تشتمل عمليات نشر تخزين طاقة البطارية على نطاق واسع تقليديًا على أعمال تجميع واسعة النطاق في الموقع، مما يؤدي إلى مخاطر الجدولة وأخطاء الأسلاك والجداول الزمنية الممتدة للتشغيل لفرق المشروع.نظام تخزين طاقة البطارية على نطاق المرافقتوفر وحدات تخزين من فئة ميجاوات تم اختبارها مسبقًا ومدمجة في المصنع وجاهزة للوضع والاتصال في الموقع. يستكشف هذا المقال المتغيرات ذات السعة المزدوجة، وبنية الأمان المدمجة، وسير عمل التصنيع، وملاحظات المشروع الواقعية، والاعتبارات الرئيسية للمطورين وفرق EPC التي تقوم بتقييم أصول تخزين الطاقة بتنسيق الحاوية.
في هذه الصفحة — انقر على الروابط للانتقال إلى القسم
1. ما يصل على الشاحنة لمشاريع التخزين القائمة على الحاويات
تنفذ مشاريع التخزين التقليدية للميغاواط/ساعة معظم أنشطة التجميع في الموقع. يتم تسليم حزم البطاريات على منصات نقالة، ويتم تركيب هياكل الحامل محليًا، ويتم توجيه كميات كبيرة من الكابلات الميدانية وتوصيلها، ويتم استهلاك جزء كبير من جدول التشغيل لحل أخطاء الأسلاك التي يتم تقديمها أثناء التثبيت الميداني.نظام تخزين طاقة البطارية على نطاق المرافقيعكس هذا التسلسل النموذجي للمشروع.
تم دمج المجموعة الكاملة من حزم البطاريات وأجهزة الدوران الحراري المبرد بالهواء والمجموعات المزدوجة لإخماد الحرائق وكابلات المراقبة الكاملة بالكامل داخل مرافق المصنع الموجودة في يويهتشينغ. يخضع كل نظام فرعي لاختبارات مجمعة على مستوى النظام قبل شحنه داخل حاوية مقاس 3048*2438*2591 ملم. بمجرد تسليمها إلى مقر المشروع، يقوم طاقم الموقع بوضع الحاوية على منصات خرسانية مُجهزة، وتشغيل كابلات الدخول السفلي للتيار المستمر نحو أجهزة PCS وEMS بالموقع، ثم المضي قدمًا في أنشطة التشغيل. من خلال تحويل التجميع والتحقق من صحة النظام إلى سير عمل المصنع، لم تعد هذه المهام الحاسمة تشغل الجدول الزمني للمسار الحرج للمشروع، مما يمثل عرض القيمة الأساسية لاختيار حل على شكل حاوية عبر أنظمة تخزين قائمة على حامل منفصل.
2. نظرة عامة على متغيري السعة والمعلمات الفنية الأساسية
تدعم نفس مساحة الحاوية المادية تكوينين متميزين لسعة الطاقة، 1060 كيلووات في الساعة و1215 كيلووات في الساعة. تظل الهندسة المدنية للمشروع ومواصفات القاعدة الخرسانية وخطط رفع الرافعة دون تغيير بغض النظر عن الخيار الذي يتم اختياره، مما يبسط أعمال إعداد موقع ما قبل البناء. تختلف بنية السلسلة لكل تكوين: 48 حزمة بطارية تنفذ طوبولوجيا 4P264S لـ 1060 كيلو وات في الساعة (844.8 فولت تيار مستمر اسمي)، و55 حزمة تنفذ طوبولوجيا 5P242S توفر 1215 كيلو وات في الساعة (774.4 فولت تيار مستمر اسمي). يحافظ كلا الخيارين على الإخراج ضمن نافذة التشغيل 680‑950VDC المقبولة على نطاق واسع والمتوافقة مع معظم منصات أجهزة PCS واسعة النطاق.
