الانتقال إلى المحتوى 
يمكن للمقاولين الهولنديين استخدام خزانة MegSolid ESSA أو حاوية ESSC لتحويل التوصيل المحدود الذي يتم خلال الليل إلى الطاقة الأعلى المطلوبة خلال النهار لتشغيل الآلات الكهربائية، شريطة أن يتمكن الإمداد المتاح من إعادة شحن البطارية قبل بدء الوردية التالية.
- 3 × 80 أمبير عند 400 فولت: حوالي 55 كيلوواط قبل الأحمال الأخرى في الموقع.
- حفارة متوسطة الحجم: ما يقارب 200–400 كيلوواط/ساعة في كل يوم عمل.
- الشحن السريع CCS2: وغالبًا ما يتجاوز 100 كيلوواط.
تكييف نظام MegSolid مع متطلبات البناء
يحدد عبء تشغيل الماكينة فئة الطاقة المفيدة. و سلسلة خزانات «MegSolid ESSA» المخصصة للاستخدام الخارجي تغطي نطاقات 30–100 كيلوواط و55.296–215.04 كيلوواط/ساعة، مما يوفر للمواقع الصغيرة طريقة موفرة للمساحة لتخزين الطاقة لآلة واحدة، أو الشحن المتدرج، أو عمليات الشحن الإضافية القصيرة خلال النهار. أما المواقع التي تقوم بشحن عدة آلات كبيرة من محطة شحن ثابتة واحدة، فيمكنها الانتقال إلى سلسلة ESSC لتخزين الطاقة في حاويات, ، بدءًا من طراز ESSC0500B-1075 بقدرة 500 كيلوواط / 1.0752 ميجاواط ساعة.
| مهام البناء | التوجيه الأولي لـ MegSolid | الحد المراد التحقق منه |
|---|---|---|
| الأدوات، أو الآلات الصغيرة، أو ارتفاع قصير في استهلاك الطاقة أثناء الشحن | ESSA0030B-0055 أو ESSA0050B-0055 | قد لا تكفي الطاقة المقدرة البالغة 55.296 كيلوواط/ساعة سوى لتغطية جزء صغير من الطلب خلال فترة العمل |
| الشحن المتدرج لآلة واحدة متوسطة الحجم | ESSA0050B-0100 أو ESSA0100B-0215 | يجب أن يظل الطلب على الشاحن في حدود 50 كيلوواط أو 100 كيلوواط من الطاقة المقننة للتيار المتردد |
| تمت إضافة عدة خزانات مع توسع الأسطول | التكوين المتوازي لنظام ESSA | يجب أن يتم تصميم إجراءات حماية الموقع، ووسائل التحكم، والطاقة المتاحة للشحن بحيث تتناسب مع النظام المدمج |
| محور ثابت يخدم عدة آلات كبيرة | ESSC0500B-1075، 500 كيلوواط / 1.0752 ميجاواط ساعة | تتطلب الحاوية التي يبلغ طولها 6 أمتار ووزنها 21,000 كجم القيام بأعمال مخططة تتعلق بالوصول إليها ورفعها وتوصيلها |
| الطلب على الشحن يتجاوز حوالي 1.5 ميجاوات ساعة | عدة وحدات من طراز ESSC0500B-1075 أو وحدة واحدة من طراز ESSC1000B-2150 بسعة 1 ميجاوات / 2.1504 ميجاواط/ساعة | تحدد قدرات المحولات ولوحات التوزيع والشبكة مقدار الطاقة التي يمكن استخدامها |
الطاقة الاسمية للبطارية ليست هي الكمية التي تصل إلى الجهاز. يجب أن تحافظ الخزانة ذات السعة 215.04 كيلوواط/ساعة على حدود مستوى شحن البطارية (SOC) التشغيلية، وأن تزود وحدة نظام الطاقة (PCS) ونظام التبريد والمعدات المساعدة الأخرى بالطاقة قبل أخذ خسائر الشاحن في الاعتبار. لا يمكن إقران حفارة تحتاج إلى 200 كيلوواط ساعة من بطاريتها بخزانة بطاقة تعريفية تبلغ سعتها 215.04 كيلوواط ساعة بمجرد إجراء عملية طرح بسيطة.
تتصل كلتا مجموعتي منتجات MegSolid بحد أقصى يبلغ 400 فولت تيار متردد. وتظل شواحن CCS2، ونظام توزيع الطاقة Powerlock، وبطاريات الماكينات القابلة للتبديل، أجزاءً منفصلةً من نظام شحن معدات البناء. ويحدد نظام التخزين مصدر الطاقة؛ بينما يحدد الشاحن كيفية وصول تلك الطاقة إلى الماكينة.
تحويل وحدة قياس استهلاك الموقع من أمبير إلى كيلووات
تخفي وحدة الأمبير الرقم المهم أثناء الشحن. في حالة توصيل ثلاثي الأطوار متوازن بجهد 400 فولت، تكون الطاقة الحقيقية النظرية عند معامل القدرة يساوي 1 هي:
طاقة الشبكة = √3 × 400 فولت × التيار × معامل القدرة
| اتصال الموقع | القدرة النظرية عند PF = 1 | القراءة العملية |
|---|---|---|
| 3×63 أ | 43.6 كيلوواط | لا يتبقى سوى مساحة صغيرة بعد توريد المضخات وأجهزة الإضاءة وكبائن الموقع |
| 3 × 80 أمبير | 55.4 كيلوواط | مناسب للشحن البطيء طوال الليل عندما تترك الأحمال الأخرى هامشًا كافيًّا من الطاقة المتاحة |
| 3 × 125 أمبير | 86.6 كيلوواط | لا يزال أقل من الطلب على الطاقة في العديد من جلسات الشحن عالية الطاقة |
هذه الأرقام تمثل الحدود القصوى الكهربائية، وليست قوة شحن مضمونة. فقد تؤدي سعة الكابلات، والجهد الكهربائي، ومعامل القدرة، وحدود أجهزة التبديل، والأحمال التي تعمل بالفعل على الوصلة إلى تقليل السعة المتاحة. وترد التفاصيل المتعلقة بفحص مسار التيار المتردد بطبيعة الحال في متطلبات توصيل لوحة التوزيع الخاصة بنظام تخزين الطاقة الكهربائية (BESS) بجهد 400 فولت.
