5 الفوائد الرئيسية لتقنية البطاريات إلى الشبكة لأنظمة الطاقة الحديثة

طريقة توليدنا واستهلاكنا للكهرباء تشهد تحولا هائلا. مع تزايد انتشار مصادر الطاقة المتجددة مثل الرياح والطاقة الشمسية, أصبح تدفق الكهرباء التقليدي أحادي الاتجاه من محطة الطاقة إلى المستهلك قديما. المعيار الجديد هو ديناميكية, علاقة ثنائية الاتجاه. في قلب هذا الانتقال يكمن البطارية إلى الشبكة التقنية.

هذا المفهوم يحول مستهلكي الطاقة إلى مستهلكين محترفين. يسمح بدفع الطاقة المخزنة في البطاريات—سواء في المركبات الكهربائية أو أنظمة التخزين الثابتة—إلى شبكة الطاقة الرئيسية. هذا يثبت الشبكة ويوفر عوائد مالية لأصحاب البطاريات. لاعبو الصناعة مثل CNTE (شركة طاقة السديم المعاصرة, المحدوده.) نلاحظ حاليا زيادة في الطلب على هذه الأنظمة, يمثل لحظة محورية في كيفية إدارتنا لموارد الطاقة العالمية.

فهم كيفية عمل البطارية إلى الشبكة

لفهم إمكانيات هذه التكنولوجيا, يجب أن ننظر أولا إلى الميكانيكا. في إعداد قياسي, تسحب الطاقة من الشبكة لشحن البطارية. هذه عملية خطية.

البطارية إلى الشبكة (غالبا ما يختصر إلى B2G أو مرتبط ب V2G للمركبات) يستخدم شواحن ثنائية الاتجاه ومحولات ذكية. يمكن لهذه الأجهزة تحويل التيار المباشر (العاصمة) مخزنة في البطارية مرة أخرى إلى التيار المتردد (مكيف) التي تستخدمها الشبكة.

تلعب البرمجيات دورا حيويا هنا. تراقب أنظمة إدارة الطاقة الذكية تردد الشبكة والطلب عليها. عندما تكون الشبكة تحت ضغط — مثل خلال موجة حر عندما يشغل الجميع التكييف — يقوم البرنامج بإرسال إشارة للبطارية لتفريغ الطاقة. هذا الاتصال السلس يمنع انقطاعات الكهرباء ويقلل الحاجة إلى تشغيل محطات طاقة "قمة" متسخة.

دور الانتقال من البطارية إلى الشبكة في حلول أنظمة تخزين الطاقة لجميع السيناريوهات

واحدة من أبرز مزايا هذه التقنية هي تعدد استخداماتها. ولا يقتصر الأمر على نوع واحد فقط من التطبيقات. يتناسب تماما مع حلول أنظمة تخزين الطاقة لجميع السيناريوهات, تتراوح من مجمعات سكنية صغيرة إلى مجمعات صناعية ضخمة.

استقرار الشبكة

يكافح مشغلو الشبكة باستمرار للحفاظ على استقرار التردد الكهربائي (عادة على 50 هرتز أو 60 هرتز). إذا انخفض العرض إلى ما دون الحاجة, انخفاضات التردد, مما يؤدي إلى فشل محتمل. البطارية إلى الشبكة الأنظمة تتفاعل في أجزاء من الثانية. هي تحقن الطاقة لتصحيح التردد بسرعة أكبر بكثير مما يمكن لمحطة الطاقة الحرارية التقليدية أن ترفع.

الشبكات الدقيقة الداعمة

في المناطق النائية أو الحدائق الصناعية, تعد B2G ضرورية للشبكات الدقيقة. هذه شبكات محلية يمكنها الانفصال عن الشبكة الرئيسية. أثناء العاصفة أو الانقطاع, تتحمل البطاريات الحمل المحلي. عندما تعود الشبكة الرئيسية للعمل, تعيد البطاريات الاتصال وتساعد في تحقيق توازن الشبكة الأوسع.

شركات مثل CNTE التخصص في هذه التكاملات المعقدة, مما يوفر المنطق والأجهزة التي تسمح للبطارية بالانتقال بين دعم مصنع محلي ودعم الشبكة الوطنية دون تدخل بشري.

