كيف يمكن لأنظمة الطاقة الشمسية مع التخزين أن تعزز مرونة الطاقة التجارية؟

بالنسبة للمنشآت التجارية والصناعية، ترتبط مرونة الطاقة ارتباطًا وثيقًا باستمرارية العمليات. فحتى انقطاع قصير للتيار الكهربائي قد يُوقف معدات الإنتاج، أو يُعطّل أنظمة التبريد، أو يُؤثر على أنظمة البيانات، أو يتطلب إعادة تشغيل العمليات الحيوية. وفي الوقت نفسه، قد يؤدي ارتفاع الطلب على الكهرباء خلال فترات الذروة إلى زيادة تكاليف التشغيل حتى في حال استقرار الشبكة الكهربائية.

يمكن لتوليد الطاقة الشمسية أن يقلل من اعتماد المنشأة على الشبكة الكهربائية خلال النهار، إلا أن إنتاج الطاقة الكهروضوئية لا يتوافق دائمًا مع توقيت الطلب على الكهرباء. يوفر تخزين الطاقة في البطاريات حلاً لهذه المشكلة. إذ يمكن تخزين الطاقة عند توفر الطاقة الشمسية واستخدامها عند حاجة المنشأة إليها، مما يسمح لنظام شمسي متكامل مع تخزين الطاقة، مصمم بشكل جيد، بدعم الطاقة الاحتياطية، وتقليل ذروة الطلب، وزيادة استخدام الطاقة المتجددة المولدة في الموقع.

تُركز شركة غرونسولار للتكنولوجيا المحدودة على تقنيات الطاقة النظيفة، بما في ذلك أنظمة الخلايا الكهروضوئية وتخزين الطاقة. وبفضل خبرتها المتراكمة التي تزيد عن 15 عامًا في مختلف كياناتها المتكاملة، وحصولها على أكثر من 120 براءة اختراع وطنية، تُطوّر الشركة منتجات تخزين الطاقة لتلبية مختلف الاحتياجات التجارية والصناعية.

منتجات تخزين الطاقة التجارية لتلبية متطلبات المواقع المختلفة

يجب أن يتناسب نظام تخزين الطاقة التجاري مع نمط استهلاك الطاقة للمنشأة، وسعة الطاقة الشمسية المتاحة، ومتطلبات النسخ الاحتياطي، وظروف التركيب. تشمل مجموعة أنظمة التخزين التجارية والصناعية أنظمة ثابتة الطاقة مبردة بالسوائل، بالإضافة إلى تكوينات بطاريات عالية الجهد معيارية.

تُقدّم سلسلة 125K ثلاثة خيارات للطاقة مع الحفاظ على قدرة إنتاج اسمية تبلغ 125 كيلوواط. وتستخدم بطاريات LiFePO4، بنطاق جهد تشغيل يتراوح بين 160 و1000 فولت، وحماية IP55 للغلاف. يدعم النظام التشغيل ثلاثي الأطوار، ويحمل شهادات اعتماد تشمل UN38.3، وIEC 62619، وCE، وCEI 021، وVDE-AR-N 4105، وIEC 62109.

بالنسبة للمنشآت التي تتطلب دمجًا مباشرًا للطاقة الشمسية، يجمع نظام GR125H2-PV-STS بين قدرة خرج تبلغ 125 كيلوواط وسعة تخزين تبلغ 261.24 كيلوواط ساعة من فوسفات الحديد الليثيوم، بالإضافة إلى نظامي تتبع نقطة الطاقة القصوى (MPPT) ونظام تحويل الطاقة بين الشبكة والكهرباء. كما أن نظام التبريد السائل، ونظام إخماد الحرائق بالرذاذ، ومواصفات تحمل 8000 دورة تشغيل، تجعله مناسبًا لتطبيقات القطاعين التجاري والصناعي التي تتطلب أداءً عاليًا.

