דוגמאות לפרויקטים של אחסון אנרגיה תעשייתית ומסחרית

עם הפיתוח והיישום המתמשכים של אנרגיה מתחדשת, הביקוש למערכות אחסון אנרגיה במגזר התעשייתי והמסחרי גובר גם הוא. מערכות אחסון אנרגיה יכולות לאזן ביעילות בין אספקת חשמל וביקוש, לשפר את יעילות ניצול האנרגיה, להפחית את עלויות האנרגיה לארגונים ולספק תמיכת חשמל יציבה ואמינה למשתמשים תעשייתיים ומסחריים. מאמר זה ינתח את תהליך התכנון של ערכת חיבור לרשת של מערכת אחסון אנרגיה בהתבסס על מקרי פרויקט בפועל.

1. עקרונות עיצוב סכמה

תכנון מערכות אחסון אנרגיה תעשייתיות ומסחריות הוא שלב מכריע ביישום פרויקטים של אגירת אנרגיה, כאשר המפתח הוא להבטיח את הבטיחות, היציבות והיעילות של המערכת. עקרונות העיצוב העיקריים הם כדלקמן:

01

קבע את קיבולת הגישה של מערכת אגירת האנרגיה

ראשית, יש צורך לבצע ניתוח ביקוש אנרגטי מקיף של הארגון, להבין מידע מפתח כגון מצב השנאים, מאפייני צריכת החשמל, עקומת העומס והפרש מחירי שיא העמק, על מנת לקבוע את קיבולת אחסון האנרגיה המתאימה והספק הפלט. . יחד עם זאת, יש צורך לשקול את מדרגיות המערכת ולשמור מקום להתרחבות עתידית אפשרית. בתהליך התכנון, עלינו להתחשב גם בכלכלה של המערכת, על ידי הגדרת קיבולת אחסון אנרגיה סבירה, חתירה לענות על צורכי המשתמש תוך הפחתת עלויות ההשקעה והתחזוקה של המערכת.

02

תיאום ושיתוף פעולה בין אגירת אנרגיה לרשת החשמל או מקורות אנרגיה אחרים

מערכות אחסון אנרגיה יכולות לשמש כתוספת חזקה לרשת החשמל ולפעול באופן עצמאי, ולספק תמיכה בחשמל בעת הצורך. זה יכול להיות גם מחובר לפוטו-וולטאי, כוח רוח וכו'. לכן, בתכנון החיבור, עלינו לקחת בחשבון גורמים כמו רמת המתח והקיבולת של רשת החשמל או הפוטו-וולטאית, כדי להבטיח שמערכת אגירת האנרגיה יכול להשתלב בצורה חלקה עם מספר מקורות אנרגיה ולהשיג זרימה דו כיוונית של אנרגיה.

03

עיצוב אבטחה

תכנון הבטיחות של מערכות אחסון אנרגיה תעשייתיות ומסחריות כולל בטיחות חשמל, בטיחות אש, בטיחות הגנה מפני ברקים והיבטים נוספים. בתכנון הגישה, עלינו לבחור התקני אחסון אנרגיה מתאימים, לפתח מתווה חשמלי סביר, ולהגדיר אמצעי הגנה יעילים כדי להבטיח את הפעולה הבטוחה של המערכת. במקביל, עלינו גם לבצע בדיקות אבטחה ותחזוקה שוטפת של המערכת כדי לזהות ולטפל בסיכוני אבטחה פוטנציאליים.

04

עיצוב אסטרטגיית בקרה

מערכות אחסון אנרגיה כרוכות בתרחישי יישומים רבים בתפעול בפועל, ותכנון אסטרטגיית בקרה הוא חלק הכרחי ממערכות אחסון אנרגיה בפעולה בפועל, במטרה לשפר את יעילות המערכת, היציבות והאמינות. לדוגמה, אנטי זרימה חוזרת בצד בלחץ גבוה/נמוך, בקרת ביקוש, בקרת פעולה מתואמת של אחסון פוטו-וולטאי, ארביטראז' שיא עמק, הרחבת קיבולת דינמית, וכן הלאה.

על ידי התקנת התקני ניטור חכמים וחיבורם למערכת בקרת EMS, ניתן לנטר פרמטרים מרכזיים כגון מצב הפעולה, מידע הספק ונתוני הטמפרטורה של מערכת אחסון האנרגיה בזמן אמת. באמצעות ניתוח נתונים, ניתן לייעל את אסטרטגיית הפעולה של המערכת כדי לשפר את יעילותה. בנוסף, ניתן להשיג ניטור ותזמון מרחוק של מערכות אגירת אנרגיה באמצעות מערכות שליטה מרחוק, שיפור רמת הניהול ומהירות התגובה של המערכת.

2. ניתוח מקרה עיצוב

אם לוקחים כדוגמה מערכת אחסון אנרגיה של 500KW/1045KWh, השנאי הקיים בפארק הוא 1600KVA. העומס המרבי של הפארק לאורך כל השנה הוא סביב 900KW, והעומס המינימלי הוא בסביבות 400KW. הקיבולת הפוטו-וולטאית המותקנת היא 330KW, ואנו מתכננים להוסיף מערכת אחסון אנרגיה של 500KW/1045KWh.

01

בחירת אתר למקומות בטוחים לאחסון אנרגיה

בחירת המיקום להתקנת אגירת אנרגיה היא שלב חשוב בחקירה המקדימה של הפרויקט, הדורשת התייחסות מקיפה של מספר גורמים. ראשית, מקור ההכנסה העיקרי לאחסון אנרגיה נובע מהפרשי מחירי שיא העמק. יש לחבר אותו לשנאים עם עומסים כבדים או תנודתיות גבוהה בפארק כדי למקסם את שיא הגילוח ומילוי האפקט של מערכת אגירת האנרגיה. בדרך כלל מומלץ להתקין ליד חדר חלוקת החשמל כדי לחסוך בעלות חיבור הכבלים.

