تطبيقات تخزين البطاريات: حالات الاستخدام الواقعية للأعمال والشبكة

مع تحول مشهد الطاقة العالمي بعيدا عن الوقود الأحفوري, تعتمد موثوقية مصدر الطاقة لدينا بشكل أكبر على كيفية تخزينها للطاقة. المصادر المتجددة مثل الرياح والطاقة الشمسية متقطعة, مما يخلق فجوة بين وقت إنتاج الطاقة والوقت الذي تحتاجها. هذا هو المكان تطبيقات تخزين البطاريات تصبح ضرورية لاستقرار البنية التحتية الحديثة.

من مساعدة أصحاب المصانع في تقليل رسوم الطلب الذروة إلى ضمان قدرة مشغلي الشبكة على الحفاظ على استقرار التردد, أنظمة تخزين الطاقة (ESS) تحل مشاكل معقدة. شركات مثل CNTE (شركة طاقة السديم المعاصرة, المحدوده.) منخرطون بعمق في هذا القطاع, تقديم حلول شاملة للسيناريوهات تجسر الفجوة بين التوليد والاستهلاك.

لماذا يتحول سوق التخزين

قبل عشر سنوات, تم مناقشة البطاريات بشكل رئيسي في سياق الإلكترونيات الاستهلاكية أو المركبات الكهربائية. اليوم, انتقل النقاش إلى قطاعات المرافق والقطاع التجاري. القوة الدافعة ليست فقط البيئة; إنه مالي.

يحتاج مشغلو الشبكة إلى تأجيل ترقيات البنية التحتية المكلفة. تحتاج الشركات إلى ضمان موثوقية الطاقة في عصر الشبكات القديمة. هذا التقاء في الاحتياجات أدى إلى انفجار في تنوع حالات الاستخدام لتقنيات التخزين. نحن ننتقل من الطاقة الاحتياطية البسيطة إلى الذكاء, الأصول المدربة للإيرادات.

تطبيقات تخزين البطاريات الرئيسية في بنية الشبكة التحتية

عندما ننظر إلى جانب المنفعة, يعمل التخزين كممتص صدمات. تسمح للشبكة بالتعامل مع التغيرات المفاجئة في العرض والطلب دون فشل.

H3: تنظيم التردد والخدمات المساعدة

تعمل الشبكة عند تردد محدد (عادة 50 هرتز أو 60 هرتز). إذا انخفض العرض أو ارتفع الطلب بشكل كبير, هذا التردد يتذبذب, قد يسبب تلف المعدات أو انقطاع التيار الكهربائي.

البطاريات ممتازة لتنظيم التردد لأنها تستطيع حقن أو امتصاص الطاقة في أجزاء من الثانية. على عكس محطات الغاز التقليدية, والتي تستغرق وقتا لتدور, نظام البطارية يستجيب فورا. هذا من أكثر الأسباب شيوعا تطبيقات تخزين البطاريات لمشغلي الشبكة الذين يرغبون في الحفاظ على الاستقرار دون حرق وقود إضافي.

حلق ذروة وتسوية الأحمال

الذروة هي عملية تفريغ الطاقة المخزنة خلال أوقات الطلب العالي. للمرافق, هذا يعني أنها لا تحتاج إلى تشغيل السعرات المرتفعة, نباتات قمم غير فعالة فقط لبضع ساعات من الاستخدام المكثف في المساء.

يتضمن تسوية الأحمال تخزين الطاقة عندما يكون الطلب منخفضا (والكهرباء رخيصة) وإصدارها عندما يكون الطلب مرتفعا. وهذا يسطح منحنى الطلب, مما يجعل النظام الكهربائي بأكمله أكثر كفاءة ويطيل عمر بنية النقل التحتية.

تجاري وصناعي (C&أنا) حالات الاستخدام

لأصحاب الأعمال, تخزين الطاقة غالبا ما يكون عن الربح النهائي. فواتير الكهرباء للمنشآت الصناعية معقدة, غالبا ما تتضمن عقوبات عالية على استخدام الطاقة في ذروة الطاقة.