تعتمد سلسلة GRXH على تصميم معياري. تتوفر ستة تكوينات، تتراوح سعتها من 20.48 كيلوواط ساعة إلى 71.68 كيلوواط ساعة، بينما تسمح وصلات الرفوف المتوازية بوصول السعة الإجمالية إلى 280 كيلوواط ساعة. يمكن توصيل ما يصل إلى سبع وحدات تخزين (PACKs) على التوالي، وما يصل إلى أربعة رفوف على التوازي. يمنح هذا المنشآت مرونة أكبر عند ازدياد احتياجاتها التخزينية بمرور الوقت.

كيف يُحسّن نظام الطاقة الشمسية مع التخزين من مرونة الطاقة؟

1. يوفر مصدر طاقة احتياطي مُتحكم به

بالنسبة للمنشآت التي لا تتحمل انقطاع التيار الكهربائي، فإن الاعتماد كلياً على الشبكة الكهربائية يشكل خطراً تشغيلياً واضحاً. قد تشمل هذه الأحمال أنظمة التبريد، وأنظمة الأمن، ومعدات الاتصالات، وأنظمة التحكم في الإنتاج، والمعدات الطبية، أو غيرها من الأنظمة الكهربائية الحيوية.

يمكن أن توفر أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات مصدراً بديلاً للطاقة عند انقطاع التيار الكهربائي. ومع ذلك، فإن أداء نظام النسخ الاحتياطي يعتمد على أكثر من مجرد سعة البطارية. إذ يجب مراعاة لوحة الحمل الحرج، وقدرة العاكس، ومعدات التحويل، ومدة النسخ الاحتياطي المطلوبة، جميعها كجزء من النظام نفسه.

A نظام تخزين طاقة البطاريات التجارية لذا، ينبغي ضبط الإعدادات وفقًا لأولويات الأحمال الفعلية للمنشأة. أثناء انقطاع التيار الكهربائي، ليس من الضروري أن تبقى جميع الدوائر موصولة بالتيار. يمكن لفصل الأحمال الحرجة عن غير الحرجة أن يقلل من سعة البطارية المطلوبة مع الحفاظ على تشغيل المعدات الأساسية.

يستخدم نظام GR125H2-PV-STS، على سبيل المثال، تقنية التبديل بين وضع التشغيل ووضع عدم التشغيل على الشبكة، مع زمن تحويل للشحن والتفريغ أقل من 100 مللي ثانية على جانب نظام تحويل الطاقة. ويمكن أن يكون هذا التصميم مفيدًا في الحالات التي تتطلب تحكمًا دقيقًا في الانتقال بين طاقة الشبكة والطاقة المخزنة.

2. يقلل من التعرض لذروة الطلب

قد يختلف الطلب على الكهرباء في المواقع التجارية والصناعية اختلافاً كبيراً على مدار اليوم. وقد تتسبب معدات الإنتاج وأنظمة التكييف والتهوية والمضخات والضواغط وغيرها من الأحمال عالية الطاقة في فترات قصيرة من ارتفاع الطلب بشكل خاص.

تستخدم تقنية تقليل ذروة الطلب الطاقة المخزنة لخفض كمية الكهرباء المسحوبة من الشبكة خلال هذه الفترات. فعندما يرتفع الطلب على الطاقة في المنشأة، يمكن للبطارية توفير جزء من الطاقة المطلوبة بدلاً من ترك الزيادة كاملةً على الشبكة.

تعتمد النتيجة على مدى توافق قدرة البطارية مع نمط استهلاك الطاقة للمنشأة. فالبطارية الكبيرة لا توفر بالضرورة طاقة كافية لتلبية ذروة الطلب القصيرة. وإذا كان خرج العاكس منخفضًا جدًا، فقد يواجه النظام صعوبة في تغطية حمل عالي الطاقة حتى مع وجود كمية كبيرة من الطاقة المخزنة. من ناحية أخرى، قد تؤدي سعة البطارية الزائدة إلى زيادة تكلفة المشروع دون تحقيق فائدة تشغيلية مماثلة.

