نظام تخزين الطاقة 1720kWh-800kW (تايوان، الصين)
وصف المشروع
يقدم هذا المشروع نظام تخزين طاقة بالبطاريات (BESS) متصلاً بالشبكة بقدرة 1.72 ميجاواط ساعة / 800 كيلوواط، مثبتاً في محطة معالجة مياه الصرف الصحي في تايوان. صُمم النظام خصيصاً لـتقليل ذروة الحمل ونقل الأحمال، مما يخفض بشكل جذري فواتير الكهرباء الشهرية للمنشأة من خلال تخزين الطاقة في ساعات الذروة المنخفضة واستهلاكها في ساعات الذروة المرتفعة.
يتخذ الحل شكل وحدة حاويات ISO قياسية بطول 20 قدماً، تدمج ثماني (8) سلاسل بطاريات LFP مع عاكس معياري بقدرة 800 كيلوواط (PCS). التصميم المبرد بالهواء مع تكييف صناعي يضمن تشغيلاً موثوقاً في المناخ شبه الاستوائي الرطب في تايوان مع تقليل أعمال البناء.
⚡ ابتكار رئيسي: نظام BESS حاويات مبرد بالهواء متكامل
على عكس عمليات النشر متعددة الخزائن التي تتطلب غرف بطاريات ومنظومات تكييف منفصلة، يدمج هذا الحل تخزين LFP بقدرة 1.72 ميجاواط ساعة مع PCS بقدرة 800 كيلوواط في حاوية واحدة بطول 20 قدماً. يعزل التصميم ذو الحجرتين غرفة البطاريات (مع تكييف دقيق وإطفاء HFC-227ea) عن غرفة العاكس (مبردة بالهواء القسري)، محققاً درجة حماية IP54 مع الحفاظ على أداء حراري مثالي من -25°م إلى 55°م. النتيجة: نشر سريع، أعمال مدنية شبه معدومة، كفاءة دورية رائدة.
- تقليل ذروة الحمل ونقل الأحمال: يشحن نظام EMS تلقائياً في ساعات الذروة المنخفضة (التعرفة المنخفضة) ويفرغ في ساعات الذروة، مما يخفض فواتير القدرة والوقت من الشهرية بشكل كبير.
- بنية PCS معيارية: ثمانية وحدات PCS بقدرة 100 كيلوواط تعمل بالتوازي عبر ناقل DC مركزي، موفرة حتى 800 كيلوواط لشبكة 400V AC مع تحكم رباعي الربع في القدرة الفعالة/الخاملة وعامل قدرة >0.99.
- نظام بطاريات LFP مبرد بالهواء: ثماني سلاسل من خلايا LFP بقدرة 768V/280Ah (إجمالي 1720.32 كيلوواط ساعة) بخلايا مسطحة 3.2V وعمر دورة 6000+ دورة. يحافظ التكييف الصناعي على درجة حرارة الخلايا آمنة حتى في درجات الحرارة العالية.
- أنظمة أمان متكاملة: حماية متعددة الطبقات مع BMS ثلاثي المستويات (BMU/BCMU/BAMS)، إطفاء غاز HFC-227ea (<8 ثوانٍ)، كشف دخان/حرارة، إضاءة طوارئ، قفل وصول.
- نشر سريع: التصميم أحادي الحاوية يلغي الحاجة لمبنى بطاريات مخصص. يُسلَّم مُختبَراً من المصنع، يتطلب فقط قاعدة خرسانية وربط الشبكة في الموقع.
صور المشروع
مواصفات نظام البطارية
| معلمات حزمة البطارية | |
|---|---|
| نوع الخلية | LFP – 280Ah مسطحة |
| السعة الإجمالية | 1,720 كيلوواط ساعة (1720.32) |
| تكوين البطارية | 7P240S |
| الجهد الاسمي | 768 V DC |
| نطاق الجهد | 691 V – 844 V DC |
| درجة حرارة التشغيل | -25°م إلى 55°م |
| التبريد | بالهواء (تكييف صناعي) |
| عمر الدورة | ≥ 8,000 دورة @ 80% DOD |
| درجة الحماية | IP54 |
| أقصى ارتفاع | ≤ 4,000 م |
| الأبعاد (ع×ع×ر) | 6,058 × 2,438 × 2,896 mm (حاوية 20 قدماً) |
| الوزن | ≈ 17 طناً |
| مواصفات وحدة البطارية | |
| سعة الوحدة | 43 كيلوواط ساعة |
| التكوين | 1P48S |
| الجهد الاسمي | 153.6 V DC |
| سعة الخلية | 280 Ah |
| أبعاد الوحدة (ع×ع×ر) | 770 × 1,130 × 245 mm |
| وزن الوحدة | 320 كجم |
مواصفات العاكس وPCS
| معلمات PCS (EPCS800-AS) | |
|---|---|
| نوع العاكس | متصل بالشبكة (On-Grid) |
| القدرة الاسمية | 800 كيلوواط |
| أقصى قدرة | 880 كيلوواط |
| نطاق جهد DC | 650 V – 950 V DC |
| أقصى تيار DC | 1,304 A (163 A × 8 فروع) |
