يجب أن توفر نظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) ما يقارب 180 كيلوواط عندما يتجاوز الحمل الإجمالي للمنشأة عتبة الـ 900 كيلوواط.
كما ينبغي أن يأخذ التقييم النهائي لنظام PCS في الاعتبار ما يلي:
- خطأ في التوقعات
- استجابة خطوات الحمل
- هامش التشغيل لنظام PCS
- الاستهلاك المساعد
- متطلبات القدرة الارتكاسية
- نطاق التحكم الثابت
- التقلبات المستقبلية في الإنتاج
وبالتالي، فإن اختيار نظام توزيع الطاقة (PCS) من فئة 250 كيلوواط يُعد اتجاهًا أوليًّا أكثر عملية من اختيار نظام توزيع الطاقة (PCS) بقدرة 180 كيلوواط بالضبط.
هذه ليست الأبعاد النهائية. فالمتطلبات الفعلية تعتمد على بيانات الفواصل الزمنية، ومعامل القدرة، والحمل الأقصى المتزامن.
أكمل حسابات الطاقة والقدرة
تحدد قدرة نظام PCS مقدار الطلب على المحول الذي يمكن إزالته.
تحدد طاقة البطارية المدة التي يمكن لنظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) خلالها الحفاظ على هذا الانخفاض.
لنفترض أن العجز البالغ 180 كيلوواط يستمر لمدة 90 دقيقة:
الطاقة المطلوبة لتشغيل التيار المتردد (AC) = 180 كيلوواط × 1.5 ساعة = 270 كيلوواط/ساعة
يجب أن تكون السعة الاسمية للبطارية أعلى من الطاقة الحسابية للتيار المتردد.
لإجراء حساب أولي توضيحي:
| خطوة الحساب | نتيجة توضيحية |
|---|---|
| العجز في السعة | 180 كيلوواط |
| مدة الذروة | 1.5 ساعة |
| الطاقة المطلوبة لتشغيل التيار المتردد (AC) | 270 كيلوواط/ساعة |
| الفترة المفترضة التي يمكن استخدام بطارية SOC خلالها | 80% |
| معامل التحويل المفترض | 90% |
| الطاقة الاسمية الأولية | 375 كيلوواط/ساعة |
| التوجيهات الأولية لنظام PCS | فئة 250 كيلوواط |
| التكوين النهائي | يتطلب مراجعة دورة العمل |
الحساب الأولي للطاقة الاسمية هو:
270 كيلوواط·ساعة ÷ 0.80 ÷ 0.90 = 375 كيلوواط·ساعة
قد تكون هناك حاجة إلى سعة إضافية من أجل:
- الأداء في نهاية العمر التشغيلي
- تدهور أداء البطارية
- آثار درجة الحرارة
- الأحمال المساعدة
- عدم اليقين في التنبؤ
- الاحتياطي الطارئ
يشير هذا المثال إلى وحدة MEGA PCS بقدرة 250 كيلوواط، مع سعة بطارية مخصصة للمشروع.
وهذا لا يشير إلى خزانة واحدة من طراز ESSA0100B-0215 بسعة 100 كيلوواط/215.04 كيلوواط/ساعة.
للاطلاع على الجوانب الاقتصادية الأوسع نطاقًا لتقليل أحمال الذروة، يرجى مراجعة دليل هندسي حول عائد الاستثمار في تقنية تخفيف الأحمال (C&I).
قد يؤدي الشحن إلى ظهور مشكلة ثانية تتعلق بالسعة
يجب أن يستعيد نظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) مستوى شحنه (SOC) بعد تغطية ذروة الاستهلاك في المصنع.
يؤدي الشحن إلى زيادة الطلب على المحولات ما لم تكن الطاقة مستمدة من فائض مؤكد من الطاقة الكهروضوئية.