وهذا ما يجعل قدرة خرج سلسلة 125K البالغة 125 كيلوواط عاملاً مهماً للتطبيقات التجارية. كما تتيح خيارات الطاقة الثلاثة المتاحة - 209.0 كيلوواط ساعة، و261.25 كيلوواط ساعة، و418.0 كيلوواط ساعة - إمكانية مطابقة مدة التخزين بشكل أدق مع أنماط التشغيل المختلفة.

3. يُحسّن من استخدام الطاقة الشمسية

لا يتزامن توليد الطاقة الشمسية مع الطلب على الكهرباء دائمًا. فقد ينتج مبنى تجاري كمية كبيرة من الطاقة الشمسية في وقت الظهيرة تقريبًا، بينما يبلغ الطلب على الكهرباء ذروته في وقت لاحق من بعد الظهر أو المساء.

بدون تخزين الطاقة، تعتمد قيمة فائض الطاقة الشمسية الكهروضوئية بشكل كبير على استهلاك الموقع نفسه وشروط تصدير الكهرباء إلى الشبكة. يمكن للبطارية تخزين هذه الطاقة الزائدة وإتاحتها لاحقًا.

A نظام الطاقة الشمسية مع التخزين للاستخدام التجاري يخلق علاقة أكثر مرونة بين الإنتاج والاستهلاك:

توليد الطاقة الشمسية ← الأحمال في الموقع ← شحن البطاريات ← الطاقة المخزنة ← دعم الأحمال لاحقاً.

لا يلزم بالضرورة شحن البطارية بكامل طاقتها كلما توفرت الطاقة الشمسية. ينبغي أن تراعي استراتيجية التشغيل إنتاج الطاقة الشمسية، واستهلاك الطاقة، وتعرفة الكهرباء، وحالة شحن البطارية، ومتطلبات الطاقة الاحتياطية. بالنسبة لبعض المنشآت، قد يكون الاحتفاظ بكمية كافية من الطاقة الاحتياطية لحالات انقطاع التيار الكهربائي أكثر أهمية من زيادة استخدام البطارية اليومي إلى أقصى حد.

ما هو دور إدارة الطاقة؟

لا تحدد مكونات البطارية وحدها كيفية عمل نظام التخزين. فنظام إدارة الطاقة هو الذي يتحكم في وقت شحن البطارية وتفريغها، وفي مقدار السعة المتاحة للاحتياط.

تستخدم سلسلة GRXH نظام إدارة بطاريات رئيسي-تابع مع خوارزميات تعتمد على الذكاء الاصطناعي لموازنة الخلايا، والتحسين في الوقت الفعلي، وتحديثات البرامج عبر الهواء. كما تدعم منصة إدارة الطاقة السحابية الخاصة بها الاتصال بالعديد من العواكس والمراقبة عن بُعد.

في المنشآت التجارية والصناعية، تُسهم هذه الوظائف في تنسيق تخزين الطاقة مع النظام الكهربائي القائم. فعلى سبيل المثال، يمكن للبطارية المشاركة في تخفيف ذروة الطلب خلال التشغيل العادي مع الاحتفاظ بجزء من سعتها كاحتياطي. وينبغي أن تستند استراتيجية التحكم الفعلية إلى خصائص أحمال المنشأة ومتطلبات المشروع بدلاً من جدول تشغيل ثابت.

لماذا يُعد التبريد السائل مهمًا في أنظمة التخزين الكبيرة للمنشآت التجارية والصناعية؟

مع ازدياد سعة البطارية وقدرتها التشغيلية، يصبح التحكم الحراري جزءًا أساسيًا من تصميم النظام. قد تعمل خزائن التخزين التجارية من خلال دورات شحن وتفريغ متكررة أو مستمرة، لذا فإن التحكم في درجة حرارة التشغيل أمر بالغ الأهمية لأداء النظام وإدارة البطارية على حد سواء.

