أصبح خفض ذروة الطلب وسيلة عملية للغاية للتحكم في تكاليف مشاريع الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والطاقة الهجينة على نطاق واسع. فعندما يبلغ الطلب ذروته، غالبًا ما تحتاج الشبكة إلى سعة إضافية، أو طاقة احتياطية، أو شراء طاقة مكلفة. ويستطيع نظام تخزين الطاقة بالبطاريات المُعبأة في حاويات تخزين الكهرباء عند وفرة العرض، ثم إطلاقها عند زيادة الطلب أو ارتفاع التعرفة. بالنسبة لمالكي المشاريع، وشركات الهندسة والمشتريات والإنشاء، ومستثمري الطاقة، لا يكمن العامل الأساسي في كمية الطاقة التي يستطيع النظام تخزينها، بل في سرعة استخدام الطاقة المخزنة، وأمانها، وموثوقيتها، لخفض تكاليف تشغيل مشروع الطاقة.

تصميم جيد حل مقياس المرافق يمكن تحويل الطاقة المتجددة المتغيرة إلى مورد أكثر قابلية للتحكم. فبدلاً من فقدان قيمتها خلال ساعات انخفاض الطلب، يمكن نقل الطاقة إلى فترات الذروة، مما يضمن استقرار الإنتاج، ويدعم استقرار الشبكة، ويقلل الاعتماد على مصادر الطاقة الاحتياطية.

لماذا يُعدّ تقليل ذروة الطلب أمرًا مهمًا لمشاريع الطاقة واسعة النطاق؟

يُعدّ خفض ذروة الطلب أمرًا بالغ الأهمية، لأنّ العديد من مشاريع الطاقة الكبيرة لا تتكبّد خسائر مالية نتيجة متوسط ​​استهلاك الطاقة فحسب، بل تتكبّد خسائر أيضًا عندما تُجبر ذروات الطلب القصيرة والشديدة على رفع تكاليف الشبكة، أو تحديث المحوّلات، أو تقليص الإنتاج، أو عدم استقرار التوزيع. يُوفّر نظام تخزين الطاقة بالبطاريات المُعبأ في حاويات مخزونًا احتياطيًا من الطاقة قابلًا للتحكم، ما يُتيح لموقعك الاستجابة بشكل أسرع من التوسع التقليدي في القدرة الإنتاجية.

انخفاض ضغط ذروة الطلب

خلال فترات ذروة الأحمال، يمكن لنظام تخزين الطاقة بالبطاريات تفريغ الطاقة المخزنة وتقليل الحد الأقصى للطاقة المسحوبة من الشبكة أو المصادر الاحتياطية. يساعد ذلك على تخفيف الارتفاعات المفاجئة في الطلب الناتجة عن الأحمال الصناعية، أو محطات الشحن، أو احتياجات التشغيل المفاجئة من جانب الشبكة. في العديد من المشاريع، قد تستمر ذروة الحمل لفترة قصيرة فقط، ولكنها مع ذلك قد تتسبب في تكاليف عالية للسعة. يساعدك التخزين على تجنب دفع تكاليف البنية التحتية التي لا تُستخدم إلا في حالات ذروة محدودة.

الاستخدام الأمثل للطاقة منخفضة التكلفة

عندما يكون إنتاج الطاقة المتجددة مرتفعًا والطلب منخفضًا، غالبًا ما تكون للطاقة المخزنة قيمة أكبر لاحقًا. يمكن لنظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) أن يشحن خلال فترات انخفاض الأسعار أو فترات فائض الإنتاج، ثم يفرغ شحنته عندما ترتفع قيمة الكهرباء. تُستخدم استراتيجية الذروة والقاع هذه على نطاق واسع في اقتصاديات تخزين الطاقة لأنها تتغير عند استخدام الطاقة دون تغيير مصدر توليد المشروع.