يجب أن يكون الحد الأقصى للشحن الديناميكي كما يلي:
طاقة الشحن المسموح بها لنظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) = الحد الأقصى للاستيراد − الطلب على المنشأة − الهامش الهندسي
افترض:
| حالة الشحن | قيمة توضيحية |
|---|---|
| حد السحب من الشبكة | 900 كيلوواط |
| الطلب الحالي من المصانع | 720 كيلوواط |
| هامش هندسي | 50 كيلوواط |
| طاقة الشحن المتاحة | 130 كيلوواط |
على الرغم من أن قدرة نظام الشحن (PCS) قد تبلغ 250 كيلوواط، إلا أنه ينبغي أن يقتصر الشحن من الشبكة على 130 كيلوواط في ظل ظروف التشغيل هذه.
قد تزداد قوة الشحن في الحالات التالية:
- انخفاض الطلب من المصانع
- تتوفر الطاقة الكهروضوئية الفائضة
- توقف خط الإنتاج
- التغييرات في الحد الأقصى المسموح به للاستيراد
- يجب أن يتعافى مؤشر SOC قبل بلوغ الذروة المتوقعة
في حالة عدم توفر هامش شحن، لن يتمكن نظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) من تكرار دورة التشغيل المطلوبة.
يجب التأكد من ذلك قبل أن يحدد المورد سعة البطارية بشكل نهائي.
التحكم في حدود الاستيراد عبر نظام إدارة الطاقة (EMS)
يتطلب دعم المحولات التحكم في الوقت الفعلي.
لا يكفي اتباع جدول ثابت للشحن والتفريغ عندما تتغير متطلبات الإنتاج على مدار اليوم.
ينبغي أن تراقب نظام إدارة الطاقة (EMS) ما يلي:
- قدرة نقطة التوصيل
- تحميل المحولات
- الطلب على المرافق
- SOC البطارية
- توافر خدمة PCS
- إنتاج الطاقة الكهروضوئية
- حالة تشغيل السطر الجديد
- صحة أجهزة القياس والاتصالات
منطق التحكم الأساسي هو:
- يسجل عداد نقطة التوصيل كمية الكهرباء المستوردة إلى المنشأة.
- يقوم نظام إدارة الطاقة (EMS) بمقارنة قيمة الاستيراد بالحد المحدد.
- يتم تفريغ جهاز PCS عند الاقتراب من العتبة.
- يتبع إنتاج نظام PCS التغيرات في الطلب من المصانع.
- يحافظ نظام إدارة الطاقة (EMS) على الحد الأدنى من احتياطي حالة التشغيل (SOC).
- سيكون الشحن محدودًا إلى أن تتوفر سعة استيعابية للاستيراد.
- يتم تفعيل وضع احتياطي آمن بعد انقطاع الاتصال.
أظهرت الأبحاث التي أجراها المعهد الوطني للطاقة المتجددة (NREL) أن نقاط الضبط الخاصة بنظام التحكم في أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) تؤثر بشكل مباشر على حمل المحولات واستخدام سعة التخزين. وقد يؤدي اختيار عتبات غير ملائمة إلى عدم الاستفادة الكاملة من البطارية أو إلى تقليل قدرتها على التحكم في ذروات الطلب.
راجع دليل بنية الاتصالات بين نظام إدارة البطارية (BMS) ونظام إدارة الطاقة (EMS) لتنسيق الإشارات وحدود التشغيل.
اتجاه منتجات MegSolid المبدئي
يجب أن يتم اختيار المنتج وفقًا للعجز في الطاقة المحسوب ومدة هذا العجز.