تستخدم سلسلة 125K التبريد السائل وتوفر ثلاثة خيارات للطاقة بقدرة ثابتة تبلغ 125 كيلوواط. تم تصميم غلافها المقاوم للماء والغبار (IP55) ليناسب ظروف التركيب التجارية والصناعية. كما يستخدم طراز GR125H2-PV-STS التبريد السائل ويتضمن نظام إخماد حرائق بالرذاذ.

لا يزال تخطيط الموقع بحاجة إلى مراعاة التهوية، ومساحة التركيب، ودرجة الحرارة المحيطة، والسلامة من الحرائق، والحماية الكهربائية، وسهولة الوصول للصيانة. ينبغي معالجة هذه العوامل جنبًا إلى جنب مع نظام التخزين نفسه أثناء تصميم المشروع.

كيف ينبغي تحديد حجم نظام الطاقة الشمسية التجاري مع نظام التخزين؟

ينبغي أن يبدأ تحديد حجم النظام ببيانات الكهرباء الفعلية للمنشأة بدلاً من كتالوج البطاريات.

هناك عدة عوامل يجب أخذها في الاعتبار:

1. تحميل الملف الشخصي: تحديد الأحمال العادية، وأحمال الذروة، والأحمال الحرجة طوال يوم التشغيل.
2. متطلبات النسخ الاحتياطي: حدد الأحمال التي يجب أن تبقى موصولة بالكهرباء أثناء انقطاع التيار الكهربائي ومدة استمرار ذلك.
3. القدرة الشمسية: قارن بين إنتاج الطاقة الشمسية الكهروضوئية والاستهلاك خلال النهار وحدد فترات فائض الإنتاج.
4. طاقة البطارية: تحقق مما إذا كان العاكس قادراً على توفير طاقة فورية كافية للأحمال المستهدفة.
5. سعة البطارية: قم بمطابقة الطاقة القابلة للاستخدام مع المدة المتوقعة لتقليل ذروة الطلب أو تشغيل النسخ الاحتياطي.
6. استراتيجية التشغيل: حدد الأولوية بين الاستهلاك الذاتي، وتقليل ذروة الطلب، وإدارة التعريفة، والاحتياطي الطارئ.
7. شروط التركيب: ضع في اعتبارك درجة الحرارة والرطوبة والتعرض للتآكل ومساحة الأرضية المتاحة ومتطلبات التوصيل الكهربائي.

بالنسبة للمواقع التي يُتوقع فيها ازدياد الطلب على الكهرباء، يُمكن أن تُوفر أنظمة التخزين المعيارية ميزة عملية. تدعم سلسلة GRXH التوسعة من خلال توصيلات الرفوف المتوازية، مما يسمح بوصول السعة الإجمالية إلى 280 كيلوواط ساعة. وهذا يُتيح للمنشأة إمكانية زيادة سعة التخزين مع تغير احتياجاتها من الطاقة دون الحاجة إلى استبدال النظام بالكامل.

أين يمكن أن توفر أنظمة تخزين الطاقة التجارية أكبر قيمة؟

تختلف متطلبات الطاقة وأولويات المرونة باختلاف المنشآت التجارية.

يمكن للمصانع استخدام أنظمة التخزين لتقليل ذروة الطلب مع الحفاظ على سعة احتياطية لأنظمة التحكم وأحمال الإنتاج المختارة. كما يمكن للمراكز التجارية استخدام البطاريات خلال فترات ذروة الطلب لتوفير طاقة احتياطية لأنظمة المباني الحيوية. وتولي المستشفيات عمومًا أهمية بالغة لاستمرارية الأحمال الحرجة، مما يجعل بنية الطاقة الاحتياطية وأداء نقلها في غاية الأهمية.