שנית, בחירת האתר צריכה לעמוד בדרישות של תנאים גיאולוגיים ואקלימיים. ארון אחסון אנרגיה בודד שוקל בדרך כלל מעל 2.5 טון, ולציוד יש דרישות מסוימות ליציבות הבסיס ותנאי האקלים. בעת בחירת אתר, יש להימנע מאזורים בעלי תנאים גיאולוגיים לא יציבים, מועדים לאסונות טבע, אזורים מוצפים, וכן מאזורים עם יציאות אש וכוח אדם צפוף.

02

עיצוב גישה למערכת אחסון אנרגיה

פרויקט זה מאמץ חיבור לרשת במתח נמוך 400V ומחובר לפס המתח הנמוך של שנאי 1600KVA הקיים בארון ההזנה. הארון המחובר לרשת אחסון האנרגיה החדש שנוסף ממוקם יחד עם הארון המחובר לרשת הפוטו-וולטאית הקיים, והאחסון הפוטו-וולטאי מחובר לצד AC יחד. הקצה הנכנס של הארון המחובר לרשת אחסון האנרגיה החדש מוכנס מארון שילוב אחסון האנרגיה החיצוני, והקצה היוצא מחובר לפס המתח הנמוך לשימוש בעומס. תרשים הגישה הוא כדלקמן:

03

תכנון התקנה של מדי מדידה

בשל העובדה שהמערכת הפוטו-וולטאית נבנתה והופעלה במשך זמן רב, בהתחשב בצורך באסטרטגיות תפעול ובקרה מתואמות למערכת אגירת האנרגיה החדשה מבלי להשפיע על המערכת הפוטו-וולטאית המקורית, התכנון שואף להשיג ניטור של כל שרשרת ייצור וצריכת החשמל על ידי הוספת התקני מדידה בצד החשמל, בצד הפוטו-וולטאי ובצד אגירת האנרגיה. ציוד המדידה יחובר באופן אחיד למערכת EMS להעלאת נתוני ניטור.

על ידי הוספת מדי מדידת צד אגירת אנרגיה, מדי מדידת צד פוטו-וולטאיים, ומדי מדידת זרימה לאחור כוללת. מד החשמל הדו-כיווני לחיוב אגירת אנרגיה מותקן בארון המשלב אגירת אנרגיה למדידת מידע הטעינה והפריקה של מערכת אגירת האנרגיה וסילוק חשבונות החשמל.

מד המדידה הפוטו-וולטאית מותקן בארון המדידה המחובר לרשת הפוטו-וולטאית לניטור התפוקה הפוטו-וולטאית הכוללת (שיטה זו אינה מצריכה תוספת של כבל 485 לקצה המהפך, אינה מצריכה תקשורת עם המהפך ואינה מגבילה את הספק הפוטו-וולטאי. דוֹר).

מד המתח הנמוך נגד זרימה חוזרת מותקן בצד האוטובוס במתח נמוך של ספק הכוח העירוני, משמש לאיתור מצבי זרימה חוזרת וחישוב צריכת החשמל של עומס (ניתן להחליף פרויקטים עם דרישות נגד זרימה חוזרת במתח גבוה במדידה בצד מתח גבוה ).

04

תכנון התקנה בסיסי של מערכת אגירת אנרגיה

שטח התקנה של ארון אגירת אנרגיה: ארון אגירת אנרגיה יחיד ברוחב 1.2 מטר, עומק 1.4 מטר וגובה 2.35 מטר, תופס שטח של כ-1.68 מ"ר. בעת חפירת בור יסוד, יש צורך לדחוס את האדמה הפשוטה ולחזק את התשתית לחומרים רטובים ורופפים את אתר בניית היסוד יש לבחור בנקודה הגבוהה ביותר של השטח שמסביב כדי למנוע הצטברות מים ונזקים.

מזח ההתקנה יהיה עשוי בטון, והעומס התחתון של יסוד מזח ההתקנה לא יפחת מ-2000 ק"ג/מ"ר. יש ליישר את המשטח הבסיסי עם סרגל כדי להבטיח רמה; המישור התחתון של הקרן צריך להיות נוטה לכיוון שני הצדדים כדי להבטיח ניקוז.

05

עיצוב אסטרטגיית תפעול מערכת

מערכת בקרת EMS שפותחה בעצמה של Guriwatt תומכת במספר אסטרטגיות בקרה ומתאימה לתרחישי שימוש שונים. על ידי הגדרה מראש של פרמטרי אסטרטגיה ואיסוף נתונים בזמן אמת על פוטו-וולטאים, אחסון אנרגיה, רשת חשמל, עומס וכו', מתבצעות בקרה מתואמת והנפקה של אסטרטגיות הפעלה מרובות. פרויקט זה שולט בתפוקה המתואמת של אחסון פוטו וולטאי ואנרגיה באמצעות EMS, אשר יכול למקסם את היתרונות הכלכליים של צריכת החשמל בפארק.

06

כמויות עיקריות בפרויקט

תַקצִיר

ככיוון חשוב בתחום האנרגיה, לאגירת אנרגיה תעשייתית ומסחרית יש סיכויי יישום רחבים ומרחב פיתוח. אני מקווה שבאמצעות ההקדמה לעיל של תוכניות תכנון אחסון אנרגיה תעשייתי ומסחרי, כולם יוכלו להבין יותר מערכות אחסון אנרגיה תעשייתיות ומסחריות, שיעזרו לתכנון פרויקטים של אגירת אנרגיה תעשייתית ומסחרית.