| المتطلب المحسوب | الاتجاه المبدئي |
|---|---|
| ما يصل إلى 100 كيلوواط | قيّم ESSA0100B-0215 |
| نحو 125kVA | قيّم النظام المبرّد بالسائل 261.24kWh |
| الاحتياج إلى 150 كيلوواط | تقييم بطارية MEGA0150TS وفقًا لسعة البطارية المخصصة للمشروع |
| الاحتياجات من الطاقة: 180–250 كيلوواط | تقييم بطارية MEGA0250TS وفقًا لسعة البطارية المخصصة للمشروع |
| الاحتياجات من الطاقة: 250–500 كيلوواط | قيّم MEGA0250TS أو MEGA0500TS |
| أكثر من 500kW | قيّم الخزائن المجمّعة أو BESS بالحاويات |
| العجز المستمر | قارن مباشرةً مع تقوية المحولات |
MEGA PCS لدعم السعة الكهربائية الأعلى
توفر سلسلة MEGA PCS القيم التصنيفية المنشورة التالية:
| نموذج | القدرة المقنّنة | أقصى قدرة ظاهرية |
|---|---|---|
| MEGA0100TS | 100 كيلوواط | 110 كيلو فولت أمبير |
| MEGA0150TS | 150 كيلوواط | 165 كيلو فولت أمبير |
| MEGA0250TS | 250 كيلوواط | 275 كيلو فولت أمبير |
| MEGA0500TS | 500 كيلوواط | 550 كيلو فولت أمبير |
تتضمن المصادر الفنية التي تمت مراجعتها ما يلي:
- معامل القدرة القابل للتعديل من 1 متأخر إلى 1 متقدم
- التشوه الكلي للتردد (THD) لتيار الشبكة أقل من 3%
- التشغيل التلقائي سواء كان متصلاً بالشبكة أو خارج الشبكة
- 110% — الحمل الزائد على المدى الطويل
- اتصالات نظام إدارة البطارية (BMS) عبر RS485 وCAN
- الاتصال عبر RS485 وTCP/IP في نظام إدارة الطاقة (EMS)
هذه هي قيم تصنيف PCS. وهي لا تثبت أن كل تكوين للبطاريات المتصلة يمكنه توفير نفس الناتج في جميع ظروف مستوى شحن البطارية (SOC) والجهد والحرارة.
ESSA0100B-0215 للعجز الذي يصل إلى 100 كيلوواط
تُعد ESSA0100B-0215 خزانة ذكية مبردة بالهواء من طراز C&I.
| المعلمة | القيمة المؤكدة |
|---|---|
| القدرة الكهربائية المقننة التي تعمل بالتيار المتردد | 100 كيلوواط |
| الطاقة الاسمية | 215.04 كيلوواط/ساعة |
| تكوين البطارية | 1P240S |
| الجهد الاسمي | 768 فولت |
| نطاق جهد البطارية | 672–850 فولت |
| تبريد | التبريد الذكي بالهواء |
| درجة حرارة التشغيل | ٠–٤٥°م |
| الملحق | IP54 |
| الوزن الصافي | 3,900 كجم |
يمكن تقييم هذا النموذج عندما يظل العجز المحسوب في حدود 100 كيلوواط، وتكون المدة المطلوبة متوافقة مع الطاقة المتاحة في النظام.
يجب ألا يُوصف بأنه مبرّد بالسائل أو هجين صلب.
نظام مبرّد بالسائل 261.24kWh
يبلغ القوة الكهربائية المقننة المعلنة للتيار المتردد لهذا النظام، الذي تبلغ سعته 261.24 كيلوواط/ساعة، 125 كيلو فولت أمبير.
| المعلمة | القيمة المؤكدة |
|---|---|
| الطاقة المقدرة | 261,24 كيلوواط/ساعة |
| القدرة الكهربائية المقننة التي تعمل بالتيار المتردد | 125 كيلو فولت أمبير |
| كيمياء الخلية | LFP، 314 أمبير/ساعة |
| الجهد الاسمي للتيار المستمر | 832V |
| نطاق الجهد المستمر | 676–936 فولت |
| تبريد | التبريد السائل |
| معامل القدرة القابل للضبط | من -1 إلى +1 |
| درجة حرارة التشغيل | -20–55°C، مع خفض القدرة فوق 45°C |
القيمة المنشورة لـ 90% تمثل الكفاءة القصوى للنظام. ولا يجوز عرضها على أنها كفاءة ذهاب وإياب مضمونة.
يُشير مصدر المنتج الذي تمت مراجعته إلى أن البطاريات من نوع LFP، ولا يؤكد أن هذا الطراز هو من نوع الهجين ذي الحالة الصلبة.