| جهد AC الاسمي | 400 V AC (ثلاثي الطور 4 أسلاك) |
| نطاق جهد الشبكة | 320 V – 450 V AC |
| أقصى تيار AC | 1,272 A |
| التردد الاسمي | 50 / 60 Hz |
| عامل القدرة | > 0.99 (عند القدرة الاسمية) |
| نطاق عامل القدرة | -1 (متقدم) إلى 1 (متأخر) |
| نسبة التشوه التوافقي | < 3% (عند القدرة الاسمية) |
| أقصى كفاءة | 98% |
| التبريد | هواء قسري |
| مستوى الضجيج | < 70 dB |
| الأبعاد (ع×ع×ر) | 1,600 × 1,000 × 2,050 mm |
| الوزن | 750 كجم (8 × وحدات 100kW) |
مواصفات الحاوية ونظام الأمان
| نظرة عامة على الحاوية | |
|---|---|
| نوع الحاوية | حاوية ISO قياسية 20 قدماً |
| الأبعاد الخارجية (ط×ع×ر) | 6,058 × 2,438 × 2,896 mm |
| الوزن الكلي | ≈ 17 – 18 طناً |
| تخطيط الحجرات | حجرتان: غرفة البطاريات + غرفة العاكس |
| تبريد غرفة البطاريات | تكييف صناعي (دقيق) |
| تبريد غرفة العاكس | هواء قسري (مباشر) |
| درجة الحماية | IP54 |
| نظام الإطفاء | |
| نوع العامل | غاز HFC-227ea + رذاذ مائي احتياطي |
| زمن الملء | < 8 ثوانٍ (تغطية كاملة للحجرة) |
| الكشف | دخان + حرارة + إنذار ضوئي |
| قفل أمان | إيقاف تلقائي عند الكشف؛ مؤشر تحرير الغاز |
| نظام إدارة البطارية (BMS) | |
| البنية | 3 مستويات: BMU (وحدة) → BCMU (سلسلة) → BAMS (مصفوفة) |
| دقة تقدير SOC | ≤ 5% |
| الاتصال | CAN + RS485 + Ethernet |
| الوظائف | مراقبة لحظية، موازنة الخلايا، حماية الجهد/التيار/الحرارة، إدارة حرارية، سجل أحداث |
| نظام إدارة الطاقة (EMS) | |
| الوظائف | مراقبة لحظية، جدولة تقليل الذروة، تحسين TOU، تحكم عن بُعد، إنذار أعطال، تقارير |
| البروتوكول | MODBUS RTU/TCP |
| واجهة المستخدم | HMI باللمس + SCADA بعيد |
نظام إدارة الطاقة TAOYAN (EMS)
تم تجهيز هذا المشروع بـ نظام إدارة الطاقة (EMS) المطور ذاتياً من TAOYAN — منصة شاملة للمراقبة والتحكم وتحسين العوائد مصممة خصيصاً لأنظمة التخزين الصناعية. يوفر EMS رؤية لحظية لكل جانب من جوانب نظام التخزين، من بيانات الخلية الفردية إلى الأداء الاقتصادي على مستوى الشبكة.
لوحة بيانات EMS — طوبولوجيا النظام لحظياً، حالة الوحدات، إحصائيات العوائد ومنحنيات الطاقة
القدرات الأساسية
- تصور طوبولوجيا النظام: مخطط أحادي الخط تفاعلي يعرض تدفق الطاقة لحظياً بين الشبكة والموزع ووحدات البطارية وحمل المصنع — مع قراءات حية للجهد والتيار والقدرة عند كل عقدة.
- مراقبة على مستوى الوحدة: الحالة الفردية لكل خزانة بطارية — نسبة SoC%， وقدرة الشحن/التفريغ (kW)، والجهد (V)، والتيار (A)، ودرجة الحرارة وحالة الصحة مع مؤشرات عادية/تحذير/عطل.
- تتبع قدرة PCS و SoC: منحنيات متحركة على مدار 24 ساعة لقدرة خرج PCS وحالة شحن البطارية، مما يتيح للمشغلين التحقق من تنفيذ الجدولة وتحديد الشذوذ.
- لوحة التحكم الجماعي: تبديل بنقرة واحدة بين أوضاع الشحن اليدوي والتفريغ اليدوي والأوتوماتيكي على مدار اليوم والمجدول — مع تأكيد فعالية فوري.
- تحليل العوائد: تتبع الإيرادات اليومية/الشهرية/السنوية مقسمة حسب فترة التعرفة (ذروة/مرتفعة/عادية/منخفضة) مع حساب الربح بناءً على جداول أسعار شركة تايوان للطاقة (Taipower).
- إحصائيات الشحن/التفريغ: محاسبة شاملة بالـ kWh مع مقارنة بيانية يومية وإجماليات تراكمية وتقارير قابلة للتصدير للمطابقة المالية.
منحنيات قدرة PCS، تتبع SoC، لوحة التحكم الجماعي ومخطط التوصيل لحظياً
مخطط مقارنة الشحن/التفريغ اليومي مع تفصيل العوائد حسب الفترة