يتم حساب الطاقة المطلوبة لنظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) عند نفس حدود التيار المتردد:
الطاقة المطلوبة من نظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) = مدخلات الشاحن في الوقت نفسه + الأحمال الأخرى في الموقع − كمية الاستيراد المسموح بها من الشبكة
لنفترض أن شاحنًا يستهلك 120 كيلوواط من ناقل التيار المتردد، في حين تستهلك المضخات والكبائن وشبكة التوزيع المؤقتة 20 كيلوواط أخرى. ولا يوفر التوصيل بقدرة 3×80 أمبير أكثر من حوالي 55 كيلوواط في الظروف المثالية، مما يترك عجزًا قدره 85 كيلوواط قبل إضافة هامش هندسي. يندرج جهاز ESSA0100B-0215 بقدرة 100 كيلوواط ضمن فئة الطاقة المناسبة لتلك نقطة التشغيل، لكن سعة الطاقة الخاصة به لا تزال بحاجة إلى اختبار منفصل.
احسب الطاقة المطلوبة قبل نوبة العمل التالية
تشير قيمة «الطاقة» إلى المقاول ما إذا كان يمكن بدء جلسة الشحن أم لا. أما قيمة «الطاقة» فتشير إلى المقاول ما إذا كانت الآلة ستتمكن من إنهاء الوردية التالية أم لا. ومن خلال الجمع بين هاتين القيمتين، يتم اعتماد خزانة بقدرة 100 كيلوواط / 215.04 كيلوواط·ساعة لمهمة تتطلب 300 كيلوواط·ساعة كل ليلة.
تُظهر القياسات الميدانية التي أجرتها TNO مدى السرعة التي تتزايد بها هذه الأرقام. فقد أفادت التقارير أن الحفارات التي تبلغ حمولتها 17 طنًا و35 طنًا استهلكت حوالي 28 كيلوواط/ساعة و52 كيلوواط/ساعة لكل ساعة تشغيل، في حين تباين الاستهلاك اليومي المقاس باختلاف أعمال الهدم والأعمال المدنية. و قياسات معدات مواقع البناء الهولندية توفر نقطة انطلاق أكثر موثوقية من مجرد القوة المحددة على لوحة بيانات المحرك. وقد توصلت دراسة لاهاي إلى نفس الاستنتاج العملي: فمرحلة التشغيل وساعات العمل واستراتيجية الشحن تؤثر جميعها على متطلبات الشبكة.
يجب حساب الطاقة اليومية استنادًا إلى الآلات الفعلية المقرر تشغيلها في تلك النوبة:
الطاقة المطلوبة للآلة = Σ(ساعات تشغيل الآلة × كيلوواط/ساعة المقاسة لكل ساعة) + الشحن الإضافي المقرر في منتصف النهار
يجب أن يزود نظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) تلك الطاقة عبر نظام تيار متردد وشاحن منفصل. ويمكن التعبير عن متطلباته الأولية الموضحة على اللوحة التعريفية على النحو التالي:
الطاقة المُقدَّرة وفقًا لنظام BESS = الطاقة المطلوبة للتبريد ÷ نسبة حالة الشحن (SOC) القابلة للاستخدام ÷ كفاءة مسار التفريغ + احتياطي التشغيل
احرص على الفصل بين المدخلات. فطاقة البطارية المقدرة، ونطاق نسبة الشحن المسموح به (SOC)، وخسائر وحدة التحكم في الطاقة (PCS)، والاستهلاك الإضافي، وخسائر الشاحن، والطاقة المسموح بها لبطارية الماكينة، كلها تحدد حدودًا مختلفة. و طريقة BESS للطاقة والكهرباء المستخدمة في محطات الشحن ذات السعة المحدودة يتبع نفس قواعد تحديد الحدود.
لنعد إلى مثال الشحن بقدرة 120 كيلوواط. يتبقى في الشبكة حوالي 35 كيلوواط بعد خصم الحمل المفترض للموقع البالغ 20 كيلوواط، لذا فإن نظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) يوفر حوالي 85 كيلوواط. تتطلب جلسة الشحن التي تستغرق ساعتين حوالي 170 كيلوواط/ساعة عند خرج التيار المتردد لنظام BESS. لا يفصل بين هذا الحمل والقدرة الاسمية البالغة 215.04 كيلوواط/ساعة سوى 45.04 كيلوواط/ساعة، وذلك قبل خصم نطاق حالة الشحن (SOC) القابل للاستخدام، وخسائر التحويل، والمكونات المساعدة، والاحتياطي. قد يجتاز نظام ESSA0100B-0215 اختبار القدرة البالغ 100 كيلوواط، لكنه قد يفشل في اختبار الطاقة لمدة ساعتين.