النشر في خزانة أم حاوية أم نمط هجين؟
يجب أن تتوافق البنية المادية مع متطلبات الطاقة والمدة والاتصال.
| ظروف المشروع | التنسيق الموصى به |
|---|---|
| العجز أقل من 100–125 كيلوواط | يمكن تقييم خزانة واحدة من طراز C&I |
| مراكز تحميل منفصلة ذات جهد كهربائي منخفض | الخزانات الموزعة |
| عجز مركزي يتراوح بين 150 و500 كيلوواط | بطارية مُصممة هندسيًّا بالإضافة إلى نظام MEGA PCS |
| الدعم طويل الأمد | خزانات مجمعة أو حاوية |
| الربط بالجهد المتوسط | البنية المعبأة في حاويات أو المركزية |
| التوسع المرحلي في المستقبل | خزانة معيارية أو نظام مجمَّع |
| متطلبات الطاقة الاحتياطية | تكوين متعدد لأجهزة PCS أو في حاويات |
استخدام نظام BESS كجسر للقدرة
يتميز مشروع جسر القدرات ببداية ونهاية محددتين.
قد يحتاج المصنع إلى طاقة إضافية في الوقت الحالي، في حين أن المحول الأكبر أو تعزيز الشبكة لن يدخل حيز التشغيل قبل 12 إلى 36 شهراً.
ينبغي أن تحدد المراجعة الهندسية ما يلي:
- فترة الانتقال المطلوبة
- العجز الأقصى في السعة اليومية
- الموعد المتوقع لتسليم المحول
- جدول الإنتاج خلال فترة العطلة
- تواتر دورات الشحن والتفريغ للبطارية
- توافر خدمة إعادة الشحن
- استخدام نظام BESS بعد التعزيز
بعد توفر السعة الدائمة، ينبغي أن يحتفظ نظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) بدور تشغيلي فعال.
تشمل الاستخدامات المحتملة بعد الترقية ما يلي:
- تخفيض رسوم الاستهلاك
- الطاقة الاحتياطية
- تحويل الطاقة الكهروضوئية
- التحكم في منع التصدير إلى الشبكة
- وظائف دعم الشبكة
- تخفيض استهلاك الديزل
وهذا يتيح تجنب شراء أصل مؤقت لا يمتلك أي قيمة تشغيلية على المدى الطويل.
ما الذي تتحقق منه شركة MegSolid قبل التوصية بنظام ما
يجب على MegSolid التحقق مما يلي قبل إصدار توصية بشأن المنتج:
- اكتمال بيانات الأحمال المتقطعة
- هامش التشغيل لشركة «ترانسفورمر»
- جدول تشغيل الشحنات الجديدة
- kW وkVA المطلوبان لـ PCS
- مدة عمل البطارية ونطاق مستوى شحن البطارية (SOC)
- استراتيجية الشحن وإعادة الشحن
- بنية العداد ونظام إدارة الطاقة (EMS)
- قيود التشغيل الخاصة بكل طراز
- شروط محاكاة FAT
- القياسات المطلوبة للموقع
راجع حل تخزين الطاقة MegSolid C&I لبنى أنظمة أوسع نطاقًا.
بيانات طلبات عروض الأسعار: المراجعة الأولية مقابل الدراسة الهندسية التفصيلية
قد يؤدي وجود نموذج تقني طويل إلى انخفاض معدل إكمال الاستفسارات.
يجب ألا يتضمن الطلب الأول سوى المعلومات اللازمة لتحديد ما إذا كان المشروع قابلاً للتنفيذ أم لا.
مطلوب للمراجعة الأولية
- صورة للوحة بيانات المحول
- بيانات الأحمال على فترات زمنية لمدة اثني عشر شهرًا
- قدرة المعدات الجديدة والجدول الزمني
- مخطط الخط الواحد الحالي
- الحد الأقصى الحالي للاستيراد
- الموعد المستهدف لبدء التشغيل
موصى به للهندسة التفصيلية
- مقاومة المحوّل
- تقرير حالة المحول
- سجل معامل القدرة
- قياسات التوافقيات
- القيم التصنيفية للمعدات الكهربائية والكابلات
- بيانات إنتاج الطاقة الكهروضوئية على فترات زمنية
- إعدادات الحماية
- الظروف المحيطة بالموقع
- أحمال الاحتياط المطلوبة
- متطلبات توصيل المرافق
استخدم قائمة مراجعة مشتريات نظام BESS وفقًا لمبدأ C&I و دليل شراء تخزين الطاقة التجاري لصياغة طلب عرض الأسعار الفني الكامل.