يبلغ تيار الشحن والتفريغ القياسي 200 أمبير لكلا الإصدارين اللذين يعملان بمعدل 0.5 درجة مئوية، مما يتماشى مع مخرجات جانب التيار المستمر مع متطلبات بنية ناقل المشروع النموذجية. يصل الحد الأقصى للكفاءة على مستوى النظام إلى 88 بالمائة يتم قياسها عبر دورة تفريغ شحن كاملة، بما في ذلك استهلاك الطاقة الإضافية بدلاً من مقاييس البطارية فقط. يتجاوز أداء دورة الحياة 8000 دورة تحت ظروف محيطة تبلغ 0.5 درجة مئوية و25 درجة مئوية مع الاحتفاظ بحد أدنى من سعة الطاقة بنسبة 80 بالمائة، وتتراوح درجات الحرارة المحيطة التشغيلية بين 0 درجة مئوية و+50 درجة مئوية بما يتوافق مع الإدارة الحرارية لتكييف الهواء الداخلي للحاوية.
| فئة | المعلمة | موديل 1060 كيلو وات في الساعة | موديل 1215 كيلو وات في الساعة |
|---|---|---|---|
| جانب العاصمة | القدرة المقدرة | 1060 كيلووات ساعة | 1215 كيلو واط ساعي |
| نوع الخلية | إل اف بي 3.2 فولت/314 أمبير | إل اف بي 3.2 فولت/314 أمبير | |
| سلسلة نظام البطارية | 4P264S | 5P242S | |
| مواصفات الحزمة | 70.4V314Ah | 70.4V314Ah | |
| لا. من الحزم | 48 قطعة | 55 قطعة | |
| الجهد الاسمي | 844.8 فولت تيار مستمر | 774.4 فولت تيار مستمر | |
| نطاق الجهد | 680 ~ 950 فولت تيار مستمر | 680 ~ 950 فولت تيار مستمر | |
| تيار الشحن/التفريغ القياسي | 200 أ | 200 أ | |
| معلمات النظام | كفاءة النظام | الحد الأقصى للكفاءة 88% عند 0.5 درجة مئوية / شحن واحد وتفريغ واحد | الحد الأقصى للكفاءة 88% عند 0.5 درجة مئوية / شحن واحد وتفريغ واحد |
| عمر النظام | > 8000 مرة (0.5 درجة مئوية عند 25 درجة مئوية) معدل الاحتفاظ بالطاقة ≥ 80% | > 8000 مرة (0.5 درجة مئوية عند 25 درجة مئوية) معدل الاحتفاظ بالطاقة ≥ 80% | |
| طريقة الأسلاك | دخول أسفل العاصمة | دخول أسفل العاصمة | |
| معدل الشحن والتفريغ | 0.5CP | 0.5CP | |
| طريقة الإدارة الحرارية | مكيف هواء ذكي مبرد بالهواء | مكيف هواء ذكي مبرد بالهواء | |
| بروتوكول الاتصالات | كان/إيث/RS485 (4G اختياري) | كان/إيث/RS485 (4G اختياري) | |
| نظام الحماية من الحرائق | الهباء الجوي والبيرفلوروهكسانون | الهباء الجوي والبيرفلوروهكسانون | |
| تصنيف IP | IP54 | IP54 | |
| حجم المنتج | 3048*2438*2591 مللي متر | 3048*2438*2591 مللي متر | |
| وزن المنتج | 9500 كجم | 10500 كجم | |
| المتطلبات البيئية | نطاق درجة حرارة التشغيل | 0 درجة مئوية ~ +50 درجة مئوية | 0 درجة مئوية ~ +50 درجة مئوية |
| نطاق رطوبة التشغيل | 0 ~ 95% رطوبة نسبية (بدون تكثيف) | 0 ~ 95% رطوبة نسبية (بدون تكثيف) | |
| ارتفاع التشغيل | 2000 م (> 2000 م خفض السرعة) | 2000 م (> 2000 م خفض السرعة) | |
| شهادة | العبوة: CE ROHS UN38.3 MSDS | العبوة: CE ROHS UN38.3 MSDS | |
| ضمان | 5 سنوات | 5 سنوات |
3. مواقع النشر المستهدفة للتخزين على نطاق المرافق في حاويات
تستفيد سيناريوهات التطبيقات المتعددة في العالم الحقيقي من تخزين البطارية المدمج مسبقًا بحجم ميجاوات. يمكن للمجمعات الصناعية التي تشهد فترات ذروة حمل مسائية تتراوح من ساعتين إلى أربع ساعات الاستفادة من أصول التخزين لتحويل أنماط الاستهلاك استجابة لأطر تعريفة وقت الاستخدام. بالنسبة للمواقع التي تعتمد على مولدات الديزل، يمكن لمتغير بقدرة 1060 كيلووات في الساعة أن يتحمل الأحمال الصناعية المعتدلة خلال نوافذ الانقطاع النموذجية دون لوجستيات معقدة لإمدادات الوقود.