إدارة رسوم الطلب

يتم تقسيم العديد من فواتير الكهرباء التجارية إلى استخدام (كيلووات) والطلب (ك و). قد يكون استخدام المصنع منخفضا بشكل عام، لكن قد يكون استهلاك الطاقة مرتفعا جدا عند بدء تشغيل الآلات الثقيلة. هذه الزيادة الواحدة يمكن أن تحدد رسوم الطلب للشهر بأكمله.

البطاريات تحل هذه المشكلة عن طريق التفريغ خلال تلك الارتفاعات القصيرة. تستمد المنشأة الطاقة من البطارية بدلا من الشبكة خلال مرحلة بدء التشغيل, الحفاظ على الطلب المسجل منخفضا. يقدم هذا التطبيق واحدة من أسرع العوائد على الاستثمار للمستخدمين التجاريين.

الشبكات الصغيرة والتكامل المتجدد

تزداد الشركات في تركيب الألواح الشمسية لتعويض التكاليف. لكن, الطاقة الشمسية تعمل فقط عندما تشرق الشمس. عن طريق إقران أنظمة الطاقة الشمسية مع التخزين, الشركات تخلق شبكة صغيرة.

وهذا يسمح للمنشأة بالعمل بشكل مستقل عن الشبكة الرئيسية أثناء الانقطاع. في المناطق النائية أو المناطق التي تعاني من طاقة غير مستقرة, وهذا أمر أساسي لاستمرارية الأعمال. الأنظمة المتقدمة, مثل تلك التي طورتها CNTE, دمج هذه العناصر بسلاسة, إدارة تدفق الطاقة بين الألواح الشمسية, البطاريات, والحمل لتحقيق أقصى كفاءة.

اعتبارات تقنية لتطبيقات مختلفة

ليست كل البطاريات مصممة لنفس الغرض. اختيار التقنية المناسبة يعتمد على ما إذا كان التطبيق يتطلب دفعة طاقة أو مدة طويلة من التزويد.

القوة مقابل. تطبيقات الطاقة

في الصناعة, نميز بين تطبيقات "الطاقة" وتطبيقات "الطاقة".

تطبيقات الطاقة, مثل تنظيم التردد, تتطلب طاقة عالية لفترات قصيرة (محضر). تطبيقات الطاقة, مثل نقل الحمل, يتطلب إخراجا ثابتا لساعات. فوسفات أيون الليثيوم (LFP) أصبحت البطاريات معيارا في العديد من هذه الحالات بسبب توازن السلامة, الكثافة, ودورة الحياة.

السلامة والإدارة الحرارية

السلامة هي الشاغل الأساسي عند نشر أنظمة بحجم ميغاواط. الكيمياء مهمة, لكن نظام إدارة البطاريات (خدمات اداره المباني) وإدارة الحرارة لا تقل أهمية.

تستخدم الأنظمة عالية الجودة التبريد السائل والحماية متعددة المستويات من الحريق لمنع الهروب الحراري. هذا العمق الهندسي هو ما يميز موردي الدرجة الأولى عن المجمعين العامين.

تحليل التكاليف وعوامل العائد على الاستثمار

الاستثمار في تخزين الطاقة كثيف رأس المال. لكن, انخفض سعر خلايا البطاريات بشكل كبير خلال العقد الماضي, يصنع المزيد تطبيقات تخزين البطاريات الإمكانية المالية.

CAPEX مقابل. العمليات التشغيلية

الإنفاق الرأسمالي (رأس المال) يشمل البطاريات, العاكسون, وتركيب. لكن, الإنفاق التشغيلي (العمليات التشغيلية) هنا تتألق أنظمة الجودة. النظام الذي يتدهور بشكل أبطأ ويتطلب صيانة أقل يوفر تكلفة تخزين موحدة مدى الحياة أفضل (LCOS).

تراكم الإيرادات

أذكى طريقة لسداد نظام التخزين هي "تراكم الإيرادات". هذا يعني استخدام نفس البطارية في عدة مهام. على سبيل المثال, قد يقوم النظام بتقليل الذروة لمصنع خلال النهار ويوفر خدمات تنظيم التردد للشبكة ليلا.

التحكم البرمجي ضروري هنا لترتيب أولويات المهام. تحول هذه المرونة البطارية من مركز تكلفة إلى مولد للإيرادات.

