ذخیره سازی انرژی صنعتی: راه حل اصلی مدیریت انرژی در عصر انرژی های جدید

با تغییر ساختار انرژی جهانی به سمت-تحول کربن کم، بخش صنعتی- به عنوان مصرف کننده اصلی انرژی- تقاضای فزاینده ای برای مدیریت انرژی "ایمن، کارآمد و اقتصادی" دارد. ذخیره‌سازی انرژی صنعتی، که به‌عنوان حلقه‌ای کلیدی برای اتصال تولید و مصرف انرژی جدید عمل می‌کند، نه تنها به مسائل نوسانات منابع انرژی تجدیدپذیر مانند فتوولتائیک (PV) و نیروی باد می‌پردازد، بلکه به شرکت‌های صنعتی کمک می‌کند تا به اوج-قیمت برق دره و تضمین‌های تامین برق اضطراری دست یابند. این به یکی از فناوری های اصلی تبدیل شده است که باعث ارتقاء سبز بخش صنعتی می شود. این مقاله ارزش قابل توجه آن را در اکوسیستم انرژی جدید از منظر ویژگی های فنی، سناریوهای کاربردی اصلی و ابعاد انتخاب کلیدی سیستم های ذخیره سازی C&I تجزیه و تحلیل می کند.

 

 

تفاوت اصلی بین انرژی خورشیدی برای خانه با باتری و ذخیره‌سازی انرژی مسکونی/تجاری در نیاز آن به انطباق با-بار، طولانی-چرخه، و چند{2}}نیازهای زیست محیطی سناریوهای صنعتی نهفته است. طراحی فنی آن سه ویژگی برجسته را نشان می دهد:

همزیستی ظرفیت بزرگ و طراحی مدولار
نیازهای تک ذخیره انرژی در سناریوهای صنعتی معمولاً از صدها کیلووات ساعت (کیلووات ساعت) تا ده‌ها مگاوات{1}}ساعت (مگاوات ساعت) متغیر است. بنابراین، سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی خانگی معمولاً معماری «ماژول‌های پایه + واحدهای توسعه» را اتخاذ می‌کنند. برای مثال، از طریق ترکیب کابینت‌های باتری استاندارد شده (با ظرفیت یک کابینت 50 کیلووات ساعت{10}}200 کیلووات ساعت)، می‌توان یک سیستم ذخیره‌سازی انرژی کانتینری با ظرفیت 1 مگاوات ساعت{11}}10 مگاوات ساعت را به‌طور انعطاف‌پذیر ساخت. این نه تنها نیازهای تنظیم قله دره کارخانه‌های کوچک و متوسط ​​را برآورده می‌کند، بلکه از وظایف مصرف انرژی جدید پارک‌های صنعتی بزرگ نیز پشتیبانی می‌کند.
​
حفاظت بالا و سازگاری گسترده با محدوده دما
سیستم ذخیره‌سازی انرژی مسکونی بیشتر در فضای باز یا در مناطق باز کارخانه‌ها مستقر می‌شود و به مقاومت در برابر محیط‌های پیچیده مانند دماهای بالا، دمای پایین، گرد و غبار و باران شدید نیاز دارد. در حال حاضر، محصولات اصلی به طور کلی دارای سطح حفاظتی IP65 هستند که می تواند نفوذ گرد و غبار را کاملاً مسدود کند و در برابر پاشش آب قوی مقاومت کند. در عین حال، آنها مجهز به سیستم کنترل دما فعال (دو حالت گرمایش و سرمایش) هستند که می تواند دمای داخلی را در محدوده عملکرد بهینه 15-35 درجه برای باتری ها تثبیت کند. این عملکرد پایدار را حتی در محیط های خشن 25- درجه (سرما شدید) یا 55 درجه (دمای بالا) تضمین می کند.