وتقوم مواقع الطاقة المتجددة، بما في ذلك مزارع الطاقة الشمسية ومنشآت طاقة الرياح، بنشر هذه الحاويات لتحقيق استقرار الإنتاج واحتجاز التوليد الذي كان من الممكن أن يتم تقليصه لولا ذلك. يمكن لمشغلي شبكات التوزيع تأجيل ترقيات أجهزة المحطات الفرعية المكلفة من خلال تطبيق ذروة التغذية لفترات تشغيل محدودة. تمثل مواقع التعدين النائية والمشاريع القائمة على الجزر توافقًا رئيسيًا آخر؛ غالبًا ما تكون غرف البطاريات المصممة لهذا الغرض في الموقع غير عملية، مما يجعل تسليم الحاويات المعتمد من المصنع هو مسار النشر الأكثر موثوقية. عند تقييم أجهزة التخزين لحالات الاستخدام واسعة النطاق هذه،نظام تخزين طاقة البطارية على نطاق المرافقيوفر خيارًا جاهزًا للنشر مع تجنب تجميع النظام على نطاق واسع في الموقع.
4. سير العمل لجلب مشروع التخزين الجاهز عبر الإنترنت
يبدأ تنفيذ المشروع بالتحضير للأعمال المدنية. يقوم المقاولون ببناء منصات خرسانية مسطحة مصممة هندسيًا للتعامل مع الأحمال النقطية التي تبلغ 9500-10500 كجم، وتركيب خنادق الكابلات المؤدية إلى موقع الحاوية، والحفاظ على مساحة كافية لوظائف رفض حرارة مكيفات الهواء.
تعتمد عمليات الرفع على أجهزة الحاويات القياسية بما في ذلك المسبوكات الزاوية. تقوم فرق المشروع باستئجار أجهزة تجهيز قضبان الموزعة القياسية، مما يلغي الحاجة إلى معدات الرفع المصنعة خصيصًا. تعمل عملية وضع رافعة واحدة على وضع الوحدة الكاملة على أساسها المجهز.
يستمر التكليف عبر ثلاث مراحل متميزة بعد التنسيب. يقوم الفنيون بإكمال الأسلاك من جانب التيار المستمر من خلال غدد كابل المدخل السفلي التي تتصل بأجهزة PCS المتوفرة في الموقع. تقوم الخطوة التالية بإنشاء مصافحة اتصال بين أجهزة المراقبة الداخلية للحاوية ومنصات EMS على مستوى المشروع، مع توفر CAN وEthernet وRS485، إلى جانب وظيفة الوصول عن بعد الاختيارية 4G. تتضمن أنشطة القبول النهائي الاختبار الوظيفي لمرحل الحماية، والتحقق من صحة دورة الشحن والتفريغ 0.5CP، والتحقق من دقة تقارير SOC. مع اكتمال الاستعدادات المدنية بشكل صحيح، تستهلك أنشطة التشغيل في الموقع عمومًا يومين إلى ثلاثة أيام عمل بعد وضع الحاوية.
5. بنية السلامة المدمجة ووثائق الشهادات
تشكل عوامل إخماد الحرائق المزدوجة المستقلة عنصرًا أساسيًا في تصميم السلامة. تعمل أنظمة الهباء الجوي داخل حاويات العبوات الفردية، ويغمر عامل البيرفلوروهكسانون الجزء الداخلي للحاوية بالكامل. تعالج استراتيجية العامل المزدوج هذه الأحداث الحرارية التي تحدث على مستويات فيزيائية مختلفة، وهو تكوين مطلوب بشكل متزايد ضمن مواصفات التأمين لمنشآت تخزين البطاريات الكبيرة.