إن فترات الشحن الأطول أو إضافة جهاز ثانٍ تدفع المشروع نحو استخدام الخزانات المتوازية أو وحدة ESSC0500B-1075 بسعة 1.0752 ميجاواط/ساعة. وينبغي أن يتماشى هذا القرار مع جدول التحويل المحدد؛ حيث إن إضافة الحاويات لا يمكنها تصحيح تقدير الطاقة الذي تم حسابه استنادًا إلى ملصقات بطاريات الأجهزة وحدها.
تحويل طاقة الشبكة الكهربائية الليلية إلى طاقة شحن نهارية
تعمل آلية التخزين المؤقت في البطارية عندما يتوفر الوقت الكافي. حيث يستهلك الموقع كمية متواضعة من الطاقة على مدار عدة ساعات، ويخزنها، ثم يطلقها خلال فترة شحن أقصر لا تستطيع الشبكة توفيرها بمفردها.
حد الاسترداد خلال الليل هو:
الطاقة المعاد شحنها = (الاستهلاك المسموح به من الشبكة − الحمل الليلي للموقع) × ساعات الشحن × كفاءة مسار الشحن
لنفترض أن وصلة كهربائية بقدرة 3×80 أمبير توفر طاقة نظرية تبلغ 55 كيلوواط، وأن نظام الأمن والمقصورات والمضخات والأحمال الأخرى خلال الليل تستهلك 15 كيلوواط. ولا يتلقى نظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) أكثر من 40 كيلوواط قبل احتساب الفاقد. توفر اثنتا عشرة ساعة 480 كيلوواط ساعة من طاقة الشحن النظرية؛ وستكون الطاقة المخزنة في البطارية أقل بعد احتساب مسار الشحن والمكونات المساعدة.
قد تتناسب آلة واحدة تستهلك 300 كيلوواط/ساعة خلال النهار مع فترة الاسترداد تلك. أما الآلتان اللتان تستهلك كل منهما 300 كيلوواط/ساعة، فتشكلان احتياجًا يوميًا يبلغ 600 كيلوواط/ساعة، وبالتالي يتزايد التأخر في التوصيل كل ليلة. وتمنح الحاوية الأكبر الطاقم مزيدًا من الأيام قبل نفاذ الطاقة، لكنها لا تحقق التوازن في ميزانية الطاقة اليومية. الـ حساب سعة الشبكة الهولندية وإعادة شحن أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) يوضح لماذا قد تشكل السعة المتاحة للشحن قيدًا أكثر صعوبة من السعة الاسمية للبطارية.
نادرًا ما تظل جداول أعمال البناء ثابتة. فالأمطار تغير ساعات الحفر، وتؤدي التأخيرات في توريد الخرسانة إلى تغيير مواعيد عمل الرافعات، كما أن الآلة التي تعود بمستوى شحن أقل تستهلك مزيدًا من الطاقة في تلك الليلة. وينبغي لنظام إدارة الطاقة (EMS) أن يحافظ على استهلاك الموقع دون الحد الأقصى المسموح به، مع ضمان توفير الطاقة اللازمة للوردية التالية. وتظهر تعارضات زمنية مماثلة في شحن أسطول المركبات مع موعد انطلاق محدد, ، على الرغم من أن آلات البناء تتبع مراحل العمل بدلاً من مسار يومي للمركبات.
توفر أنظمة MegSolid ESSA واجهات للربط بالشبكة، والحمل، والبطارية، والطاقة الكهروضوئية، وتوليد الطاقة بالديزل ضمن بنية النظام. ويمكن أن يؤدي الإنتاج المثبت للطاقة الشمسية إلى زيادة ميزانية الطاقة خلال النهار، في حين يمكن للمولد إعادة شحن نظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) خلال فترة تشغيل خاضعة للتحكم. ولا يزال نظام إدارة الطاقة (EMS) بحاجة إلى أولوية واحدة واضحة: حماية اتصال الموقع، وإكمال عملية شحن الماكينات المطلوبة، ثم استخدام أي سعة متبقية للأحمال ذات الأولوية الأقل.
اختر تخطيط الشحن قبل تحديد السعة النهائية
تحدد مدة المشروع وحركة الآلات المكان الذي يجب أن توضع فيه البطارية. فمشروع بناء مساكن يستمر ستة أشهر مع توفر اتصال فعال بشبكة الكهرباء يتطلب تخطيطًا مختلفًا عن إغلاق مدرج المطار لمدة ثلاث ليالٍ، حيث يتم توصيل كل كيلوواط/ساعة مشحونة بواسطة الشاحنات.
| حالة الموقع | تصميم نظام الشحن | أين يمكن استخدام MegSolid |
|---|---|---|
| يظل التوصيل بشبكة صغيرة متاحًا طوال فترة المشروع | الشبكة + نظام تخزين الطاقة (BESS) + شبكة التوزيع الداخلية + شواحن الآلات | تقوم ESSA بتخزين الطاقة ليلاً وتدعم تلبية احتياجات الذروة خلال النهار |
| تعود عدة آلات إلى مستودع واحد أو مجمع واحد | محطة شحن ثابتة مزودة بشواحن مُدارة | تقوم خزانات ESSA المتوازية أو نظام ESSC بتزويد ناقل التيار المتردد المشترك بالطاقة |
| لا تتوفر طاقة الشبكة في موقع العمل | نظام بطاريات مشحونة أو حزم بطاريات قابلة للتبديل تم إحضارها من المستودع | استخدم نظامًا متنقلًا معتمدًا للنقل؛ واحرص على إبقاء تركيب نظام ESSC القياسي ثابتًا ما لم تتضمن وثائق المشروع السماح بنقله بشكل متكرر |
| يمكن إزالة حزم بطاريات الأجهزة | تبديل الحزم مع الشحن المركزي | تقوم شركة ESSA أو ESSC بتوريد شواحن المستودعات وفقًا للجدول الزمني الموحد لحزم البطاريات |
| سيظل الوقود متوفراً خلال الفترة الانتقالية | يقوم المولد بشحن نظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) خلال الفترات المحددة مسبقًا؛ ويقوم نظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) بتلبية الأحمال المتغيرة للموقع | يمكن لـ ESSA تنسيق توصيلات الشبكة، والألواح الكهروضوئية، والمولدات، والبطاريات، والأحمال ضمن تصميم النظام المعتمد |
يستفيد الترتيب الأول على النحو الأمثل من التوصيلات ذات 3×63 أمبير أو 3×80 أمبير أو 3×125 أمبير، التي كانت ستبقى غير مستخدمة جزئيًا خلال الليل لولا ذلك. أما الترتيب الثاني فيُطبق عندما تتمكن الآلات من العودة إلى موقع واحد دون إضاعة وقت الإنتاج. وغالبًا ما تحتاج مواقع العمل البعيدة إلى الترتيب الثالث أو الرابع، لأن نقل الحفارة الزاحفة إلى جهاز الشحن قد يستهلك وقتًا وطاقة أكثر من نقل البطارية المشحونة.
