ما هو نظام تخزين الطاقة الكهربائية المُعبأ في حاويات نظرة عامة شاملة على أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات المعبأة في حاويات
إطلاق العنان لتخزين الطاقة القابل للتطوير للمشاريع الصناعية والتجارية ومشاريع المرافق العامة - مستقبل البنية التحتية المعيارية للطاقة. بصفتنا شركة رائدة شركة تصنيع أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات و مزود حلول أنظمة تخزين الطاقة تقدم شركة EnerShare حلولاً متطورة لتخزين الطاقة الكهربائية في حاويات على مستوى العالم.
1. ما هو نظام تخزين الطاقة المُحَوَّل إلى حاويات؟
نظام تخزين الطاقة الكهربائية المُعبأ في حاويات نظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) هو حل متطور ومتكامل لتخزين الطاقة، مُجمّع مسبقًا داخل حاوية شحن قياسية. على عكس أنظمة البطاريات التقليدية المُنشأة في الموقع، يجمع نظام BESS المُعبأ في حاوية البطاريات، وإلكترونيات الطاقة، وإدارة الحرارة، وأنظمة السلامة، وأجهزة التحكم في وحدة واحدة قابلة للنقل، مما يتيح النشر السريع، والتركيب الفوري، والتوسع القابل للتطوير.
في هذا القطاع، يُنظر إلى أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات المعبأة في حاويات على نطاق واسع باعتبارها الحل الأمثل لـ مشاريع تخزين الطاقة متوسطة إلى كبيرة الحجم بصفته متعدد المواهب نظام تخزين الطاقة LiFePO4 وتتمثل وظيفتها الأساسية في تخزين الكهرباء المولدة من مصادر متجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، وإطلاقها خلال فترات ذروة الطلب، أو انقطاع التيار الكهربائي، أو أوقات ارتفاع أسعار الكهرباء.
يُعدّ التكامل مع نظام تخزين الطاقة بالبطاريات المُعبأ في حاويات السيناريو الأكثر شيوعًا لتطبيقات هذا النظام. نظام الطاقة الشمسية مع التخزين التكوينات: الشحن خلال ساعات النهار المشمسة والتفريغ ليلاً أو خلال فترات ذروة التعرفة. كلاهما نظام تخزين طاقة البطاريات التجارية عمليات النشر و نظام تخزين طاقة البطاريات الصناعية تستفيد المنشآت من هذه التقنية لمساعدة الشركات على تحقيق وفورات كبيرة في التكاليف، وتعزيز مرونة الطاقة، واستقرار الشبكة. وتلعب أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات المعبأة في حاويات دورًا بالغ الأهمية، لا سيما في معالجة الطبيعة المتقطعة للطاقة المتجددة على نطاق المرافق العامة.
2. كيف يعمل نظام تخزين الطاقة المُعبأ في حاويات؟
إن مبدأ عمل نظام تخزين الطاقة بالبطاريات المعبأ في حاويات بسيط ولكنه عالي الكفاءة، حيث يتم دمج جميع الأنظمة الفرعية بسلاسة داخل حاوية واحدة:
مرحلة الشحن
يستقبل النظام الكهرباء من الألواح الشمسية، أو الشبكة الكهربائية، أو توربينات الرياح، أو مصادر طاقة أخرى. ويقوم نظام تحويل الطاقة بتحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر لتخزينه.
مرحلة تخزين الطاقة
يتم تخزين الكهرباء في وحدات بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم (LiFePO₄) على شكل تيار مباشر (DC)، ويتم إدارتها ومراقبتها بواسطة نظام إدارة البطارية (BMS).
مرحلة التفريغ
عند الحاجة إلى الكهرباء، يقوم نظام تحويل الطاقة بتحويل التيار المستمر (DC) إلى تيار متردد (AC) لاستخدامه من قبل المنشآت الصناعية أو المباني التجارية أو شبكة المرافق العامة.