يمكن للمواقع التجارية التي تحتوي على ألواح شمسية كبيرة على أسطحها استخدام أنظمة التخزين لنقل فائض الطاقة المولدة خلال النهار إلى فترات لاحقة. كما تُعدّ محطات شحن السيارات الكهربائية تطبيقًا محتملاً آخر، إذ يمكن لعدة شواحن عالية الطاقة تعمل في الوقت نفسه أن تخلق فترات قصيرة من ارتفاع الطلب.

ينبغي تقييم النظام بناءً على خصائص التشغيل الفعلية للموقع، وليس على سعة البطارية فقط. فعلى سبيل المثال، قد يكون نظام بقدرة 125 كيلوواط مناسبًا لمنشأة ما، ولكنه قد يكون غير كافٍ أو زائدًا عن الحاجة لمنشأة أخرى، وذلك تبعًا لذروة الحمل، والطاقة الاحتياطية المطلوبة، وساعات التشغيل.

لماذا يُنصح بالنظر في استخدام منتجات Grunsolar لتخزين الطاقة في القطاعين التجاري والصناعي؟

تأسست شركة غرون سولار للتكنولوجيا المحدودة من خلال دمج مجموعة غرون القابضة والكيانات التابعة لها، لتجمع بذلك خبرة تزيد عن 15 عامًا في مجال المباني الخضراء، وتكنولوجيا أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية، وتخزين الطاقة. وتشمل محفظة منتجاتها في مجال تخزين الطاقة خزائن تبريد سائل متكاملة وأنظمة معيارية عالية الجهد للتطبيقات التجارية والصناعية.

يقع المقر الرئيسي للشركة في مدينة خفي بالصين، ولديها خبرة في تنفيذ مشاريع في أكثر من 30 دولة. وتعمل فرق الدعم المحلية في أوروبا وأمريكا الشمالية وجنوب شرق آسيا جنباً إلى جنب مع الإنتاج المحلي وسلاسل التوريد العالمية لخدمة مختلف الأسواق.

بالنسبة لمشروع الطاقة التجارية والصناعية، فإن تكوين المنتج وقابلية توسيع النظام والدعم المحلي كلها أمور تستحق الدراسة إلى جانب المتطلبات الفنية للموقع.

خاتمة

يُحسّن نظام الطاقة الشمسية مع التخزين مرونة الطاقة التجارية من خلال منح المنشآت تحكماً أكبر في أوقات توليد الكهرباء وتخزينها واستهلاكها. يُمكن لتوليد الطاقة الشمسية تقليل الطلب على الشبكة خلال النهار، بينما تُتيح البطاريات نقل الطاقة إلى فترات ذروة الطلب وتوفير طاقة احتياطية للأحمال الحيوية عند انقطاع التيار الكهربائي.

الحق نظام تخزين الطاقة التجاري لا يقتصر الأمر على امتلاك أكبر سعة للبطارية فحسب، بل إن تصنيف الطاقة، والطاقة القابلة للاستخدام، وخصائص النقل، والإدارة الحرارية، واستراتيجية التحكم، وظروف التركيب، والتوسع المستقبلي، كلها عوامل تؤثر على مدى جودة أداء النظام عمليًا.

بالنسبة للمنشآت التي تحتاج إلى كل من التكامل مع مصادر الطاقة المتجددة واستمرارية التشغيل، فإن الحجم المناسب نظام تخزين طاقة البطاريات التجارية يمكن أن يوفر ذلك بنية طاقة أكثر مرونة. فعندما يتم تصميم توليد الطاقة الشمسية وتخزين البطاريات وإدارة الطاقة كنظام واحد، فإن نظام الطاقة الشمسية مع التخزين للاستخدام التجاري يمكن أن يدعم إدارة الطاقة اليومية مع منح المنشأة المزيد من الخيارات أثناء انقطاعات الشبكة.

تواصل شركة Grunsolar تطوير تقنيات الطاقة الكهروضوئية وتخزين الطاقة كجزء من محفظة الطاقة الخضراء الخاصة بها، بهدف دعم العملاء في مختلف الأسواق من خلال منتجات موثوقة وقدرات خدمة محلية.

التعليمات