 

هوش و شبکه-قابلیت تعامل بارگذاری​
سیستم‌های مدرن ذخیره‌سازی انرژی دیواری دیگر فقط «ظروف انرژی» ساده نیستند، بلکه پایانه‌های هوشمندی هستند که با BMS (سیستم مدیریت باتری) و EMS (سیستم مدیریت انرژی) یکپارچه شده‌اند. با جمع‌آوری داده‌های زمانی واقعی مانند ظرفیت ذخیره‌سازی انرژی، راندمان تخلیه شارژ-و بار شبکه، سیستم می‌تواند به طور خودکار زمان شارژ و دشارژ را تعیین کند: برق را در دوره‌های اوج قیمت برق ذخیره می‌کند و در دوره‌های اوج تخلیه برای کاهش هزینه‌های برق. هنگامی که شبکه برق نوسان می کند، همچنین می تواند به سرعت (در میلی ثانیه) برای مشارکت در تنظیم فرکانس پاسخ دهد و از تامین برق پایدار برای تولید صنعتی اطمینان حاصل کند.

 

 

ارزش BESS برای استفاده تجاری در کل زنجیره "تولید{0}}مصرف-ارسال" انرژی صنعتی نفوذ کرده است و در حال حاضر در سه سناریو به طور کامل اعمال می شود:​

انرژی های جدید حامی ذخیره انرژی: حل مشکل "باد رها شده و نور رها شده"
در پروژه‌های انرژی جدید مانند نیروگاه‌های PV و مزارع بادی، ذخیره‌سازی باتری در مقیاس بزرگ برای سیستم‌های صنعتی می‌تواند به‌عنوان «حافظه‌کننده» برای ذخیره الکتریسیته اضافی تولید شده در طول روز یا دوره‌های باد شدید عمل کند و آن را در طول شب یا دوره‌های بدون باد آزاد کند و از اتلاف انرژی جلوگیری کند. به عنوان مثال، پس از تجهیز یک نیروگاه فتوولتائیک 100 مگاواتی به یک ذخیره سازی انرژی ریزشبکه 50 مگاوات ساعتی برای سیستم صنایع، نرخ مصرف انرژی جدید از 82 درصد به 98 درصد افزایش می یابد و تولید برق اضافی سالانه حدود 3.6 میلیون کیلووات ساعت است. در عین حال، تأثیر نوسانات انرژی جدید را بر شبکه برق کاهش می دهد

اوج-اربیتراژ دره برای کاربران صنعتی: کاهش هزینه‌های برق سازمانی
در صورت‌حساب‌های برق شرکت‌های صنعتی، اوج-تفاوت قیمت برق دره می‌تواند به بیش از 0.5 یوان در هر کیلووات ساعت برسد. با در نظر گرفتن یک شرکت تولیدی بزرگ به عنوان مثال، مصرف برق روزانه آن 100000 کیلووات ساعت است. اگر ذخیره انرژی مدولار 20 مگاوات ساعت برای سیستم C&I پیکربندی شده باشد، می‌تواند برق را با ظرفیت کامل در دوره‌های خاموش (00:00-08:00) ذخیره کند و 50٪ از برق را در دوره‌های اوج مصرف (08:00-22:00) آزاد کند. این می تواند تقریباً 12000 یوان در قبض برق در روز و بیش از 4 میلیون یوان در هزینه های سالانه صرفه جویی کند، با دوره بازپرداخت سرمایه معمولاً ظرف 5-6 سال قابل کنترل است.

 

منبع تغذیه پشتیبان اضطراری: تضمین تولید بحرانی بدون وقفه
برای صنایعی مانند نیمه هادی ها و داروها که نیازهای بسیار بالایی برای پایداری منبع تغذیه دارند، یک قطع برق کوتاه ممکن است باعث ضرر میلیون ها یوان شود. مدیریت هوشمند انرژی برای سیستم‌های ذخیره‌سازی تجاری می‌تواند به‌عنوان «منابع برق اضطراری» برای تغییر فوری به منبع تغذیه (زمان سوئیچینگ < 200 میلی‌ثانیه) در هنگام قطع شبکه برق عمل کند و از عملکرد مداوم تجهیزات حیاتی اطمینان حاصل کند. به عنوان مثال، پس از اینکه یک کارخانه نیمه هادی به یک سیستم ذخیره سازی صنعتی متصل به شبکه 10 مگاوات ساعتی مجهز شد، با 3 قطع برق لحظه ای شبکه برق با موفقیت مقابله کرد و از تلفات 20 میلیون یوان ناشی از قطع تولید ویفر جلوگیری کرد.​

 

 