يتم تنسيق العملية بأكملها بذكاء بواسطة نظام إدارة الطاقة (EMS)، مما يتيح جدولة الطاقة الآلية والمراقبة في الوقت الفعلي وتحويل الطاقة بكفاءة عالية - كل ذلك من داخل وحدة حاوية واحدة مكتفية ذاتيًا.
3. المكونات الأساسية لنظام تخزين الطاقة المُحَوَّل إلى حاويات
يتضمن نظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) المتكامل والمُعبأ في حاويات عادةً المكونات الرئيسية التالية، وكلها مُدمجة مسبقًا داخل حاوية ISO قياسية:
وحدات البطاريات / رفوف البطاريات
الاستخدام الأساسي فوسفات الحديد الليثيوم (LiFePO₄) البطاريات - مثل بطاريات EnerShare بطارية LFP سعة 314 أمبير/ساعة خلايا - لضمان مستوى أعلى من الأمان والاستقرار الحراري وعمر تشغيلي طويل. يتم تنظيم وحدات بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم عالية السعة (314 أمبير/ساعة) في رفوف ومجموعات لتوسيع السعة بشكل معياري، لتشكل بذلك جوهر نظام تخزين طاقة عالي الكثافة من فوسفات الحديد الليثيوم.
نظام إدارة البطارية (BMS)
يراقب ويوازن ويحمي حالة البطارية في الوقت الفعلي - ويتتبع الجهد ودرجة الحرارة والتيار وحالة الصحة (SOH) على مستوى الخلية والوحدة والرف لضمان الأداء الأمثل والسلامة طوال دورة حياة النظام.
نظام تحويل الطاقة (PCS) / العاكس
ال بي سي إس بيس تتولى هذه الوحدة مسؤولية التحويل ثنائي الاتجاه بين التيار المستمر والتيار المتردد، مما يتيح التفاعل مع الشبكة الكهربائية، والشحن من مصادر الطاقة المتجددة، وتفريغ الطاقة إلى الأحمال. يدمج نظام تخزين الطاقة بالبطاريات EnerShare المُعبأ في حاويات تقنية PCS BESS عالية الكفاءة والمتوافقة مع محولات الطاقة الشمسية الكهروضوئية الشائعة، ويدعم كلاً من بنى اقتران التيار المتردد والتيار المستمر.
نظام إدارة الطاقة (EMS)
ال نظام تخزين الطاقة الكهرومغناطيسية يتولى جهاز التحكم تنسيق عمليات نظام إدارة المباني (BMS) ونظام تحويل الطاقة (PCS) والأحمال والشبكة لتحقيق جدولة ذكية. وباعتباره بمثابة العقل المدبر للنظام بأكمله، يدعم نظام تخزين الطاقة (EMS) المراقبة الآنية والتحكم عن بُعد وتحليل البيانات، مما يساعد المشغلين على تحسين استخدام الطاقة وخفض تكاليف التشغيل.
نظام إدارة الحرارة
يشمل تبريدًا هوائيًا صناعيًا أو تخزين البطارية المبردة بالسوائل آليات للحفاظ على درجات حرارة التشغيل المثلى في ظل ظروف الأحمال العالية. توفر أنظمة تخزين البطاريات المبردة بالسوائل تجانسًا حراريًا فائقًا مقارنةً بالتبريد الهوائي، مما يجعلها الخيار المفضل للتطبيقات ذات السعة العالية حيث تؤثر درجات حرارة الخلايا الثابتة بشكل مباشر على عمر البطارية وأداء السلامة.
نظام الكشف عن الحرائق وإخمادها
تشمل الحماية الأمنية متعددة الطبقات الكشف المبكر عن الحرائق، وأنظمة إخماد الغاز، وأجهزة إنذار ارتفاع درجة الحرارة، والعزل الكهربائي، ووظائف الإغلاق في حالات الطوارئ - مما يضمن الامتثال لمعايير السلامة الدولية.