يتطلب الشحن بمساعدة المولد تسلسلاً تشغيلياً خاضعاً للتحكم. فالتشغيل المولد بالقرب من نقطة تحميل فعالة لفترة محددة يمكن أن يقلل من التشغيل تحت الحمل المنخفض، بينما يقوم نظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) بامتصاص الطاقة والتعامل مع الحمل المتغير الناجم عن أعمال البناء. ولا يزال يتعين التوافق بين الحماية من الطاقة العكسية، والحمل الأدنى للمولد، ونقاط الضبط الخاصة بوحدة التحكم في الطاقة (PCS)؛ وترد شرح العلاقة التحكمية في تسلسل تشغيل نظام BESS ومولدات الديزل.
كما يمكن للبنية التحتية المجاورة توفير الطاقة. فقد استفادت المشاريع الهولندية من محطات الشحن، ووصلات المستودعات، وأنظمة الطاقة الحالية الخاصة بالنقل في الحالات التي كان من شأن إنشاء وصلة جديدة أن يأتي فيها متأخرًا. وينبغي أن يحدد مخطط الشحن المصدر الفعلي لكل كيلوواط/ساعة يومي قبل تثبيت أي كمية في الخزانة.
استخدم «المشاريع الهولندية» لتحديد فئة طاقة واقعية
لاهاي: الشحن الذكي أدى إلى خفض ذروة الأحمال على الشبكة
قام الباحثون بوضع نموذج لمشروع بناء يضم 388 منزلاً في لاهاي باستخدام آلات متنقلة غير مخصصة للطرق تعمل بالكهرباء بالكامل. وبلغت السعة المفترضة للربط بالشبكة في الموقع 206 كيلوواط، وتم شحن الآلات بتيار مستمر بقوة 50 كيلوواط. وأدى توصيل كل آلة بالشبكة بعد انتهاء العمل إلى ارتفاع السعة المطلوبة للربط بالشبكة إلى حوالي 300 كيلوواط خلال أكثر مراحل البناء ازدحامًا.
أدى الشحن الذكي إلى خفض ذروة تلك المرحلة بمقدار 46%. ووجد النموذج أن سعة تخزين البطارية التي تزيد عن 1,500 كيلوواط/ساعة يمكن أن تخفض متطلبات التوصيل إلى فئة 3×80 أمبير، وهي فئة متوفرة بسهولة أكبر، أو ما يعادل حوالي 55 كيلوواط. ولا تجعل هذه النتائج من 1,500 كيلوواط/ساعة قاعدة عامة. بل توضح السبب الذي يجعل المقاول الذي يقوم بشحن عدة آلات كبيرة يتجاوز فئة خزانة ESSA ويحتاج إلى وحدات ESSC0500B-1075 متعددة أو وحدة ESSC1000B-2150 بسعة 2.1504 ميجاواط/ساعة. يرد الحساب الكامل في دراسة لاهاي حول رسوم آلات البناء.
A16 روتردام: نقل مسافة التنقل للآلة التي تم توفير الطاقة فيها
استخدم مشروع A16 روتردام حفارة وزنها 25 طنًا مزودة ببطارية سعة 320 كيلوواط/ساعة، والتي يمكنها العمل لمدة تتراوح بين ثماني إلى عشر ساعات تقريبًا. وقد تم تشغيل حوالي 20 آلة كهربائية في جميع أنحاء المشروع. وعادت معظمها إلى مناطق الشحن، لكن نقل الحفارة الزاحفة الكبيرة كان يستغرق وقتًا طويلاً للغاية. فقام الفريق بنقل بطارية في حاوية طولها ثلاثة أمتار إلى الآلة، ثم إعادة تلك البطارية إلى ساحة الشحن كل ليلة وإرسالها مرة أخرى في اليوم التالي. شركة Rijkswaterstaat’s A16: تقرير موقع البناء في روتردام كما تسجل وجود نقاط شحن بالتيار المتردد بقدرة 44 كيلوواط تُستخدم للشحن الليلي.
الدرس الهندسي هنا ذو طابع عملي: فقد يكون لموقع الشاحن أهمية لا تقل عن سعة البطارية. وتُعد محطات ESSC الثابتة مناسبة للآلات التي تعود إلى مجمع واحد. أما مواقع العمل الممتدة على مسافة كيلومترات فقد تحتاج بدلاً من ذلك إلى وحدات طاقة متنقلة أصغر حجمًا أو إلى استبدال حزم البطاريات في الآلات.