FAT و SAT المخصصان للتطبيقات
ينبغي أن تركز الاختبارات على التحكم في حدود المحولات بدلاً من تكرار كل اختبار عام لنظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS).
ينبغي أن يتحقق FAT من:
- محاكاة إشارة العداد
- الحد الديناميكي من السحب من الشبكة
- استجابة نظام PCS لمتابعة الحمل
- الحد الأقصى للشحن
- الحد الأدنى لاحتياطي SOC
- الإجراء الاحتياطي عند فقد إشارة العداد
- استجابة نظام إدارة الطاقة (EMS) في حالة انقطاع الاتصال
- تسجيل الإنذارات والأحداث
يجب أن يتأكد اختبار SAT مما يلي:
- الحمل الفعلي للمحولات
- الرد المتعلق بحدود الاستيراد
- الخرج النشط والتفاعلي لنظام PCS
- استعادة نسبة شحن البطارية (SOC)
- عملية تحديد حد الشحن
- الاستجابة أثناء التغيرات الفعلية في أحمال الإنتاج
راجع دليل اختبار القبول في المصنع لـ BESS قبل الاتفاق على معايير القبول.
التوصية النهائية بشأن المشتريات
يمكن لنظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) تأجيل تحديث المحول عندما يكون العجز في السعة مؤقتًا وقابلًا للتنبؤ به وقابلًا لإعادة الشحن.
الطريقة الصحيحة هي:
- تحليل بيانات الأحمال على فترات زمنية.
- تأكد من الحد الفعلي لتشغيل المحول.
- أضف حمل الإنتاج المتوقع.
- احسب الحد الأقصى لنقص الطاقة.
- قم بقياس مدة كل عجز.
- تأكد من الفترة الزمنية المتاحة لإعادة الشحن.
- قم بحساب قدرة جهاز PCS وطاقة البطارية بشكل منفصل.
- قارن نظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) بالبدائل التي تعتمد على المحولات والأنظمة الهجينة.
- التحقق من التحكم في حدود نظام إدارة الطاقة (EMS) من خلال اختبار القبول النهائي (FAT) واختبار التسليم (SAT).
- تحديد دور نظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) بعد أي عملية تحديث للمحولات في المستقبل.
لا ينبغي أن يخفي نظام BESS وجود نظام كهربائي غير آمن أو يعاني من نقص دائم في السعة.
وينبغي أن توفر طاقة إنتاجية صناعية مؤقتة، حيث يمكن للتحكم في عمليات الشحن والتفريغ أن يحافظ على بقاء الموقع ضمن الحدود الكهربائية المثبتة.
الأسئلة الشائعة
السؤال 1: هل يمكن لنظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) أن يحل محل محول أكبر حجمًا بشكل كامل؟
فقط في ظل ظروف محددة تتعلق بملف الأحمال. وعندما يكون العجز مؤقتًا وتتمكن البطارية من إعادة الشحن قبل الذروة التالية، قد تؤجل أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) عملية الترقية الفورية أو تتجنبها. أما العجز المستمر فيتطلب عادةً تعزيزًا دائمًا.
السؤال 2: هل يمكن لنظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) دعم الإنتاج أثناء انتظار وصول محول جديد تم طلبه؟
نعم، عندما يتم تحديد الطلب خلال الفترة الانتقالية، وقدرة نظام التوزيع الكهربائي (PCS)، ومدة عمل البطارية، وفترة إعادة الشحن بوضوح. كما يجب أن يكون لنظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) استخدام مخطط له بعد بدء تشغيل المحول الجديد.
السؤال 3: ماذا سيحدث لنظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) بعد تحديث المحول؟
ويمكن أن تستمر في العمل لأغراض تخفيف أحمال الذروة، أو توفير الطاقة الاحتياطية، أو إعادة توزيع الطاقة الكهروضوئية، أو التحكم في الحد الأقصى للطلب، أو دعم الشبكات الصغيرة. وينبغي إدراج هذه الوظائف التي تتوفر بعد التحديث في التقييم التجاري الأولي.