حاوية الحاوية الحاصلة على تصنيف IP54 المزودة بكابلات DC ذات مدخل سفلي تقاوم التعرض للمطر والغبار في الموقع، مما يحافظ على نقاط الاختراق الكهربائية منخفضة المستوى ومحمية بشكل جيد. تحمل حزم البطاريات الفردية وثائق الامتثال لـ CE وRoHS. تشمل شحنات النظام الكامل الأوراق UN38.3 وMSDS الضرورية للنقل الدولي والتخليص الجمركي ومتطلبات تأمين المشروع.
تحافظ أجهزة تكييف الهواء الذكية المبردة بالهواء على مجموعات البطاريات ضمن نطاقات تشغيل ضيقة لدرجة الحرارة، بدلاً من استخدام التحكم البسيط في دورة التشغيل والإيقاف. تحدد المواصفات التشغيلية الظروف المحيطة من 0 درجة مئوية إلى +50 درجة مئوية، والرطوبة 0-95% رطوبة نسبية غير متكثفة، بالإضافة إلى أقصى ارتفاع يبلغ 2000 متر مع انخفاض الأداء الإلزامي فوق عتبة الارتفاع هذه. تخضع كل حاوية مكتملة لدورة تفريغ شحن 0.5CP واسعة النطاق مع بيانات تسجيل على مستوى العبوة يتم جمعها داخل المصنع، قبل إغلاق أبواب الحاوية للشحن الخارجي.
6. سير عمل التصنيع ذو الثماني مراحل داخل مصنع الإنتاج في يويهتشينغ
7. التحقق من واقع الحجم الحرج للتخزين على نطاق الحاويات
يجب على فرق المشروع تحديد التكوين المتغير وفقًا لمتطلبات الإرسال الفعلية بدلاً من اختيار خيار سعة الطاقة الأعلى تلقائيًا. في حين أن 1060 كيلووات في الساعة و1215 كيلووات في الساعة تشتركان في أبعاد الحاوية المادية، فإن الفولتية الاسمية للحافلة تختلف بشكل كبير. يجب على الفرق الهندسية التحقق من أن أجهزة PCS المستهدفة تدعم بشكل كامل نافذة تشغيل الجهد للوحدة المحددة قبل الانتهاء من طلبات الشراء.
تحمل الأنظمة الحرارية المبردة بالهواء حدودًا بيئية محددة. المواقع التي تشهد درجات حرارة محيطة منتظمة تتجاوز +50 درجة مئوية، أو المواقع الاستوائية حيث تعمل أجهزة تكييف الهواء بشكل مستمر تحت الحمل الأقصى، قد تحقق استقرارًا فائقًا في درجة حرارة الخلية باستخدام بدائل التخزين المبردة بالسوائل. تتضمن عروض أسعار المشروع إرشادات صريحة فيما يتعلق بالملاءمة البيئية بدلاً من الاستمرار في تسليم الأجهزة بعد النشر فقط.
تمثل الأجهزة ذات شكل الحاوية ملاءمة اقتصادية سيئة لإجمالي متطلبات التخزين التي تقل عن 500 كيلووات في الساعة تقريبًا. توفر منتجات التخزين على نطاق الخزانات تكاليف أقل للنقل وعمليات الرافعات وأنشطة تركيب الموقع لمتطلبات السعة الأصغر، وتوجد خطوط إنتاج بديلة لمعالجة نطاقات المشاريع هذه.
8. اعتبارات الرفع والشحن والجمارك
تبلغ أوزان الوحدة 9500 كجم (1060 كيلووات في الساعة) و10500 كجم (1215 كيلووات في الساعة). يستخدم النقل شاحنات مسطحة مقترنة بمعدات رافعة على طرفي رحلة الشحن. تفتقر أجهزة الرافعة الشوكية إلى معدل تحميل كافٍ لهذه الكتل؛ تحتاج خطط التجهيز والوصول إلى الرافعة في الموقع إلى تعريف قبل وصول الشاحنة إلى مقر الوجهة.