مطار شيفول: تزويد قطار الأسفلت الكهربائي بـ 1.2 ميجاوات/ساعة
استخدمت شركتا «هايمانز» و«دينس» محطة شحن متنقلة بسعة 1.2 ميجاواط/ساعة أثناء أعمال الصيانة التي جرت على مدرج مطار شيفول. وقد وصل النظام وهو مشحون بالكامل، وعمل دون الحاجة إلى توصيل بالشبكة الكهربائية، وضم ستة شواحن من طراز CCS2 مزودة بمنافذ «بايرلوك» (Powerlock) بحيث يمكن شحن الآلات والبطاريات القابلة للتبديل في الموقع. وقد مشروع القطار الكهربائي لنقل الإسفلت في مطار شيفول يوضح كيف تبدو مهمة تشمل عدة آلات في الواقع العملي.
تقترب فئة كفاءتها الطاقية من طراز ESSC0500B-1075 الذي تبلغ سعته 1.0752 ميجاوات ساعة، لكن أشكال التوزيع تختلف. فقد تم بناء الوحدة الموجودة في مطار شيفول كمنصة شحن متنقلة مزودة بأجهزة شحن مدمجة. توفر أنظمة ESSC حدودًا لنظام التيار المتردد بجهد 400 فولت، لذا يتعين على المقاول المسؤول عن التصميم والمشتريات والتنفيذ (EPC) للمشروع إضافة شواحن CCS2 المطلوبة، ونظام توزيع Powerlock، وترتيبات الحماية والنقل.
تحقق من وسائل النقل والتخزين والحماية قبل تقديم الطلب
كثافة الطاقة لا تلغي الحاجة إلى الترتيبات اللوجستية. تتراوح أوزان خزانات MegSolid ESSA بين حوالي 2,000 كجم للطراز الذي تبلغ قدرته 30 كيلوواط / 55.296 كيلوواط·ساعة و3,900 كجم للطراز الذي تبلغ قدرته 100 كيلوواط / 215.04 كيلوواط·ساعة. وينطوي نقل إحدى هذه الخزانات بين مراحل المشروع على الحاجة إلى نقاط رفع مناسبة، وإمكانية وصول المركبات، وقاعدة مستوية، وإجراء عزل كهربائي قابل للتكرار.
يبلغ حجم جهاز ESSC0500B-1075 6,058 × 2,438 × 2,896 ملم، ويزن حوالي 21,000 كجم. كما أن طاقته الإنتاجية البالغة 500 كيلوواط تعادل تيارًا مترددًا مصنّفًا بقدرة 722 أمبير عند حدود الجهاز. وتؤثر هذه الأرقام على اختيار الرافعات، ومسار الكابلات، وتيار لوحة التوزيع، والمسافات الآمنة للعمل، وقدرة حركة مرور مركبات البناء على المرور عبر موقع التركيب. وتعتبر عمليات النقل اليومية المتكررة من سمات منتجات الشحن المتنقلة المصممة خصيصًا للنقل، بينما يعمل ESSC كمحور ثابت يمكن نقله عند تغير مرحلة المشروع.
تتمتع كل من سلسلتي ESSA وESSC بتصنيف IP54 للغلاف وتستخدمان نظام تبريد هوائي ذكي. ويتراوح نطاق التشغيل المحدد لهما بين 0 و45 درجة مئوية في ظل رطوبة غير مسببة للتكثف. ولا يسمح تصنيف IP54 للمُركِّب بتجاهل المياه الراكدة أو الطين أو انسداد مسارات الهواء أو التكثف بعد ليلة باردة. والأوسع نطاقًا الفحوصات البيئية لمواقع أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) التجارية ربط بيانات الغلاف والتبريد ببيانات الصرف والغبار والملح والحرارة والضوضاء في موقع التركيب.
كما تؤثر إجراءات الحماية من الحرائق على مخطط الموقع. تذكر وثائق ESSA خيارات الرذاذ أو Novec 1230، بينما تذكر سلسلة ESSC خيارات FM-200 أو Novec 1230. ولا تزال عمليات الكشف عن الحرائق وإخمادها، والوصول في حالات الطوارئ، والفصل عن المقصورات المأهولة، واستجابة خدمات الإطفاء، تتطلب تخطيطًا منسقًا واحدًا. تتناول المواصفة الهولندية PGS 37-1 الاستخدام الآمن لأنظمة تخزين الطاقة القائمة على الليثيوم، ويجب تطبيقها من خلال تقييم مخاطر المشروع ومسار الحصول على الموافقات المحلية. الحالي إرشادات PGS 37-1 بشأن سلامة تخزين الطاقة هو المصدر الصحيح للتدابير المعمول بها؛ فالمسافة العامة المنسوخة من موقع آخر لا تُعد تصميمًا للتركيب.