اختيار الشريك والحل المناسبين

العثور على مورد يتطلب أكثر من مجرد النظر إلى سعر الكيلوواط ساعة. تحتاج إلى شريك يفهم دمج إلكترونيات الطاقة وكيمياء الخلايا.

عادة ما تتراوح الخدمات من توصيل الأجهزة البسيط إلى الهندسة الكاملة, الشراء, والبناء (EPC). بالنسبة للمركب C&مشاريع I, العمل مع كيانات راسخة مثل CNTE يضمن أن النظام لا يتم فقط التثبيت بشكل صحيح، بل مدعوما أيضا بخدمات ما بعد البيع القوية وبرمجيات ذكية قادرة على التعامل مع تعقيدات متطلبات الطاقة الحديثة.

تعدد استخدامات تخزين الطاقة يعيد تشكيل كيفية استخدام العالم للكهرباء. سواء كان ذلك باستقرار الشبكة الوطنية من خلال تنظيم الترددات أو توفير آلاف الدولارات من رسوم الطلب على مصنع التصنيع, فائدة هذه الأنظمة لا يمكن إنكارها.

مع تطور التكنولوجيا واستمرار توافق التكاليف مع احتياجات السوق, سنرى تطبيقات تخزين البطاريات توسع في المزيد من مجالات بنيتنا التحتية. للشركات ومشغلي الشبكة على حد سواء, لم يعد السؤال هو ما إذا كان ينبغي عليهم استخدام التخزين, لكن كم من الوقت يمكنهم تنفيذها. تظل شركات مثل CNTE مركزية لهذا الانتقال, يقدم التكنولوجيا اللازمة لبناء جهاز مرن, مستقبل الطاقة لجميع السيناريوهات.

الأسئلة الشائعة (الأسئلة المتداولة)

س1: ما هي أكثر تطبيقات تخزين البطاريات شيوعا للشركات?
A1: أكثر الاستخدامات شيوعا للأعمال هي إدارة رسوم الطلب (تقليل تكاليف الطاقة القصوى) والطاقة الاحتياطية. تستخدم العديد من الشركات أيضا التخزين لتعظيم استهلاكها للطاقة الشمسية, تخزين الطاقة الشمسية الزائدة المولدة خلال النهار لاستخدامها في العمليات المسائية.

س2: كيف يساعد تخزين البطاريات شبكة الكهرباء?
A2: يساعد التخزين الشبكة من خلال موازنة العرض والطلب. توفر خدمات إضافية مثل تنظيم التردد, مما يحافظ على استقرار الشبكة, ودعم القدرات, مما يمنع الانقطاعات الكهربائية خلال أوقات ذروة استهلاك الكهرباء, مثل موجات الحر.

س3: هل يمكنني استخدام تخزين البطارية بدون ألواح شمسية؟?
A3: نعم. بينما يعمل التخزين الشمسي والتخزين معا بشكل جيد, لا تحتاج إلى الطاقة الشمسية للاستفادة من التخزين. يمكنك شحن البطاريات من الشبكة عندما تكون أسعار الكهرباء منخفضة (خارج أوقات الذروة) ويتم إعفاؤها عندما تكون الأسعار مرتفعة, وهي استراتيجية تعرف باسم التحكيم الطاقي.

س4: ما الفرق بين بطاريات الطاقة وبطاريات الطاقة?
A4: تم تصميم بطاريات "الطاقة" لإطلاق كمية كبيرة من الطاقة بسرعة كبيرة, وهو مفيد لتثبيت الشبكة. تم تصميم بطاريات "الطاقة" لتحرير الطاقة لفترة أطول (2 ل 4 ساعات أو أكثر), أيهما أفضل لنقل الأحمال أو توفير الدعم أثناء الانقطاعات.

س5: كم تدوم أنظمة تخزين البطاريات التجارية?
A5: معظم الأنظمة التجارية الحديثة, خصوصا تلك التي تستخدم فوسفات الحديد الليثيوم (LFP) كيمياء, مصممة لتدوم بين الفترات 10 ل 15 اعوام, اعتمادا على مدى تكرار دورتها (تم توجيه التهم والخروج منها) وبيئة التشغيل.