حاوية / هيكل رف
توفر حاويات ISO القياسية بطول 20 أو 40 قدمًا حمايةً من العوامل الجوية، ومتانةً هيكلية، وتكاملًا معياريًا. كما يُسهّل تصميم الحاوية عملية النقل والتركيب في الموقع، بالإضافة إلى إمكانية توسيع النظام مستقبلًا.
4. الوظائف الرئيسية ومزايا نظام تخزين الطاقة المُعبأ في حاويات
تلعب أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات المعبأة في حاويات دورًا متعدد الأوجه في أنظمة الطاقة الحديثة، حيث تغطي جدولة الطاقة، وضمان السلامة، والحفاظ على الطاقة، والحد من الانبعاثات:
حلاقة القمم وملء الوديان
يتم فرض رسوم خلال فترات انخفاض أسعار الكهرباء أو انخفاض الأحمال، ويتم تفريغ الشحنات خلال فترات ارتفاع أسعار الكهرباء أو ارتفاع الأحمال، مما يؤدي إلى تحسين تكاليف الكهرباء وتقليل رسوم الطلب للمستخدمين التجاريين والصناعيين.
دمج الطاقة المتجددة
يخزن فائض الكهرباء من الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح ويستخدمها خلال فترات انعدام ضوء الشمس أو الرياح، مما يحسن كفاءة استخدام الطاقة ويزيد من معدلات الاستهلاك الذاتي للطاقة المتجددة.
تعزيز إمدادات الطاقة في حالات الطوارئ ومرونة الشبكة
يوفر طاقة احتياطية أثناء انقطاع التيار الكهربائي أو عدم استقرار جهد الشبكة لضمان التشغيل المتواصل للمعدات الحيوية - وهو أمر ضروري لمراكز البيانات والمستشفيات ومرافق التصنيع والبنية التحتية الأساسية.
خدمات الاستجابة للترددات والخدمات المساعدة
يستجيب بسرعة لتغيرات تردد الشبكة ويشارك في الخدمات المساعدة لسوق الطاقة - مثل تنظيم التردد ودعم الجهد واحتياطي السعة - لتوليد مصادر دخل إضافية.
المكون الأساسي للشبكات الصغيرة
يتعاون مع الشبكات الصغيرة في المناطق النائية أو الجزر أو الأنظمة المستقلة لتعزيز استقلالية الطاقة واستقرارها، مما يتيح إمدادًا موثوقًا للطاقة في البيئات غير المتصلة بالشبكة أو ذات الشبكة الضعيفة.
سرعة النشر وقابلية التوسع
بفضل تجميعها المسبق في ظروف المصنع، تُقلل أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات المعبأة في حاويات بشكل كبير من وقت وتكاليف التركيب في الموقع. يسمح التصميم المعياري بتكوين سعة مرنة تتراوح من مئات الكيلوواط/ساعة إلى أنظمة متعددة الميغاواط/ساعة، مما يُسهل التوسع مع نمو احتياجات الطاقة.
5. سيناريوهات التطبيق النموذجية لأنظمة تخزين الطاقة المحمولة في حاويات
تُستخدم أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات المعبأة في حاويات على نطاق واسع في قطاعات متعددة، وتغطي النطاق الكامل للاحتياجات بدءًا من المرافق التجارية وحتى البنية التحتية للطاقة واسعة النطاق:
التطبيقات التجارية والصناعية
تعتمد المصانع ومراكز الخدمات اللوجستية ومراكز البيانات والمجمعات التجارية على أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات التجارية والصناعية لإدارة ذروة استهلاك الكهرباء، وخفض رسوم الطلب، وتحسين كفاءة الطاقة، وتوفير طاقة احتياطية للمعدات الحيوية. بدءًا من المنشآت التجارية الصغيرة وصولًا إلى المجمعات الصناعية الكبيرة، توفر أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات المعبأة في حاويات وفورات طاقة قابلة للتوسع.