احرص على أن تكون واجهة الشاحن خارج نطاق تصنيف البطارية
“يُشير مصطلح ”نظام تخزين الطاقة BESS بقدرة 500 كيلوواط» إلى القدرة الكهربائية عند حدود التيار المتردد لنظام التخزين. ولا يعني ذلك أن الحاوية تحتوي على شاحن CCS2 بقدرة 500 كيلوواط، كما أنه لا يؤكد أن الجهاز سيقبل قدرة تصل إلى 500 كيلوواط. فكل جزء من السلسلة له وظيفة مستقلة.
| جزء من النظام | وظيفة في موقع البناء | التقييم الذي يهم |
|---|---|---|
| الربط بالشبكة والمحول | توفير طاقة مستمرة للموقع وإعادة شحن الطاقة | الأمبير، والكيلو فولت أمبير، والجهد الكهربائي، والقدرة المسموح باستيرادها |
| نظام MegSolid لتخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) وأنظمة التحكم في الطاقة (PCS) | تخزين الطاقة ودعم خط التغذية الخاص بمكيف الهواء خلال فترات ذروة الشحن | القدرة المقدرة بالكيلوواط (AC)، الطاقة المقدرة بالكيلوواط/ساعة (kWh)، حدود التيار ومستوى شحن البطارية (SOC) |
| مفاتيح التوزيع في الموقع | عزل وحماية كل مصدر وحمل على حدة | إعدادات التيار المستمر ومستوى الأعطال وإعدادات الحماية |
| نظام الإدارة البيئية | الحفاظ على معدل الاستيراد دون الحد الأقصى المسموح به للموقع، وتحديد موعد لاستعادة البطارية | موقع العداد، ومنطق الاستجابة، وأولوية الخدمة |
| شاحن CCS2 | تحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر قابل للتحكم من أجل شحن الجهاز | مدخل التيار المتردد، ومخرج التيار المستمر، وبروتوكول الموصل |
| توزيع «بايرلوك» | توفير وصلة مؤقتة عالية التيار بين المعدات المعتمدة | القيم الاسمية للجهد، والتيار، والكابلات، وأنظمة القفل المترابط |
| نظام إدارة البطاريات (BMS) الآلي | قبول أو تقليل طاقة الشحن وفقًا لحالة البطارية | SOC، ودرجة الحرارة، والجهد، وحدود قبول الشحن |
لنفترض أن وحدة ESSC0500B-1075 تغذي عدة شواحن تبلغ قدرتها الاسمية الإجمالية 600 كيلوواط. يجب أن يحدد نظام إدارة الطاقة (EMS) الحد الأقصى للطاقة الفعلية المدخلة وفقًا للطاقة المتاحة في الشبكة، وطاقة نظام تخزين الطاقة (BESS)، والأحمال الأخرى في الموقع، ومستوى الشحن المتبقي (SOC). ويمكن لجدولة الشاحن أن تعطي الأولوية للحفارة شبه الفارغة، بينما تؤخر شحن الآلة التي لن تعمل حتى فترة ما بعد الظهر. منطق أولويات نظام إدارة الطاقة (EMS) في BESS فيما يتعلق بالاحتياطي والشحن يوضح كيف يمكن لبطارية واحدة أن تؤدي عدة مهام دون أن توفر نفس القوة والطاقة لجميع هذه المهام في آن واحد.
يجب أن تُظهر رسومات التوصيلات العداد، وخط الإمداد من الشبكة، وقاطع التيار الخاص بنظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS)، وقواطع التيار الخاصة بالشاحن، ووسائل العزل في حالات الطوارئ، وواجهات الآلات. ويُحيل هذا المخطط أحادي الخط دون حدوث خطأ شائع في عملية الشراء؛ حيث تصل الحاوية مزودة بقدرة كافية بالكيلوواط (kW) ووحدات كيلوواط/ساعة (kWh)، لكن الموقع يفتقر إلى مسار متوافق لتوصيل أي من هاتين القيمتين إلى الآلات.
تعرّف على خطأ تحديد الحجم قبل أن يتسبب في توقف الموقع
يعمل المشترون الهولنديون في قطاع الإنشاءات العامة على زيادة نسبة الأعمال التي يجب إنجازها دون انبعاثات محلية. وقد جعلت شركة Rijksvastgoedbedrijf متطلبات SEB معيارًا عامًا في جميع مشاريع البناء والصيانة الخاصة بها في فبراير 2026، حيث اشترطت أن يتم تنفيذ ما بين 30% و70% من الأعمال دون انبعاثات. وتتمثل التوجيهات المعلنة للشركة في عدم وجود أي آلات تعمل بالديزل تقريبًا في مواقع البناء التابعة لها بحلول عام 2030. و متطلبات البناء الخالية من الانبعاثات وفقًا لمعايير RVB تحويل مسألة توفر نقاط الشحن إلى مسألة تتعلق بتسليم العطاءات.
| خطأ في الاختيار | ما الذي يحدث في الموقع |
|---|---|
| طاقة نظام PCS أقل من العجز في الشحن المتزامن | يجب خفض خرج الشاحن أو فصل حمل آخر |
| تغطي طاقة البطارية عملية الشحن الأولى فقط | تصل الآلة إلى فترة ما بعد الظهر أو صباح اليوم التالي دون أن تصل نسبة الشحن (SOC) إلى المستوى المطلوب |
| تم حذف عملية الاسترداد الليلي | تفقد بطارية BESS نسبة الشحن القابلة للاستخدام (SOC) من يوم عمل إلى آخر |
| يُفترض توفر واجهات الآلة والشاحن | يأتي نظام التخزين بدون مسار شحن متوافق |
| يتم التحقق من وزن الشحن بعد إتمام الطلب | تتطلب كل عملية نقل للمشروع أعمال رفع ونقل وأعمال كهربائية غير مخطط لها |
| يُستثنى حمل الموقع من الحساب | تؤدي الرافعات أو المضخات أو الكبائن إلى زيادة الحمل الوارد على الشبكة إلى ما يتجاوز الحد الأقصى المسموح به |
| يتم إضافة ممرات الإطفاء بعد الانتهاء من تخطيط المجمع | يتعارض الموقع المختار مع حركة المرور أو الكبائن أو ممرات الطوارئ |
يمكن أن يساعد دعم SSEB الشركات الهولندية على شراء أو استئجار أو تطوير معدات بناء خالية من الانبعاثات والابتكارات ذات الصلة، لكن استيفاء شروط الأهلية لا يضمن أن تصميم محطات الشحن يمكنه إتمام عملية التحول. إن شروط SSEB لعام 2026 الخاصة بمعدات البناء ينبغي التحقق من ذلك بشكل منفصل عن حسابات طاقة البطارية والطاقة والتوصيلات.