انخفاض مخاطر التقليص

غالباً ما تواجه مشاريع الطاقة الشمسية وطاقة الرياح عدم توافق بين وقت الإنتاج ووقت الاستهلاك. وبدون تخزين الطاقة، قد يتم تقليص فائض الطاقة المتجددة. مع أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات المُعبأة في حاويات، يُمكنك تخزين جزء من هذا الفائض وإطلاقه خلال فترات ذروة الاستهلاك المسائية، أو فترات دعم الشبكة، أو فترات التسليم المتعاقد عليها.

كيف يعمل نظام تخزين الطاقة بالبطاريات المُعبأ في حاويات في تقليل ذروة الطلب؟

إن نظام تخزين الطاقة بالبطاريات على نطاق المرافق ليس مجرد صندوق بطاريات كبير، بل هو نظام متكامل يشمل رفوف البطاريات، وخزائن التيار المستمر للبطاريات، ووحدات تحويل الطاقة، والمحولات، ومعدات التجاوز، وأنظمة السلامة، والتحكم في درجة الحرارة، والمراقبة. وكلما كان تكامل النظام أقوى، كلما سهُل على فريق مشروعك إدارة الأداء والسلامة والتكاليف على المدى الطويل.

تقوم وحدات البطارية بتخزين الطاقة وإطلاقها

يخزن جانب البطارية طاقة التيار المستمر ويطلقها وفقًا لاستراتيجية التحكم الخاصة بالمشروع. تُستخدم كيمياء بطاريات LiFePO4 على نطاق واسع في مشاريع التخزين نظرًا لدعمها عمرًا تشغيليًا طويلًا، وأداء أمان عالٍ، وتشغيلًا مستقرًا للشحن والتفريغ. في تطبيقات تقليل ذروة الطلب، يؤثر كل من العمر التشغيلي، وعمق التفريغ، ودرجة الحرارة، وطريقة التشغيل على القيمة طويلة الأجل للبطارية.

نظام التحكم في تحويل الطاقة

يقوم نظام تحويل الطاقة (PCS) بتحويل طاقة البطارية المستمرة (DC) إلى طاقة متناوبة (AC) لاستخدامها في الشبكة أو جانب الحمل. كما يتحكم في عمليات الشحن والتفريغ. ولتقليل ذروة الطلب على نطاق المرافق، تُعد سرعة استجابة نظام تحويل الطاقة ودقة التحكم فيه أمراً بالغ الأهمية، إذ يجب أن يتفاعل النظام مع تغيرات الحمل دون التسبب في عدم استقراره. تشمل مجموعة منتجات WonVolt أنظمة تحويل طاقة عاكسة للبطاريات بسعة تصل إلى 630 كيلوواط لكل وحدة، مما يدعم تكوينات المشاريع الأكبر حجماً.

تصميم المحولات والتحويلات الجانبية لدعم ربط الشبكة

غالبًا ما يتطلب نظام تخزين الطاقة بالبطاريات المُعبأ في حاويات للمشاريع الكبيرة تصميمًا خاصًا للمحولات والتحويلات الجانبية للربط مع البنية الكهربائية للموقع. يدعم المحول مطابقة الجهد، بينما يُسهم تصميم التحويلات الجانبية في تعزيز مرونة النظام وتخطيط الصيانة. تُساعد هذه التفاصيل مشروعك على تقليل مخاطر التكامل أثناء الإنشاء والتشغيل.

ما الذي يجعل نظام تخزين الطاقة بالبطاريات المعبأ في حاويات من WonVolt مناسبًا للاستخدام على نطاق المرافق؟

تأسست شركة وون فولت عام 2016، وتدير مصنعين في مدينة خفي الصينية. وتركز الشركة على أنظمة الطاقة النظيفة، بما في ذلك الألواح الشمسية، وأنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات المعبأة في حاويات، وبطاريات الليثيوم المبردة بالسوائل، وبطاريات الليثيوم الذكية المبردة بالهواء للمشاريع الصناعية والتجارية، بالإضافة إلى بطاريات للاستخدام المنزلي. وتبلغ طاقتها الإنتاجية 1.2 جيجاواط للألواح الشمسية و2.5 جيجاواط/ساعة لبطاريات الليثيوم، وتُباع منتجاتها في أكثر من 90 دولة ومنطقة.