هنگام انتخاب یک سیستم ذخیره‌سازی انرژی تجاری، شرکت‌ها باید روی چهار نکته زیر تمرکز کنند تا از تعقیب کورکورانه قیمت‌های پایین اجتناب کنند و در عین حال ارزش بلندمدت را نادیده بگیرند:​

تطبیق ظرفیت: انتخاب بر اساس تقاضا، اجتناب از "سیستم بزرگ برای نیازهای کوچک"
ظرفیت سیستم مدیریت باتری (BMS) را بر اساس حداکثر بار برق شرکت، اختلاف قیمت اوج{0}}دره برق و مقیاس پشتیبانی از انرژی جدید تعیین کنید. برای مثال، شرکت‌های کوچک و متوسط-که از سیستم فقط برای آربیتراژ دره اوج-استفاده می‌کنند، می‌توانند نیازهای خود را با سیستم کمتر از 20 مگاوات ساعت برآورده کنند. در صورت حمایت از پروژه های بزرگ انرژی نو، ظرفیت بیش از 50 مگاوات ساعت مورد نیاز است، در حالی که 20 درصد فضای توسعه را رزرو می کند.

 

نوع باتری: اولویت‌بندی دسته‌های ایمنی طولانی-دوام و بالا-
در حال حاضر، باتری اصلی برای نیروگاه ذخیره انرژی، باتری فسفات آهن لیتیوم است که دارای عمر چرخه 3000-6000 بار (تقریباً 8{6}}10 سال) و پایداری حرارتی بهتر نسبت به باتری های لیتیومی سه تایی است که آن را برای نیازهای طولانی مدت بخش صنعتی مناسب تر می کند. در عین حال، باید به سازگاری باتری ها توجه شود - اختلاف ظرفیت بین باتری ها در یک سیستم باید کمتر از 2٪ باشد که می تواند از تضعیف عمر ناشی از شارژ بیش از حد و تخلیه بیش از حد باتری های محلی جلوگیری کند.

 

خدمات سازنده: به پشتیبانی کامل-زندگی-چرخه اهمیت دهید
چرخه عملیات یک سیستم ذخیره سازی تجاری و صنعتی 10 سال یا بیشتر است، بنابراین خدمات پس از فروش سازنده بسیار مهم است. شرکت‌ها باید تأیید کنند که آیا سازنده خدمات فرآیندی کامل-مانند نصب و راه‌اندازی، بازرسی منظم و تعویض باتری را ارائه می‌دهد یا خیر. به طور خاص، باید به قابلیت ارتقاء سیستم BMS توجه شود تا اطمینان حاصل شود که می تواند با الزامات جدید دیسپاچینگ شبکه در مرحله بعدی سازگار شود.

 

گواهی انطباق: اطمینان از مطابقت با استانداردهای صنعت
اولویت‌بندی سیستم‌های ذخیره‌سازی C&I که گواهینامه‌هایی مانند سیستم مدیریت کیفیت ISO 9001 و GB/T 36276-2018 «باتری‌های لیتیوم-یونی برای ذخیره‌سازی انرژی الکتریکی» را دریافت کرده‌اند. برای جلوگیری از حوادث ایمنی یا عدم اتصال به شبکه برق به دلیل نقص تجهیزات، از استفاده از "سه-بدون محصول" تایید نشده (بدون نام تجاری، بدون گواهینامه، بدون خدمات پس از فروش) خودداری کنید.​

 

با هدایت اهداف "کربن دوگانه"،ذخیره سازی انرژی صنعتیاز «پیکربندی اختیاری» به «تجهیزات باید-داشته شود» تبدیل شده است و تکرار فناوری و گسترش سناریوی آن به سرعت ادامه می‌یابد. برای شرکت های صنعتی، انتخاب یک خورشیدی مناسب برای خانه با سیستم باتری نه تنها هزینه های برق را کاهش می دهد و ایمنی تولید را تضمین می کند، بلکه به استفاده از فرصت تولید سبز و کسب مزیت در رقابت صنعتی آینده کمک می کند. با ادامه کاهش هزینه ذخیره انرژی و بهبود سطح هوش، سیستم ذخیره انرژی خانگی مطمئناً به "موتور اصلی" تحول انرژی صنعتی تبدیل خواهد شد.