كما يندرج اختيار المعدات ضمن السياق الأوسع عملية تصميم نظام تخزين الطاقة بالبطاريات C&I. إن سعة المحول، ومعدات التبديل الكهربائية، وأنظمة الحماية، ونظام التحكم الإلكتروني (EMS)، وعملية التشغيل التجريبي هي العوامل التي تحدد ما إذا كان بالإمكان استخدام السعة التصنيفية للخزانة عند نقطة التوصيل. ولا يؤدي شراء المزيد من البطاريات إلى إزالة تلك القيود الكهربائية.
اختر النظام في غضون يوم عمل واحد
هناك ثلاثة أرقام تحدد القرار الأول المتعلق بالإنتاج: أعلى عجز متزامن في الشحن بالتيار المتردد، والطاقة التي يجب أن تتلقاها الآلات قبل استئناف العمل، والطاقة التي يمكن للمصادر المتاحة تعويضها قبل الدورة التالية.
تُعد خزانات ESSA مناسبة للمهام الأصغر حجمًا، حيث تعمل طاقة البطارية التي تتراوح بين 30 و100 كيلوواط على سد فجوة الشحن، بينما تغطي الطاقة التي تتراوح بين 55.296 و215.04 كيلوواط/ساعة فترة التسليم المؤكدة. وتوفر خزانات ESSA الموازية مساحة تخزين ثابتة قابلة للتوسع عندما يمكن توزيع جدول الشحن على عدة آلات. تنقل خزانة ESSC0500B-1075 الموقع إلى فئة 500 كيلوواط / 1.0752 ميجاواط ساعة لشحن عدة آلات، بينما توفر ESSC1000B-2150 اتجاهًا بقدرة 1 ميجاواط / 2.1504 ميجاواط ساعة للمهام الأقرب إلى سيناريو لاهاي الذي يتجاوز 1,500 كيلوواط ساعة.
لا يمكن الاعتماد على حجم التوصيلة وحده في الاختيار بينهما. فالمواقع المزودة بتوصيلة 3×80 أمبير والتي توفر اثنتي عشرة ساعة من الشحن الهادئ قد تستعيد طاقة مفيدة أكثر من موقع مزود بتوصيلة 3×125 أمبير يظل محملًا بشكل كبير طوال الليل. كما يمكن لحركة المركبات أن تقلب الحسابات الكهربائية رأسًا على عقب: فمحطة شحن ثابتة بسعة MWh لا تعمل إلا عندما تتمكن المركبات أو البطاريات القابلة للتبديل من الوصول إليها دون تعطيل سير العمل.
يجب أن يتيح النظام المختار للمقاول يوم عمل فعلي. حيث تنتهي عملية الشحن قبل الحاجة إلى تشغيل الآلة، ويظل حد الاستهلاك محميًّا، وتتيح الليلة التالية وقتًا كافيًا لتعويض الطاقة المستهلكة.
الأسئلة الشائعة
هل يمكن لوصلة كهربائية بقدرة 3×80 أمبير شحن حفارة كهربائية؟
يمكن أن توفر حوالي 55 كيلوواط عند جهد 400 فولت ومعامل قدرة يساوي 1 قبل خصم أحمال الموقع. وقد يكفي الشحن البطيء خلال الليل لتشغيل جهاز واحد إذا توفرت ساعات كافية وسعة فائضة في الشبكة. أما الشحن السريع الذي يتجاوز تلك الطاقة المتبقية فيحتاج إلى دعم من نظام تخزين الطاقة (BESS) أو مصدر طاقة آخر.
كيف يتم حساب الطاقة المطلوبة من نظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) لمعدات البناء؟
أضف مدخلات التيار المتردد المتزامنة للشواحن النشطة إلى الرافعات والمضخات والكبائن والأحمال الأخرى في الموقع، ثم اطرح كمية الاستيراد المسموح بها من الشبكة. والكيلوواط المتبقي هو الحد الأدنى لعجز طاقة نظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) قبل احتساب الهامش الهندسي وإجراء فحوصات الحالات العابرة.
كيف يتم حساب الطاقة المطلوبة لنظام تخزين الطاقة بالطاقة الكهربائية (BESS)؟
ابدأ بالطاقة التي يجب أن تتلقاها كل آلة قبل فترة عملها التالية. قم بتحويل هذا المطلب إلى حدود التيار المتردد لنظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS)، ثم ضع في الاعتبار نطاق حالة الشحن (SOC) القابل للاستخدام، وخسائر التحويل، والمعدات المساعدة، واحتياطي التشغيل. ويتطلب كل من استهلاك الآلة اليومي بالكيلوواط/ساعة (kWh) وطاقة الشحن المتزامنة بالكيلوواط (kW) إجراء حسابات منفصلة.
هل تكفي خزانة ESSA بسعة 100 كيلوواط / 215.04 كيلوواط/ساعة لحفارة واحدة؟
تعتمد الإجابة على استهلاك الطاقة اليومي المقاس للجهاز وجدول الشحن. فمع احتياج يبلغ 200 كيلوواط/ساعة، لا يتبقى سوى هامش ضئيل دون السعة الاسمية البالغة 215.04 كيلوواط/ساعة، بعد احتساب حدود مستوى شحن البطارية (SOC) والخسائر. وقد تكون الخزانة مناسبة لإجراء عملية شحن تكميلي قصيرة حتى في حالة عدم قدرتها على توفير شحن كامل.
