تخزين البطارية لمخازن التخزين البارد: تصميم تقليل الذروة والاحتياطي

إجابة سريعة:تعتبر مستودعات التخزين البارد من أفضل التطبيقات التجارية لتخزين الطاقة بالبطاريات. تعمل أحمال التبريد على مدار الساعة، وتكون رسوم الطلب شديدة، ويمكن أن تؤدي انقطاع الطاقة إلى تلف مخزون كامل - أحيانًا بقيمة مئات الآلاف من اليوروهات. يقوم نظام تخزين الطاقة بالبطاريات بحجم C&I المخصص للتخزين البارد بثلاث وظائف: تقليل الطلب الذروي أثناء تشغيل الضواغط، وتحقيق أرباح من تعرفة الكهرباء، وتوفير احتياطي حيوي للضواغط والإضاءة. عادةً ما يكون العائد على الاستثمار 5-7 سنوات في الأسواق ذات رسوم الطلب العالية.

لماذا يعتبر التخزين البارد مناسبًا لتخزين الطاقة بالبطاريات

ثلاث خصائص تجعل المستودعات المبردة مرشحة جيدة بشكل خاص:

• حمولة أساسية على مدار الساعة.على عكس المكاتب أو المصانع التي تتوقف عن العمل ليلاً، تعمل ضواغط التخزين البارد على مدار الساعة. يتم شحن البطارية وتفريغها كل يوم، مما يزيد من استخدام الدورة.
• رسوم طلب عالية.قد يسحب مخزن بارد بمساحة 10000 متر مربع 400-800 كيلو واط. يمكن أن تصل رسوم الطلب على المرافق لهؤلاء العملاء إلى 25-60 يورو لكل كيلو واط في الشهر. يوفر تقليل 100 كيلو واط من الطلب الذروي 30,000-70,000 يورو سنويًا.
• تكلفة انقطاع عالية.يمكن أن يؤدي انقطاع التيار الكهربائي لمدة ساعتين في فريزر بدرجة -20 مئوية إلى رفع درجة حرارة الغرفة بمقدار 2-3 درجات مئوية. المخاطر المستمرة للانقطاع تعرض المنتجات للتلف، وفشل الامتثال لمعايير سلامة الغذاء، ومطالبات التأمين.

ملف الحمل والتصميم

أحمال التخزين البارد ليست ثابتة. تعمل ضواغط التبريد بشكل متقطع، مما يخلق ارتفاعات قصيرة تصل إلى 1.5-2 ضعف الحمل الأساسي. قد يرتفع الحمل المتوسط البالغ 500 كيلووات إلى 800 كيلووات لمدة 5-10 دقائق كل ساعة.

لموقع تخزين بارد نموذجي:

حجم البداية العملي لحمل متوسط قدره 500 كيلووات:

• البطارية:500–1,000 كيلو واط ساعة (1–2 ساعة من الاستقلالية عند مستوى تقليل الذروة)
• نظام التحكم:250–500 كيلو واط
• حمل النسخ الاحتياطي الحرج:الضواغط + مراوح المبخر + الإضاءة الطارئة، حوالي 60% من إجمالي الحمل

تصميم تقليل الذروة

تم تكوين نظام إدارة الطاقة لتفريغ الطاقة عندما يتجاوز الطلب نقطة محددة. يتم اختيار النقطة المحددة لالتقاط أعلى 5-10% من ارتفاعات الطلب دون تشغيل البطارية بشكل مفرط.

لمرفق تخزين بارد في جنوب أوروبا مع رسوم طلب قدرها 40 يورو/كيلووات/شهر:

• الذروة المقاسة: 720 كيلو واط
• الذروة المستهدفة: 550 كيلو واط
• الذروة المخفضة: 170 كيلو واط
• توفير رسوم الطلب السنوية: 170 × 40 × 12 =81,600 يورو/سنة
• مع التحكيم في تعرفة زمن الاستخدام الذي يضيف 20,000–40,000 يورو/سنة، تصل القيمة السنوية الإجمالية إلى 100,000–120,000 يورو

نظام بقدرة 1 ميغاوات ساعة مثبت بتكلفة 200,000-250,000 يورو يسترد تكلفته في أقل من 3 سنوات عند هذه التعريفات - أسرع من معظم التطبيقات التجارية.

تصميم الاحتياطي: ما يجب أن يبقى قيد التشغيل

ليس كل المستودع يحتاج إلى احتياطي. أعط الأولوية لـ:

1. ضواغط التبريد— الحمل الذي يحمي المنتج مباشرة
2. مراوح المبخر— تحافظ على دوران الهواء البارد
3. أجهزة التحكم في أبواب الغرف الباردة والإنذارات— تمنع تقلبات درجة الحرارة
4. إضاءة الطوارئ وغرفة التحكم

لا تقم بعمل احتياطي لـ:

• تكييف الهواء في المكاتب
• سخانات رصيف التحميل
• شواحن البطاريات غير الحرجة (يمكن أن تنتظر شواحن الرافعات الشوكية)

الحمل الحيوي النموذجي لمستودع بارد بمساحة 5,000-10,000 م² هو 200-400 كيلووات. يتطلب نافذة احتياطي لمدة ساعتين عند 300 كيلووات 600 كيلووات ساعة من البطارية القابلة للاستخدام - مما يتناسب مع خزانة قياسية بسعة 700 كيلووات ساعة أو 1 ميغاوات ساعة.