خلال وونفولتيمكنك تقييم منتجات الطاقة النظيفة من خلال وحدات الطاقة الشمسية الكهروضوئية، والمحولات، وأنظمة تخزين الطاقة، وحلول المشاريع. يُعدّ هذا مفيدًا عندما يتطلب مشروعك لتخفيف ذروة الطلب أكثر من فئة منتجات واحدة، مثل توليد الطاقة الشمسية بالإضافة إلى تخزينها وتحويل الطاقة.

سعة الحاويات المرنة

بالنسبة للمشاريع واسعة النطاق، يجب أن تتوافق خطة السعة مع منحنى الحمل، ومساحة الموقع، ونقطة ربط الشبكة، ومدة التفريغ المتوقعة. تشمل مجموعة أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) المُعبأة في حاويات من WonVolt نظام ThorVolt 2.0 بسعة تتراوح من 115 كيلوواط/ساعة إلى 1.7 ميغاواط/ساعة، ونظام PoseidonVolt 2.0 BESS Container بسعة تصل إلى 5 ميغاواط/ساعة. يتيح لك هذا اختيار النظام الأنسب بناءً على مدة ذروة الطلب اليومية، وإنتاج الطاقة المتجددة، وخطط التوسع المستقبلية.

هندسة النظام المتكامل

يمكن أن يشمل التصميم المُعبأ في حاويات خزانة بطاريات التيار المستمر، ونظام البطاريات، ووحدة تجاوز PBD، ووحدة تحويل الطاقة، والمحول، ونظام التحكم في درجة الحرارة، ونظام المراقبة، وأنظمة الحماية. يُقلل هذا التكامل من أعمال التنسيق في الموقع مقارنةً ببناء كل نظام فرعي على حدة. كما يُساعد فرق الهندسة والمشتريات والإنشاء على تقصير وقت التصميم وتبسيط عملية التسليم.

تشغيل أكثر أمانًا من خلال المراقبة والحماية

يجب أن تعالج أنظمة تخزين الطاقة واسعة النطاق مخاطر الحريق، وعدم توازن درجات الحرارة، والتيار الزائد، والجهد الزائد، والدارة القصيرة، والجهد المنخفض. تستخدم أنظمة بطاريات WonVolt نظام إدارة البطاريات الذكي (BMS) للحماية، ويمكن أن يشمل الحل المُعبأ في حاويات نظام إخماد حرائق تلقائي يستشعر الدخان ودرجة الحرارة. بالنسبة لمشروعك، هذا يعني أن السلامة ليست مجرد إضافة، بل تصبح جزءًا لا يتجزأ من تصميم النظام.

كيف يمكن لأنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات أن تقلل من فواتير الكهرباء فقط؟

كثيراً ما يُناقش خفض ذروة الطلب كأداة لتقليل فواتير الطاقة، لكن تخزين الطاقة على نطاق واسع يُمكن أن يُحقق قيمة اقتصادية أكبر. فعند تصميم نظام التخزين باستراتيجية تحكم مناسبة، يُمكنه حماية المعدات، ودعم تشغيل الشبكة، وتحسين استخدام الطاقة المتجددة، وتقليل ضغوط التحديث اللاحق.

توسيع شبكة التأخير

قد تكون ترقيات الشبكة أو المحولات مكلفة وبطيئة. إذا كان ذروة الحمل تحدث خلال ساعات محدودة فقط، يمكن لنظام تخزين الطاقة بالبطاريات تفريغ الطاقة خلال تلك الساعات وتقليل سعة الشبكة المطلوبة. يمكن لهذا النهج تأخير أو تقليل استثمارات التوسعة، خاصةً عندما ينمو الطلب على المشروع بوتيرة أسرع من الجدول الزمني لترقية الشبكة المحلية.