محطات توليد الطاقة المتجددة
عند اقترانها بمحطات الطاقة الشمسية الكهروضوئية أو طاقة الرياح كنظام متكامل للطاقة الشمسية والتخزين، تقوم أنظمة تخزين الطاقة المحمولة في حاويات بتخزين الطاقة الزائدة وتوزيعها عند الحاجة، مما يزيد من الاستهلاك الذاتي للطاقة المتجددة، ويخفف من تقلبات الإنتاج، ويعزز استقرار الشبكة.
تخزين الطاقة على نطاق المرافق
يقوم مشغلو الشبكات والمرافق بنشر مشاريع تخزين الطاقة بالبطاريات واسعة النطاق المعبأة في حاويات لتوفير تنظيم التردد ودعم الجهد واحتياطي السعة وقدرة بدء التشغيل من الصفر - مما يعزز مرونة الشبكة ويؤخر توسيع البنية التحتية التقليدية للطاقة.
الشبكات الصغيرة والأنظمة خارج الشبكة
أ نظام تخزين الطاقة في الشبكة المصغرة توفر أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات المعبأة في حاويات حلولاً للاكتفاء الذاتي من الطاقة للمناطق النائية والجزر والمنشآت العسكرية وعمليات التعدين وغيرها من المواقع ذات الوصول المحدود أو المعدوم إلى الشبكة الكهربائية. وباعتبارها موثوقة نظام تخزين البطاريات خارج الشبكة فهو يضمن إمدادًا مستمرًا بالطاقة بشكل مستقل عن شبكة الكهرباء العامة، مقترنًا بمصادر توليد الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح أو الديزل.
البنية التحتية لشحن المركبات الكهربائية
في محطات شحن السيارات الكهربائية عالية الطاقة، تعمل أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات المعبأة في حاويات على موازنة الطلب على الطاقة وتقليل الضغط على الشبكات المحلية، مما يتيح توصيل الطاقة بشكل أسرع وأكثر موثوقية مع تجنب ترقيات الشبكة المكلفة.
6. حلول تخزين الطاقة المُعبأة في حاويات والمقدمة من EnerShare
بصفتها واحدة من الشركات الرائدة عالمياً في تصنيع أنظمة تخزين طاقة البطاريات ومزوداً موثوقاً لحلول تخزين طاقة البطاريات مع خبرة صناعية عميقة، تقدم EnerShare حلولاً شاملة ومتعددة السيناريوهات لأنظمة تخزين طاقة البطاريات المعبأة في حاويات، مصممة خصيصاً للأسواق الأوروبية والأفريقية والشرق أوسطية وأمريكا اللاتينية:
- حلول أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات التجارية — قابلة للتوسع من 500 كيلوواط ساعة إلى نظام تخزين طاقة البطارية بسعة 1 ميغاواط ساعة تكوينات مُحسَّنة لإدارة رسوم الطلب
- حلول أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات الصناعية - عمليات نشر ثقيلة لمصانع التصنيع وعمليات التعدين ومراكز الخدمات اللوجستية الكبيرة
- حلول أنظمة تخزين الطاقة على جانب الشبكة — عمليات نشر على نطاق المرافق العامة بما في ذلك 5 ميغاواط ساعة من تخزين الطاقة بالبطاريات في حاويات وحدات لتنظيم التردد ودعم الشبكة
- حلول متكاملة لأنظمة الطاقة الشمسية والتخزين — تكوينات مقترنة بالتيار المتردد/المستمر متوافقة مع محولات الطاقة الشمسية الكهروضوئية الشائعة
- حلول أنظمة تخزين الطاقة في الشبكات الصغيرة — نشر أنظمة تخزين البطاريات المستقلة خارج الشبكة للمواقع النائية
- أنظمة تطبيقات مركبة لمحطات الشحن وتخزين الطاقة — بنية تحتية لشحن المركبات الكهربائية عالية الطاقة مع نظام تخزين مؤقت
- سلسلة Enerbank-314ah — أنظمة حاويات عالية السعة تعتمد على خلايا بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم (LFP) بسعة 314 أمبير/ساعة، مزودة بتقنية تخزين البطاريات المبردة بالسوائل لتحقيق أقصى كثافة للطاقة والسلامة
اليوم، ومع استمرار تقدم التحول العالمي في مجال الطاقة، تبرز أنظمة تخزين الطاقة المحمولة في حاويات كإحدى التقنيات الرئيسية لبناء مجتمع منخفض الكربون وأنظمة طاقة ذكية.