اعتبارات التصميم الخاصة بالتخزين البارد

• درجة الحرارة المحيطة.يجب تثبيت خزانة البطارية في الخارج، في منطقة جيدة التهوية ومظللة. يجب ألا تكون داخل الغرفة الباردة - حيث تعمل بطاريات LFP بشكل سيء تحت 0 درجة مئوية وستؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الغرفة.
• رفض الحرارة.تنتج البطارية حرارة نفايات أثناء التشغيل. في سياق التخزين البارد، يمكن إدارة ذلك - حيث ترفض الخزانة الحرارة خارج غلاف المبنى.
• الرطوبة والتكثف.تتطلب المناخات الساحلية أو الممطرة خزائن خارجية مصنفة IP54 مع إزالة الرطوبة الداخلية. يعتبر دخول الرطوبة هو وضع الفشل الأكثر شيوعًا لأنظمة تخزين الطاقة الخارجية.
• ارتفاعات بدء تشغيل الضواغط.تسحب ضواغط التبريد 3-5 أضعاف التيار المقنن عند بدء التشغيل. قم بحجم نظام التحكم في الطاقة مع هامش 1.5× للتعامل مع هذه الارتفاعات دون انقطاع.
• الامتثال لقواعد الشبكة.في العديد من الأسواق الأوروبية، يجب أن يدعم نظام التحكم في الطاقة أوضاع متابعة الشبكة وتشكيل الشبكة، والعبور عبر الجهد المنخفض، واستجابة التردد. تأكد من المتطلبات قبل اختيار العاكس.

لماذا تعمل اقتصاديات التخزين البارد

تعتمد معظم مشاريع تخزين الطاقة بالبطاريات C&I على مصدر دخل واحد. تجمع مشاريع التخزين البارد بين ثلاثة مصادر:

1. تقليل رسوم الطلب (الأكبر)
2. تحكيم وقت الاستخدام
3. قيمة الطاقة الاحتياطية (تجنب التلف، مطالبات التأمين، غرامات سلامة الغذاء)

من الصعب تحديد قيمة الاحتياطي ولكنها حقيقية. انقطاع واحد لمدة 4 ساعات يؤدي إلى تلف مخزون من اللحوم أو الأدوية بقيمة 200,000 يورو يبرر نظام البطارية بالكامل بمفرده.

ماذا تسأل في طلب عرض الأسعار

• ما هو حجم PCS الموصى به لتحميل تخزين بارد بقدرة 500 كيلو وات مع ارتفاعات الضاغط؟
• هل يمكن تكوين EMS لنقاط ضبط تقليل الحمل في تخزين البارد وأولويات النسخ الاحتياطي؟
• ما هو تصنيف IP للخزانة ونطاق درجة حرارة التشغيل؟
• هل يتضمن النظام أوضاع تتبع الشبكة / تشكيل الشبكة؟
• ما هي كفاءة الرحلة الكاملة عند عمق الدورة اليومية المتوقع؟

تقدم Ruibit خزائن خارجية من Dawnice وأنظمة محمولة من 112 كيلووات ساعة إلى 2 ميغاوات ساعة، مع أحجام PCS وتكوينات EMS مصممة لتناسب ملفات أحمال التخزين البارد. نقوم بمراجعة 12 شهرًا من فواتير المرافق قبل تحديد حجم البطارية بحيث تتناسب نقطة تقليل الذروة مع نمط الطلب الفعلي.

الأسئلة الشائعة

س: كم من الوقت يمكن لنظام تخزين الطاقة بالبطاريات إبقاء ضواغط التخزين البارد تعمل؟عادةً 2-4 ساعات حسب حجم البطارية. يمكن لنظام بقدرة 1 ميغاوات ساعة تحمل 300 كيلووات من الحمل الحيوي لمدة تقارب 3 ساعات (عند 90% من عمق التفريغ القابل للاستخدام).

س: هل يجب أن تكون البطارية داخل غرفة التخزين البارد؟لا. لا تقم أبدًا بتركيب خزانة بطارية داخل غرفة التخزين البارد. تعمل خلايا LFP بشكل سيء تحت 0°C وتزيد الحرارة المهدرة من درجة حرارة الغرفة. قم بتركيبها في الهواء الطلق في منطقة مظللة ومهوّاة.

س: كم تكلف بطارية نظام تخزين الطاقة لمستودع بارد بمساحة 5,000 م²؟نظام بقدرة 500 كيلووات/1 ميغاوات ساعةخزانة خارجيةيكلف عادةً 180,000-250,000 يورو مع التركيب والتوصيل، حسب شروط DDP وأعمال توصيل الشبكة.

س: هل يمكن للألواح الشمسية تغطية شحن البطارية؟نعم. تقلل الطاقة الشمسية على الأسطح من تكاليف شحن الشبكة وتحسن من الاستهلاك الذاتي. ومع ذلك، تعمل معظم مواقع التخزين البارد بأحمال أكبر مما يمكن أن تغطيه الطاقة الشمسية على الأسطح، لذا لا تزال البطارية بحاجة إلى إدخال من الشبكة خلال الليل.

س: هل العائد فعلاً أقل من 5 سنوات؟في الأسواق ذات رسوم الطلب العالية (صناعات الاتحاد الأوروبي، أجزاء من الولايات المتحدة)، نعم. في الأسواق ذات التعريفات الثابتة ورسوم الطلب المنخفضة، يمتد العائد إلى 8-10 سنوات. دائمًا ما يجب نمذجة التعريفة المحلية الفعلية قبل الطلب.