تحسين استخدام الطاقة المتجددة

يمكن لأنظمة التخزين زيادة حصة الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح القابلة للاستخدام عن طريق تحويل فائض الإنتاج إلى ساعات ذروة الطلب. في مشاريع الطاقة الشمسية مع التخزين، يساعد ذلك على تقليل الهدر في توليد الطاقة ويجعل المشروع أكثر استقرارًا كمصدر للطاقة. يمكنك الاطلاع على خيارات أوسع لأنظمة الطاقة النظيفة من خلال منصة WonVolt. الحل قم بزيارة الصفحة إذا كان مشروعك يجمع بين توليد البيانات وتخزينها وإدارة الأحمال.

تلبية احتياجات الطاقة في حالات الطوارئ

يمكن لنظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) أيضًا دعم الأحمال الحيوية أثناء أعطال الشبكة أو انقطاعات التيار الكهربائي. ورغم أنه لا يُغني عن جميع خطط الطوارئ، إلا أنه يوفر دعمًا مؤقتًا للطاقة لأنظمة التحكم، ومعدات المراقبة، وأنظمة الاتصالات، وغيرها من الأحمال الكهربائية الرئيسية. هذه المرونة الإضافية تُقلل الخسائر الناجمة عن التوقف المفاجئ للتيار الكهربائي.

ما الذي يجب عليك التحقق منه قبل اختيار نظام تخزين الطاقة بالبطاريات المُعبأ في حاويات؟

لا ينبغي أن يبدأ شراء نظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) بالسعة فقط. قد تبدو الحاوية الكبيرة جذابة، لكن أفضل نظام هو الذي يتناسب مع منحنى ذروة الطلب، وحالة الشبكة، ومتطلبات السلامة، والمناخ، وخطة التشغيل.

مطابقة السعة مع منحنى الحمل الحقيقي

ينبغي حساب مدة ذروة الطلب، والدورات اليومية، وإنتاج الطاقة المتجددة، وهيكل أسعار الشبكة، ومتطلبات الطاقة الاحتياطية قبل اختيار السعة. قد يحتاج مشروع ذو ذروة طلب قصيرة ولكنها حادة إلى إنتاج طاقة أكبر. بينما قد يحتاج مشروع ذو طلب طويل في المساء إلى سعة طاقة أكبر.

تحقق من عمر الدورة وظروف التشغيل

يتأثر عمر البطارية بمعدل الشحن والتفريغ، وعمق التفريغ، ودرجة الحرارة، وطريقة التشغيل. تشير معلومات ضمان بطارية WonVolt إلى التشغيل في ظل الاستخدام العادي، مع شروط ضمان الأداء المرتبطة بـ 10 سنوات أو 6000 دورة، أيهما أقرب. يجب أن تبقى درجة حرارة الشحن ضمن نطاق 0 إلى 55 درجة مئوية، ودرجة حرارة التفريغ ضمن نطاق -20 إلى 55 درجة مئوية. بالنسبة لمشاريع المرافق الخارجية، يجب التحقق مبكرًا من التهوية، والظل، والتصميم الحراري، وقواعد التشغيل.

تأكيد الدعم الهندسي والخدمي

تُقدّم شركة WonVolt خدمات هندسية ميدانية قبل البيع لإجراء دراسات ميدانية قبل التصميم، بالإضافة إلى دعم هندسي بعد البيع يشمل التركيب، واختبارات التشغيل، والتدريب التقني عند الحاجة. يُعدّ هذا الأمر بالغ الأهمية في المشاريع واسعة النطاق، لأنّ ظروف الموقع غالبًا ما تُحدّد التصميم النهائي للنظام. يمكنك معرفة المزيد من خلال حول WonVolt أو تقديم تفاصيل المشروع من خلال اتصل بنا صفحة.