نظرًا لأن مجموعات البطاريات مشحونة مسبقًا، يتم تصنيف هذه الحاويات على أنها بضائع خطرة UN3480. توفر فرق التصنيع تقارير اختبار UN38.3 كاملة ووثائق MSDS وإعلانات تعبئة البضائع الخطرة. ينبغي لمخططي المشاريع أن يخصصوا ما يقرب من أسبوع إضافي من المهلة الزمنية للحجز في ميناء المنشأ مقارنة بشحنات البضائع العامة القياسية.
تشمل الشروط التجارية المتاحة FOB Ningbo أو Shanghai مع خيارات CIF عند الطلب. تشغل كل حاوية مساحة مماثلة لفتحة حاوية مكعبة يبلغ ارتفاعها 40 قدمًا. يتطلب النقل البري داخل الدولة إخلاء الطريق لوحدة يبلغ عرضها حوالي 3 أمتار ووزنها أكثر من 10 أطنان.
9. الضمان وصيانة السعة ودعم الخدمة الميدانية
ينطبق الضمان الشامل لمدة خمس سنوات على العبوات ومجموعات تكييف الهواء وأجهزة إخماد الحرائق وأنظمة المراقبة كنظام واحد متكامل. يتم ضمان أداء السعة من أجل الاحتفاظ بالطاقة المقدرة بنسبة 80 بالمائة كحد أدنى والتي تعمل في ظل ملفات تعريف دورة موثقة تبلغ 0.5 درجة مئوية، مع تتبع التدهور الذي يشير إلى سجلات خط الأساس لاختبار قبول المصنع.
تدعم حزم البطاريات سير عمل صيانة المبادلة الميدانية. يمكن استبدال العبوات الفردية المتدهورة في غضون ساعات عمل قليلة دون الحاجة إلى تفكيك الحاوية بالكامل أو قطع بقية سلسلة البطارية دون اتصال بالإنترنت. يسمح الوصول للمراقبة عن بعد عبر CAN / Ethernet / RS485 بالإضافة إلى اتصال 4G الاختياري لفرق الخدمة باسترداد مجموعات البيانات التشغيلية على مستوى الحزمة، مما يسمح بالتعرف المبكر على انجراف السعة قبل أن يلاحظ المشغلون تأثيرات الأداء.
تشمل أنشطة الخدمة السنوية الموصى بها تنظيف مرشح الهواء، والتحقق من ضغط عوامل الحريق، وإعادة التحقق من عزم الدوران الطرفي، وإجراء اختبارات أداء السعة. يتم شحن الأجهزة الاحتياطية خلال فترة تتراوح من خمسة إلى سبعة أيام عمل حسب الحاجة.
10. الأخطاء الشائعة في إعداد الموقع والتي تؤخر الجداول الزمنية للمشروع
11. ملاحظات ميدانية من العالم الحقيقي من عمليات النشر العالمية للميجاواط/ساعة
قامت إحدى شركات التطوير العقاري العاملة في طشقند، أوزبكستان، بتركيب وحدة بقدرة 1060 كيلووات في الساعة في أواخر عام 2024 لدعم مجمع تجاري يستفيد من فروق التعريفة بين النهار والليل. أفاد مهندسو المشروع بأن العمليات المدرة للدخل قد بدأت بعد تسعة أيام فقط من رفع الرافعة لوحدة الحاوية من النقل المسطح. استمرت أعمال التركيب المادي بسرعة؛ تم تخصيص معظم الوقت للاستثمار في أعمال تكوين تعيين معلمات EMS المستندة إلى RS485.
قام أحد مطوري مشاريع الطاقة الشمسية في أنتاناناريفو بمدغشقر بربط نوع الحاوية بقدرة 1215 كيلووات في الساعة جنبًا إلى جنب مع أصول المزارع الكهروضوئية الحالية. سلطت تعليقات الموقع الضوء على عبء العمل المرتفع لنظام التبريد في ظل ظروف التشغيل المناخية المحلية ذات الحرارة العالية في الجزيرة. طلب فريق المشروع وثائق رسمية لخفض درجة الحرارة المحيطة المرتفعة قبل تقديم أوامر متابعة للوحدات.