الشهادات الرئيسية
تم تصميم نظام تخزين الطاقة بالبطاريات المعبأ في حاويات EnerShare ليلبي معايير الشبكة والسلامة والاتصالات الأوروبية والدولية.
- نظام: UN3536، IEC61000، IEC62477، IEC62619، RoHS
- خلية: IEC62619، UL1973، UL9540A، UL1642، GB/T 36276-2018، UN38.3، RoHS
- علية: UN38.3
- PCS: G99، EN50549-1، EN50549-2، AS4777.2، VDE4105، VDE4110، R25&TOR، NC-RfG، NRS، C10/11، EIFS2018، وغيرها
الأسئلة الشائعة حول أنظمة تخزين الطاقة المحمولة في حاويات
ما هو نظام تخزين الطاقة المُعبأ في حاويات؟
نظام تخزين الطاقة بالبطاريات المعبأ في حاوية هو نظام لتخزين الطاقة يتم تجميعه مسبقًا داخل حاوية شحن قياسية، ويدمج البطاريات وإلكترونيات الطاقة وأنظمة التحكم والتبريد ومعدات السلامة في وحدة واحدة قابلة للنشر.
أين يمكن استخدام نظام تخزين الطاقة بالبطاريات المعبأ في حاويات؟
يمكن تطبيق نظام تخزين الطاقة بالبطاريات المعبأ في حاويات في عمليات نشر أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات التجارية لتقليل ذروة الطلب، وتركيبات أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات الصناعية، وتكامل أنظمة الطاقة الشمسية والتخزين، ودعم الشبكة على نطاق المرافق، وأنظمة تخزين الطاقة في الشبكات الصغيرة، وتطبيقات أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات خارج الشبكة، وتخزين البنية التحتية لشحن المركبات الكهربائية.
ما الفرق بين نظام تخزين الطاقة بالبطاريات المُعبأ في حاويات ونظام البطاريات العادي؟
نظام تخزين الطاقة بالبطاريات المُعبأ في حاوية ليس مجرد بطارية، بل هو نظام متكامل لتخزين الطاقة باستخدام بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم (LiFePO4)، ويشمل وحدات وبطاريات (عادةً ما تكون خلايا بطاريات LFP عالية السعة 314 أمبير/ساعة)، ونظام إدارة البطارية (BMS)، ونظام تحويل الطاقة (PCS BESS)، ووحدة تحكم نظام تخزين الطاقة (EMS)، ونظام إدارة حرارية (تبريد البطارية بالهواء أو السائل)، وأنظمة كشف الحرائق وإخمادها، وحاوية مقاومة للعوامل الجوية. هذه الأنظمة مُدمجة مسبقًا ومُختبرة في المصنع.
ما نوع البطاريات التي تستخدمها أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات المعبأة في حاويات؟
تستخدم معظم حلول تخزين الطاقة الحديثة المعبأة في حاويات بطاريات LiFePO₄ (فوسفات حديد الليثيوم)، وهي المعيار الذهبي لأنظمة تخزين الطاقة الآمنة وطويلة الأمد. وتستخدم سلسلة Enerbank من EnerShare خلايا بطاريات LFP عالية السعة (314 أمبير/ساعة) لتحقيق أقصى كثافة طاقة وعمر تشغيلي.