كيف يمكنك تقدير فترة استرداد التكاليف من خلال تقليل فترات الذروة؟

يعتمد العائد على فروق أسعار الكهرباء، ورسوم الطلب، وخسائر خفض الإنتاج، وتكلفة النظام، ودورات التشغيل، والتمويل، والصيانة. ينبغي أن يقارن تقدير بسيط تكلفة التخزين مع التكلفة المتجنبة لاستهلاك الكهرباء في أوقات الذروة، وتوسيع الشبكة المتجنب، وتقليل خفض الإنتاج، وقيمة النسخ الاحتياطي.

لإجراء الفحص الأولي، يمكنك البدء بثلاثة أسئلة: كم عدد حالات ذروة الطاقة التي تحدث شهريًا؟ ما مقدار الطاقة التي يجب خفضها خلال كل حالة ذروة؟ كم ساعة يجب أن يفرغ فيها نظام تخزين الطاقة بالبطاريات؟ بمجرد تحديد هذه الأرقام، يصبح من الأسهل تحديد السعة، وتصنيف نظام تحويل الطاقة، وتصميم المحول، وحجم الحاوية.

يُحقق نظام تخزين الطاقة بالبطاريات المُعبأ في حاويات أفضل النتائج في خفض تكاليف ذروة الطلب عندما يُصمم بناءً على بيانات التشغيل الفعلية بدلاً من التقديرات التقريبية للسعة. بالنسبة للمشاريع واسعة النطاق، يُمكن للتصميم الأمثل أن يُقلل من ضغط ذروة الطلب، ويُحسّن من توزيع الطاقة المتجددة، ويدعم أمن الطاقة، ويجعل تكاليف الطاقة على المدى الطويل أكثر قابلية للتنبؤ.

أسئلة متكررة

س1: كيف يساهم نظام تخزين الطاقة بالبطاريات المعبأ في حاويات في خفض تكاليف ذروة الطلب على الطاقة؟
ج: يتم شحنها خلال فترات انخفاض التكلفة أو فائض الطاقة، ويتم تفريغها خلال فترات ارتفاع الطلب. هذا يقلل من ذروة الطلب على الشبكة، ويخفف الضغط على المحولات، ويساعد على تجنب استخدام الطاقة الاحتياطية المكلفة.

س2: هل حاوية PoseidonVolt 2.0 BESS مناسبة للمشاريع واسعة النطاق؟
ج: نعم. حاوية PoseidonVolt 2.0 BESS بسعة تصل إلى 5 ميجاوات ساعة مناسبة للمشاريع الأكبر التي تحتاج إلى تخزين عالي السعة، وتحويل الطاقة المتجددة، وتقليل ذروة الطلب، ودعم الشبكة.

س3: لماذا تعتبر أنظمة التحكم في الطاقة مهمة في نظام تخزين الطاقة بالبطاريات على نطاق المرافق؟
أ: يتحكم نظام تحويل الطاقة (PCS) في عملية تحويل الطاقة بين طاقة البطارية ذات التيار المستمر وطاقة الشبكة ذات التيار المتردد. ويؤثر ذلك على استجابة الشحن والتفريغ، وجودة اتصال الشبكة، ودقة تقليل ذروة الطلب.

س4: ما هي ميزات السلامة التي يجب أن تتضمنها حاوية نظام دعم الطاقة الأساسي (BESS)؟
ج: يجب أن تتضمن حاوية BESS القوية نظام إدارة البطاريات الذكي، والتحكم في درجة الحرارة، والمراقبة، والحماية من التيار الزائد، والحماية من الجهد الزائد، والحماية من قصر الدائرة، ونظام إخماد الحرائق التلقائي الذي يستشعر الدخان ودرجة الحرارة.

س5: متى يجب عليك الاتصال بشركة WonVolt لمشروع تخزين الطاقة بالبطاريات على نطاق المرافق؟
ج: ينبغي عليك التواصل مع شركة وون فولت عند توفر بيانات أحمال المشروع، وسجلات ذروة الطلب، وموقع المشروع، ومدة التخزين المتوقعة، واحتياجات ربط الشبكة، وخطط توليد الطاقة المتجددة. يساعد هذا فريق الهندسة على تصميم حل أكثر ملاءمة.