هل يمكن توسيع نظام تخزين طاقة البطارية؟

باعتبارنا موردًا لأنظمة تخزين طاقة البطارية (BESS)، فإن أحد الأسئلة التي تطرح بشكل متكرر من قبل عملائنا هو ما إذا كان من الممكن توسيع نظام تخزين طاقة البطارية (BESS). الجواب هو نعم مدوية، وفي هذه المدونة سوف أتعمق في تفاصيل توسعة BESS، بما في ذلك الأسباب والطرق والاعتبارات.

لماذا توسيع نظام تخزين طاقة البطارية؟

هناك عدة أسباب مقنعة لتوسيع BESS. أولاً، مع تزايد الطلب على الطاقة بمرور الوقت، سواء كان ذلك لعقار سكني أو مبنى تجاري أو منشأة صناعية، فإن سعة التخزين الحالية قد لا تكون كافية. على سبيل المثال، يمكن للأسرة التي قامت في البداية بتركيب نظام BESS صغير الحجم لدعم الطاقة الأساسية أن تضيف لاحقًا المزيد من الأجهزة الكهربائية، مثل شاحن السيارة الكهربائية أو مضخة حمام السباحة. وفي هذه الحالة، فإن توسيع شبكة BESS يمكن أن يضمن تلبية احتياجات الطاقة المتزايدة دون الاعتماد فقط على الشبكة.

ثانياً، مع التطوير المستمر لمصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، يمكن أن يكون إنتاج هذه المصادر متقطعاً. يمكن لـ BESS الأكبر تخزين المزيد من الطاقة الزائدة المتولدة خلال فترات ذروة الإنتاج (على سبيل المثال، الأيام المشمسة للطاقة الشمسية أو الأيام العاصفة للرياح). ويمكن بعد ذلك استخدام هذه الطاقة المخزنة في أوقات انخفاض الإنتاج أو ارتفاع الطلب، مما يعزز الموثوقية الشاملة والاكتفاء الذاتي لنظام الطاقة المتجددة. على سبيل المثال، يمكن لنظام الطاقة الشمسية المزود بوحدة BESS الموسعة توفير الكهرباء طوال الليل أو خلال الأيام الملبدة بالغيوم، مما يقلل الاعتماد على شبكة الطاقة التقليدية.

سبب آخر هو فعالية التكلفة. بدلاً من استبدال نظام BESS الحالي بالكامل عندما تتغير متطلبات الطاقة، يمكن أن يكون توسيعه حلاً أكثر اقتصاداً. فهو يسمح للعملاء بإجراء استثمارات إضافية بناءً على احتياجاتهم الفعلية، بدلاً من القيام باستثمار مقدم واسع النطاق في نظام أكبر منذ البداية.

طرق توسيع نظام تخزين طاقة البطارية

التوسع المعياري

تم تصميم معظم أنظمة BESS الحديثة مع وضع النمطية في الاعتبار. تتكون الأنظمة المعيارية من وحدات بطارية متعددة يمكن إضافتها أو إزالتها بسهولة. وقد تم توحيد هذه الوحدات من حيث الحجم والسعة والخصائص الكهربائية، مما يبسط عملية التوسع. على سبيل المثال، قد تحتوي وحدات BESS المعيارية على مجموعات بطاريات فردية بسعة 1 كيلووات في الساعة لكل منها. ولزيادة سعة التخزين الإجمالية، يمكن توصيل وحدات إضافية بقدرة 1 كيلووات ساعة بالتوازي أو بالتسلسل، اعتمادًا على تصميم النظام. هذه الطريقة مناسبة بشكل خاص للتطبيقات السكنية والتجارية الصغيرة والمتوسطة الحجم، مثلنظام تخزين الطاقة السكني الكل في واحد.

ترقية كيمياء البطارية

في بعض الحالات، بدلاً من مجرد إضافة المزيد من وحدات البطارية، يمكن أن تؤدي ترقية كيمياء البطارية أيضًا إلى توسيع سعة التخزين وأداء BESS. على سبيل المثال، إذا كان النظام الأصلي يستخدم بطاريات الرصاص الحمضية، فإن الترقية إلى بطاريات الليثيوم أيون يمكن أن تزيد بشكل كبير من كثافة الطاقة، وكفاءة الشحن والتفريغ، وعمر النظام. تتمتع بطاريات الليثيوم أيون بنسبة طاقة إلى وزن أعلى بكثير مقارنة ببطاريات الرصاص الحمضية، مما يعني أن بطارية أيون الليثيوم الأصغر حجمًا والأخف وزنًا يمكنها تخزين نفس كمية الطاقة التي تخزنها بطارية الرصاص الحمضية الأكبر حجمًا. ومع ذلك، تتطلب هذه الطريقة دراسة متأنية للتوافق بين كيمياء البطارية الجديدة ومكونات النظام الحالية، مثل نظام إدارة البطارية (BMS) والعاكس.

إضافة الأنظمة التكميلية

بالإضافة إلى توسيع البطارية نفسها، يمكن أن تؤدي إضافة أنظمة تكميلية أيضًا إلى تحسين الوظيفة والسعة الإجمالية لـ BESS. على سبيل المثال، دمج أنظام تخزين الطاقة الشمسية خارج الشبكةمع وجود نظام BESS الموجود على الشبكة، يمكن زيادة الاكتفاء الذاتي لنظام الطاقة. يمكن للنظام خارج الشبكة تخزين الطاقة بشكل مستقل عن الشبكة، مما يوفر طبقة إضافية من الطاقة الاحتياطية. هناك خيار آخر يتمثل في إضافة نظام تخزين طاقة دولاب الموازنة بالتوازي مع BESS. يمكن أن توفر الحذافات تخزين طاقة عالي الطاقة وقصير المدة، والذي يمكن أن يكمل تخزين الطاقة طويل الأمد لنظام البطارية، خاصة بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب استجابة سريعة للطاقة، كما هو الحال في بدء تشغيل المحرك الصناعي.