الحوافز الاقتصادية للشركات ومالكي السيارات الكهربائية

بينما الفوائد البيئية واضحة, غالبا ما تكون المحركات المالية هي التي تدفع التبني. تنفيذ البطارية إلى الشبكة تحول الاستراتيجية مركز التكلفة إلى مصدر دخل.

ذروة الحلاقة

للمستخدمين التجاريين والصناعيين, غالبا ما يتم تحديد فواتير الكهرباء بناء على أعلى ذروة استخدام خلال الشهر. باستخدام طاقة البطارية المخزنة خلال هذه الأوقات الذروة بدلا من السحب من الشبكة, يمكن للشركات خفض رسوم الطلب بشكل كبير.

مراجحة الطاقة

هذه هي ممارسة "اشتر بسعر منخفض, بيع بسعر مرتفع." البطاريات تشحن عندما تكون أسعار الكهرباء منخفضة (عادة في الليل أو منتصف النهار أثناء الإنتاج الشمسي العالي). عندما ترتفع الأسعار في المساء, النظام يفرغ تلك الطاقة الرخيصة مرة أخرى إلى الشبكة أو يستخدمها لتعويض الاستهلاك المكلف.

الخدمات الإضافية

مشغلو الشبكة يدفعون مقابل الموثوقية. يمكن لمالكي البطاريات الثابتة الكبيرة أو أساطيل المركبات الكهربائية توقيع عقود للحفاظ على قدرتها المتاحة للشبكة. حتى لو لم يتم استدعاء البطارية للتفريغ, المالك يحصل على أجر فقط لكونه في حالة استعداد.

دمج مصادر الطاقة المتجددة

أحد الانتقادات الرئيسية للطاقة الشمسية وطاقة الرياح هو تقطعها. الشمس لا تشرق دائما, والرياح لا تهب دائما. البطارية إلى الشبكة تحل التكنولوجيا هذه المشكلة من خلال العمل كعازل.

عندما يتجاوز إنتاج الطاقة الشمسية الطلب عند الظهر, تتدفق الطاقة الزائدة إلى البطاريات. بدلا من إهدار هذه الطاقة النظيفة, يتم تخزينه. فيما بعد, خلال المنحدر المسائي، عندما ينخفض الطاقة الشمسية لكن الطلب يزداد, تفريغ البطاريات.

هذه القدرة حيوية للدول التي تستهدف أهدافا لصافي صافي الصافي. بدون تخزين ثنائي الاتجاه, لا يمكن للشبكة التعامل مع نسب عالية من اختراق الطاقة المتجددة دون أن تصبح غير مستقرة.

أهمية البرمجيات الذكية

الأجهزة وحدها ليست كافية. كفاءة البطارية إلى الشبكة يعتمد النظام بشكل كبير على ذكاء البرنامج الذي يتحكم فيه.

الخوارزميات الفعالة تتنبأ بأنماط الطقس, تحليل بيانات الاستخدام التاريخية, ومراقبة أسعار الكهرباء في الوقت الحقيقي. هذا يضمن أن البطارية لن تنفد أبدا عندما يحتاجها المالك بشدة. على سبيل المثال, يريد مالك سيارة كهربائية أن يتم شحن سيارته بواسطة 8:00 AM. النظام الذكي يضمن حدوث ذلك, بينما لا يزال يتبادل الطاقة مع الشبكة بينهما 2:00 AM و 5:00 AM.

التحديات والاعتبارات المتعلقة بالتبني

رغم الفوائد, هناك عقبات أمام التبني الواسع تعمل الصناعة على تجاوزها.

تدهور البطارية
الدورات مهمة. في كل مرة تشحن فيها البطارية وتفريغ, يفقد جزءا صغيرا جدا من طاقته الإنتاجية. تركزت المخاوف المبكرة بشأن B2G على ما إذا كانت المكاسب المالية من خدمات الشبكة تفوق تكلفة تقليل عمر البطاريات. لكن, لقد أدت الكيمياء الحديثة للليثيوم أيون والإدارة الحرارية الأفضل إلى تمديد عمر الدورة بشكل كبير, جعل هذا أقل مشكلة.