السؤال 4: هل يمكن لنظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) بسعة 100 كيلوواط أن يوفر قدرة إنتاجية إضافية للمصنع تبلغ 100 كيلوواط؟
ويمكنها تغطية الطلب حتى الحد الأقصى لقدرتها المؤكدة على التفريغ طالما توفرت نسبة شحن كافية (SOC). وتعتمد المدة على الطاقة القابلة للاستخدام في البطارية واحتياطي التشغيل.
السؤال 5: هل يُشترط دائمًا تطبيق حد تحميل المحول 80%؟
لا. يعتمد الحمل المسموح به على تصميم المحول، ودرجة الحرارة، ودورة التشغيل، والتوافقيات، وحالة المحول، والمعايير المعمول بها.
السؤال 6: كيف ينبغي إدراج مسألة القدرة على اتخاذ القرارات في نهاية العمر؟
يجب تحديد سعة البطارية بحيث تلبي متطلبات دعم السعة المتفق عليها عند نقطة نهاية العمر الافتراضي المحددة. ويتطلب ذلك عادةً احتياطيًا لمواجهة التدهور يتجاوز حساب الطاقة الأولي للتيار المتردد.
السؤال 7: هل يمكن لنظام إدارة الطاقة (EMS) التحكم في حمل المحولات وتصدير الطاقة عند مستوى الصفر؟
نعم، عندما تدعم بنية القياس والتحكم هاتين الوظيفتين معًا. ويجب أن يحدد المشروع أي الحدين له الأولوية وما الذي يحدث في حالة تعطل جهاز القياس أو انقطاع الاتصال.
السؤال 8: هل يمكن لعدة خزانات BESS دعم مراكز تحميل منفصلة؟
نعم. قد تدعم الخزانات الموزعة مناطق منفصلة ذات جهد كهربائي منخفض، ولكن يجب تنسيق عداداتها وحدود حالة الشحن (SOC) وأوامر نظام إدارة الطاقة (EMS).
السؤال 9: هل من الضروري إجراء اختبار حالة المحولات؟
يُنصح بشدة باستخدام هذا الإجراء عندما يكون المحول قديمًا، أو مثقلًا بالأحمال، أو يعاني من ارتفاع درجة الحرارة، أو تظهر نتائج غير طبيعية تتعلق بالزيت أو العزل أو أنظمة الحماية. ولا ينبغي استخدام نظام BESS لإخفاء عيب موجود في المعدات.
السؤال 10: متى تظل ترقية المحول ضرورية؟
عادةً ما تكون الترقية ضرورية عندما تكون الزيادة في الحمل مستمرة، أو عندما يكون المحول معرضًا بالفعل لضغوط حرارية، أو عندما تكون أجهزة التبديل غير كافية، أو عندما يتعين تغيير الجهد، أو في حالة عدم وجود فترة شحن عملية.
السؤال 11: هل يمكن لتخزين الطاقة في البطاريات أن يزيد من السعة الكهربائية للمصنع؟
يمكن لخزانات البطاريات توفير سعة قابلة للاستخدام مؤقتًا عن طريق التفريغ عندما يقترب الطلب من الحد الأقصى الذي يسمح به المحول أو الشبكة. وهي لا توفر سعة دائمة غير محدودة.
السؤال 12: كيف يتم تحديد سعة نظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) لتجنب الحمل الزائد على المحول؟
اطرح كمية السحب من الشبكة المسموح بها من المحول من الطلب المتوقع على المنشأة لحساب طاقة نظام التحكم في الأداء (PCS). ثم احسب طاقة البطارية بناءً على مدة هذا العجز، ونطاق حالة الشحن (SOC)، والخسائر، واحتياطي التدهور.
السؤال 13: ما هي البيانات التي يجب على المصنع تقديمها؟
يرجى تقديم بيانات الأحمال على فترات زمنية، ومواصفات المحولات، والطلب على المعدات الجديدة، وجداول التشغيل، وحدود السحب من الشبكة، وإنتاج الطاقة الكهروضوئية، والرسم التخطيطي أحادي الخط الحالي.