وقام موظفو مقاولو التعدين المتمركزون في ألماتي بكازاخستان بنشر وحدة تخزين للحاويات توفر الطاقة الاحتياطية للبنية التحتية لمصانع المعالجة. أشاد المشرفون الكهربائيون في الموقع بسير العمل في وضع الحاويات ذات الرفع الواحد، لكنهم لاحظوا أن أطوال ذيل كابلات الاتصالات المجهزة في المصنع تتطلب التعديل، حيث أدى تحديد موضع غدة الدخول السفلية إلى إجبار مسارات خندق الكابلات على تمديد أربعة أمتار أبعد مما كان متوقعًا في الأصل.
بالنسبة لهذه العمليات وغيرها من عمليات نشر تخزين الطاقة واسعة النطاق،أمبالتوفر أجهزة تخزين بتنسيق حاوية تم تصنيعها في المصنع وتخدم العديد من الأسواق الدولية.
12. الأسئلة المتداولة
ما هو الفرق الأساسي بين متغيري الحاوية؟
تكمن الاختلافات في إجمالي سعة الطاقة المخزنة وبنية السلسلة الداخلية. يستخدم متغير 1060 كيلووات في الساعة 48 حزمة تم تكوينها على أنها 4P264S مما يوفر 844.8VDC اسميًا. يستخدم متغير 1215 كيلو وات في الساعة 55 حزمة مرتبة على شكل 5P242S مما يوفر 774.4VDC اسميًا. كلاهما يشتركان في الأبعاد المادية للحاوية الخارجية المتطابقة تمامًا.
هل تشتمل وحدة تخزين الحاويات هذه على أجهزة PCS؟
لا. يمثل هذا الجهاز أصول التخزين بجانب DC فقط. وهو يتصل خارجيًا بأنظمة PCS أو EMS التي يوفرها المشروع عبر واجهات CAN أو Ethernet أو RS485؛ يمكن تحديد وظيفة الوصول عن بعد لشبكة 4G كتكوين اختياري.
كيف يتم نقل هذه الوحدة دوليًا؟
وهي تشحن مصنفة على أنها بضائع خطرة UN3480 عبر الشحن المسطح أو الحاويات. يتم توفير وثائق تقرير اختبار UN38.3 الكاملة بالإضافة إلى MSDS من جانب التصنيع.
ما هي المواصفات القياسية لتيار الشحن والتفريغ؟
يعمل كلا النوعين من الحاويات بتيار تفريغ وشحن قياسي 200 أمبير يعمل بمعدل 0.5CP ويبقى ضمن نافذة جهد العمل 680-950VDC.
ما المدة التي يستغرقها التشغيل في الموقع عادة؟
بافتراض أن الأعمال المدنية المكتملة وإعداد الوسادة، وأسلاك التيار المستمر، ومصافحة الاتصال بالإضافة إلى اختبار القبول المشهود، تستغرق عادة ما بين يومين إلى ثلاثة أيام عمل.
ما هي قيمة كفاءة النظام في العالم الحقيقي التي يمكن أن تتوقعها فرق المشروع؟
يصل الحد الأقصى للكفاءة على مستوى النظام إلى 88 بالمائة عند التشغيل تحت ظروف 0.5 درجة مئوية، ويتم قياسها على مدار دورة شحن كاملة بالإضافة إلى دورة التفريغ، بما في ذلك جميع سحب طاقة النظام المساعد، وليس قياسات البطارية فقط.
ما هو الأداء النموذجي لدورة الحياة؟
أكثر من 8000 دورة تحت معدل 0.5 درجة مئوية عند درجة حرارة محيطة تبلغ 25 درجة مئوية، مع الحفاظ على الاحتفاظ بالطاقة بنسبة 80 بالمائة على الأقل. تعمل ظروف درجات الحرارة المرتفعة في الموقع على تقصير أداء دورة الحياة العملي الذي يمكن تحقيقه.
ما هي المهلة الزمنية المطبقة على أجهزة تخزين الحاويات ذات المواصفات القياسية؟
دورة إنتاج تتراوح من ثلاثين إلى أربعين يوم عمل للوحدات ذات المواصفات القياسية. تضيف أنشطة حجز البضائع الخطرة في ميناء المنشأ أسبوعًا إضافيًا تقريبًا إلى الجداول الزمنية الإجمالية للإبحار.