هل يمكن لأنظمة تخزين الطاقة المحمولة في حاويات أن تعمل في كل من الشبكات الكهربائية والشبكات المنفصلة؟
نعم. يدعم نظام تخزين الطاقة بالبطاريات EnerShare المُعبأ في حاويات كلاً من وضع التشغيل المتصل بالشبكة ووضع التشغيل المستقل عنها. وباعتباره نظام تخزين طاقة متعدد الاستخدامات يعمل خارج الشبكة، فإنه يوفر طاقة موثوقة بغض النظر عن شبكة الكهرباء العامة. يدعم النظام التبديل المرن بناءً على احتياجات المشروع ولوائح الشبكة المحلية، وهو متوافق مع مصادر الطاقة الشمسية وطاقة الرياح ومولدات الديزل ومصادر الطاقة المتصلة بالشبكة، مما يجعله مثاليًا لتكوينات أنظمة الطاقة الشمسية مع التخزين.
ما هي خيارات السعة المتاحة؟
يمكن تهيئة أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات المُعبأة في حاويات، بدءًا من الأنظمة التجارية الصغيرة (بسعة مئات الكيلوواط/ساعة) وصولًا إلى مشاريع المرافق العامة الضخمة التي تصل سعتها إلى عدة ميغاواط/ساعة. تشمل التكوينات الشائعة نظام تخزين طاقة بالبطاريات بسعة 1 ميغاواط/ساعة، وهو مثالي للمشاريع التجارية والصناعية متوسطة الحجم، ونظام تخزين طاقة بالبطاريات مُعبأ في حاويات بسعة 5 ميغاواط/ساعة، وهو مناسب لمشاريع المرافق العامة والمشاريع الصناعية الكبيرة. تُستخدم الحاويات القياسية بطول 20 قدمًا و40 قدمًا كوحدات أساسية للتوسع، مع إمكانية ربط وحدات متعددة بالتوازي للحصول على سعات أكبر.
هل نظام تخزين الطاقة بالبطاريات المعبأ في حاويات مناسب لمعايير الشبكة الأوروبية؟
نعم. تم تصميم نظام تخزين الطاقة بالبطاريات EnerShare المُعبأ في حاويات ليتوافق مع معايير الشبكة الكهربائية والسلامة والاتصالات الأوروبية والدولية، ويدعم التكامل مع المرافق المحلية ومتطلبات الهندسة والمشتريات والإنشاء. تشمل الشهادات الرئيسية UN3536 وIEC61000 وIEC62477 وIEC62619 وUL1973 وUL9540A وG99 وEN50549 وVDE4105 وRoHS.
خاتمة
ال نظام تخزين الطاقة بالبطاريات المعبأة في حاويات EnerShare (BESS) توفر EnerShare حلولاً مستقبلية جاهزة لمشاريع تخزين الطاقة التجارية والصناعية والمرافق العامة. وبصفتها شركة رائدة في تصنيع أنظمة تخزين طاقة البطاريات وتوفير حلولها، تجمع EnerShare بين تقنية بطاريات LFP المتطورة بسعة 314 أمبير/ساعة، ووحدات PCS BESS عالية الكفاءة، وأنظمة تحكم ذكية لتخزين الطاقة، وإدارة حرارية لتخزين البطاريات مع تبريد سائل، لتقديم أداء فائق وأمان عالٍ.
سواء كنت بحاجة إلى نظام تخزين طاقة بالبطاريات بسعة 1 ميغاواط/ساعة لمنشأة تجارية، أو نظام تخزين طاقة بالبطاريات مُعبأ في حاويات بسعة 5 ميغاواط/ساعة لدعم شبكة الكهرباء على نطاق واسع، أو نظام طاقة شمسية مع تخزين لدمج مصادر الطاقة المتجددة، أو نظام تخزين طاقة للشبكات الصغيرة لتطبيقات أنظمة تخزين البطاريات البعيدة عن الشبكة، فإن EnerShare تقدم حلول أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات المُعبأة في حاويات والمصممة خصيصًا لـ الموثوقية على المدى الطويل، وكفاءة التكلفة، واحتياجات الطاقة المستقبلية .