الأطر التنظيمية
غالبا ما تتحرك التكنولوجيا أسرع من السياسات. في العديد من المناطق, لا تزال شركات المرافق والحكومات تحاول معرفة كيفية تسعير وتنظيم تدفق الطاقة ثنائي الاتجاه. عملية التصاريح لتركيب نظام يغذي الشبكة مرة أخرى قد تكون معقدة وبطيئة.

ترقيات البنية التحتية
غالبا ما كانت المحولات المحلية مصممة للتدفق أحادي الاتجاه. قد يؤدي التبني العالي لنظام B2G في حي معين إلى تحميل البنية التحتية القديمة للشبكة, مطالبة شركات المرافق بترقية الأجهزة.

مستقبل التفاعل الشبكي

مفهوم محطة الطاقة المركزية بدأ يتلاشى. المستقبل موزع. محطات توليد الطاقة الافتراضية (VPPs) يجمعون آلاف البطاريات المنزلية الصغيرة والسيارات الكهربائية لتعمل كمولد ضخم واحد.

ومع تقدمنا, التعاون بين مصنعي الأجهزة, مطورو البرمجيات, ومزودو الخدمات سيكونون أساسيين. CNTE (شركة طاقة السديم المعاصرة, المحدوده.) ولا تزال في طليعة هذا التطور, تطوير الأنظمة القوية اللازمة للتعامل مع هذه المعاملات الطاقية المعقدة.

من خلال الاحتضان البطارية إلى الشبكة التقنية, نحن لا نصلح فقط مشاكل الطاقة الفورية; نحن نبني قوة مرنة, الديمقراطية, وإنترنت طاقة فعال للمستقبل.

الأسئلة الشائعة (الأسئلة المتداولة)

س1: ما هو بالضبط الانتقال بين البطارية والشبكة (B2G)?
A1: الانتقال من البطارية إلى الشبكة هو تقنية تسمح بتخزين الطاقة في البطاريات (مثل تلك الموجودة في المركبات الكهربائية أو أنظمة التخزين المنزلية) ليعاد إلى شبكة الكهرباء. هذا يساعد على تحقيق التوازن بين العرض والطلب, يثبت الشبكة, ويمكنه تقديم مكافآت مالية لمالك البطارية.

س2: هل استخدام B2G سيضر بطاريتي أو يقلل من عمرها الافتراضي؟?
A2: كل استهلاك البطارية يسبب بعض التدهور. لكن, تم تصميم أنظمة إدارة البطاريات الذكية الحديثة لتقليل هذا التأثير. هي تحسن عمق التفريغ وسرعات الشحن. في كثير من الحالات, تفوق الأرباح المالية من خدمات الشبكة التكلفة الحدية لتآكل البطاريات الإضافي.

س3: ما الفرق بين V2G و B2G?
A3: V2G تعني مركبة إلى شبكة, والذي يشير تحديدا إلى المركبات الكهربائية التي تعيد الطاقة إلى الشبكة. B2G هو مصطلح أوسع يشمل V2G ويشمل أيضا أنظمة تخزين الطاقة الثابتة (مثل البطاريات المنزلية أو وحدات التخزين الصناعية) التفاعل مع الشبكة.

س4: هل يمكنني جني المال من نظام البطارية إلى الشبكة؟?
A4: نعم. اعتمادا على لوائح المرافق المحلية لديك, يمكنك كسب المال من خلال المراجحة الطاقية (الشراء بسعر رخيص, البيع مكلف), تقليل رسوم الطلب (للأعمال التجارية), أو المشاركة في برامج الاستجابة للطلب حيث تدفع لك الشركة لتفريغ الطاقة أثناء الطوارئ.

س5: ما هي المعدات التي أحتاجها للمشاركة في B2G?
A5: عادة ما تحتاج إلى نظام بطارية (كهربائية أو ثابتة), عاكس ثنائي الاتجاه (مما يسمح للتيار بالمرور في كلا الاتجاهين), وجهاز تحكم ذكي معتمد من شركة المرافق المحلية لديك. ستحتاج أيضا إلى اتفاقية ربط الشبكة مع مزود الطاقة الخاص بك.