متى ينبغي للمقاول أن يأخذ المعيار ESSC0500B-1075 في الاعتبار؟
تناسب فئة 500 كيلوواط / 1.0752 ميجاواط ساعة المحاور الثابتة التي تخدم عدة آلات، أو فترات الشحن الأطول، أو المهام التي تتجاوز تركيبات ESSA العملية. ويجب أن تدعم كل من إمكانية الوصول إلى الموقع، والوزن البالغ 21,000 كجم، وسعة المحول، وتيار لوحة التوزيع، وطاقة إعادة الشحن اليومية عملية الاختيار.
كم من الوقت يستغرق توصيل التيار الكهربائي بقدرة 3×80 أمبير لإعادة شحن نظام تبلغ سعته 1.0752 ميجاوات ساعة؟
عند قسمة 1,075.2 كيلوواط/ساعة على قدرة التوصيل النظرية البالغة 55.4 كيلوواط، نحصل على حوالي 19.4 ساعة قبل احتساب أحمال الموقع والفقد. ولا يؤدي وجود هامش قدره 40 كيلوواط فقط خلال الليل إلا إلى تمديد المدة النظرية إلى حوالي 26.9 ساعة. ولا يمكن عادةً إعادة شحن نظام من فئة ميغاواط/ساعة (MWh) مستنفد بالكامل خلال ليلة واحدة قصيرة من خلال تلك القدرة التوصيلية.
هل يشتمل نظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) الخاص بمواقع البناء من طراز MegSolid على شواحن CCS2 أو منافذ Powerlock؟
تصف تصنيفات MegSolid ESSA وESSC نظام التخزين وحدوده التي تبلغ 400 فولت تيار متردد. وتندرج شواحن CCS2، ونظام التوزيع Powerlock، والكابلات، وأنظمة الحماية، واتصالات الماكينات ضمن حزمة الشحن الخاصة بالموقع، ويجب اختيارها بما يتناسب مع الماكينات.
هل يمكن نقل أنظمة ESSA وESSC يوميًا؟
تتراوح أوزان خزانات ESSA بين 2,000 و3,900 كجم تقريبًا، في حين يبلغ وزن خزانة ESSC0500B-1075 حوالي 21,000 كجم. ويمكن نقلها من خلال أعمال رفع ونقل وإعادة توصيل مخططة مسبقًا. أما عمليات النقل اليومية فتتطلب معدات مصممة ومعتمدة كنظام شحن متنقل.
هل يمكن لشبكة الطاقة الشمسية في موقع البناء إعادة شحن نظام تخزين الطاقة بالطاقة الشمسية (BESS)؟
يمكن أن يُستخدم الإنتاج الكهروضوئي المؤكد لشحن البطارية أو تزويد الأحمال في الموقع بالطاقة. ويجب أن يمنع نظام إدارة الطاقة (EMS) أن يتعارض شحن البطارية من الطاقة الكهروضوئية مع شحن المعدات، أو متطلبات الاحتياطي، أو الحد الأقصى لاستيراد الطاقة من الشبكة. وينبغي تضمين الإنتاج في الأيام الملبدة بالغيوم في دراسة التشغيل.
هل يمكن لمولد يعمل بالديزل أو بالزيت النباتي المُحَوَّل (HVO) شحن نظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS)؟
نعم. يمكن تشغيل المولد خلال الفترات المخطط لها، بينما يقوم نظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) بتخزين الطاقة والتعامل مع الأحمال المتغيرة. ويجب التنسيق بين الحد الأدنى لحمل المولد، وحماية الطاقة العكسية، وأوامر وحدة التحكم في النظام (PCS)، والانتقال بين أوضاع التشغيل.
لماذا يمثل شحن معدات البناء مشكلة خاصة في هولندا؟
يتم إدخال الآلات الكهربائية في الوقت الذي تعاني فيه العديد من المشاريع من ضعف التوصيلات بشبكة الكهرباء أو تأخرها. وتستهلك بطاريات هذه الآلات مئات الكيلوواط/ساعة، وقد تتجاوز عدة أجهزة شحن السعة المتاحة عند تشغيلها في وقت واحد. ويشكل ازدحام الشبكة الهولندية خطرًا على سير البرنامج بسبب الحاجة إلى انتظار توصيلة مؤقتة ذات سعة أكبر.
كيف تؤثر معايير SEB وSSEB على اتخاذ القرار بشأن استخدام البطاريات في مواقع البناء؟
تحدد SEB التوجهات ومتطلبات الشراء اللازمة لتنفيذ أعمال بناء أكثر نظافة وخالية من الانبعاثات. وتقدم SSEB الدعم المالي للمعدات المؤهلة وعمليات التحديث والابتكار. ولا يزال المشروع بحاجة إلى تصميم كهربائي يثبت أن نظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) المختار قادر على شحن الآلات في الموعد المحدد.
ما هي المشاريع الهولندية التي توضح كيفية شحن البطاريات في مواقع البناء؟
قامت دراسة لاهاي بتحديد الأرقام الخاصة بالشحن الذكي والتخزين المؤقت، بينما قام مشروع A16 في روتردام بنقل بطارية إلى حفارة مجنزرة، واستخدم مشروع مدرج مطار شيفول محطة شحن متنقلة بسعة 1.2 ميجاواط/ساعة لقطار الأسفلت الكهربائي. وتُظهر هذه المشاريع مجتمعة أن حركة الآلات ووقت الشحن عاملان مهمان إلى جانب الكيلوواط والكيلوواط/ساعة.