اعتبارات لتوسيع نظام تخزين طاقة البطارية

التوافق

أحد الاعتبارات الأكثر أهمية عند توسيع BESS هو التوافق. يجب أن تكون جميع مكونات النظام، بما في ذلك البطاريات وأنظمة إدارة المباني والمحولات والمعدات الكهربائية الأخرى، متوافقة مع بعضها البعض. على سبيل المثال، عند إضافة وحدات بطارية جديدة، يجب أن تتمتع بنفس الجهد والسعة وخصائص الشحن والتفريغ مثل البطاريات الموجودة لضمان التشغيل السليم ومنع الشحن الزائد أو الناقص للبطاريات الفردية. يحتاج نظام إدارة المباني (BMS) أيضًا إلى أن يكون قادرًا على إدارة بنك البطارية الموسع بشكل فعال، ومراقبة حالة الشحن ودرجة الحرارة والمعلمات الأخرى لجميع البطاريات في النظام.

أمان

تعتبر السلامة ذات أهمية قصوى عند توسيع BESS. يمكن أن تشكل البطاريات مخاطر مثل الحريق والانفجار والصدمات الكهربائية إذا لم يتم تركيبها وصيانتها بشكل صحيح أثناء عملية التوسيع. من الضروري اتباع جميع معايير ولوائح السلامة ذات الصلة، مثل قانون الكهرباء الوطني (NEC) في الولايات المتحدة. على سبيل المثال، يجب توفير التهوية المناسبة لمنع تراكم الغازات القابلة للانفجار، ويجب إجراء جميع التوصيلات الكهربائية بشكل آمن لتجنب حدوث دوائر قصيرة. بالإضافة إلى ذلك، ينبغي أن يكون النظام الموسع مجهزًا بأجهزة السلامة المناسبة، مثل الحماية من التيار الزائد وأنظمة الإدارة الحرارية.

يكلف

التكلفة هي عامل مهم آخر يجب مراعاته. في حين أن توسيع نظام BESS يمكن أن يكون أكثر فعالية من حيث التكلفة من استبدال النظام بأكمله، إلا أنه لا يزال ينطوي على نفقات مثل تكلفة وحدات البطارية الجديدة، وعمالة التركيب، والترقيات المحتملة لمكونات النظام الحالية. يحتاج العملاء إلى إجراء تحليل تفصيلي للتكاليف والفوائد لتحديد ما إذا كان التوسع مجديًا اقتصاديًا. وينبغي أن يأخذ هذا التحليل في الاعتبار عوامل مثل الزيادة المتوقعة في توفير الطاقة، وفترة الاسترداد، وتكاليف الصيانة طويلة الأجل للنظام الموسع.

التركيب والصيانة

يعد التثبيت والصيانة المناسبين أمرًا ضروريًا للتشغيل الناجح لنظام BESS الموسع. يوصى بالاستعانة بمثبت محترف يتمتع بخبرة في توسيع BESS لضمان تنفيذ التثبيت بشكل صحيح. بعد التثبيت، يلزم إجراء صيانة دورية للحفاظ على النظام في حالة عمل جيدة. يتضمن ذلك اختبار البطارية ومعايرة BMS وفحص التوصيلات الكهربائية. على سبيل المثال، يجب فحص مستوى الإلكتروليت في بطاريات الرصاص الحمضية بشكل دوري، ويجب مراقبة حالة شحن بطاريات الليثيوم أيون لمنع الإفراط في التفريغ.

خاتمة

في الختام، يمكن بالفعل توسيع نظام تخزين طاقة البطارية، وهناك طرق متعددة متاحة لتحقيق ذلك. سواء كان ذلك من خلال التوسع المعياري، أو ترقية كيمياء البطارية، أو إضافة أنظمة تكميلية، فإن توسيع BESS يمكنه تلبية متطلبات الطاقة المتزايدة، وتعزيز موثوقية أنظمة الطاقة المتجددة، وتوفير حلول فعالة من حيث التكلفة. ومع ذلك، عند التفكير في التوسع، يحتاج العملاء إلى تقييم عوامل مثل التوافق والسلامة والتكلفة ومتطلبات التركيب والصيانة بعناية.

باعتبارنا أحد موردي BESS، لدينا الخبرة والتجربة لمساعدتك في توسيع نظام تخزين الطاقة لديك. منتجاتنا مثلأجهزة الطاقة الشمسية النظام الشمسي الكامل، تم تصميمها مع وضع قابلية التوسعة في الاعتبار، مما يضمن إمكانية التكيف بسهولة مع احتياجات الطاقة المتغيرة. إذا كنت مهتمًا بتوسيع BESS الخاص بك أو لديك أي أسئلة حول منتجاتنا، فلا تتردد في الاتصال بنا للحصول على استشارة مفصلة ومناقشة المشتريات.

مراجع

• دوهرتي، آر، أومالي، إم، وفلين، د. (2010). دور تخزين الطاقة مع توليد الكهرباء المتجددة. الطاقة، 35(5)، 2077 - 2085.
• لو، X.، هان، X.، لي، J.، وأويانغ، M. (2013). مراجعة للقضايا الرئيسية لإدارة بطارية الليثيوم أيون في السيارات الكهربائية. مجلة مصادر الطاقة، 226، 272 - 288.
• شهيدهبور، م.، يامين، هـ، ولي، ز. (2002). عمليات السوق في أنظمة الطاقة الكهربائية: التنبؤ والجدولة وإدارة المخاطر وايلي - التداخل.