مشروع تخزين الطاقة في شبكة صغيرة معقدة بقدرة 750 كيلو فولت أمبير/5 ميغاواط ساعة من شركة GSL Energy South Africa

أولاً: نظرة عامة على المشروع

ثانيًا: خلفية المشروع: متطلبات تخصيص الشبكات الصغيرة المعقدة ذات الصعوبة العالية

لطالما عانت شبكة الكهرباء المحلية في جنوب إفريقيا من نقص في إمدادات الطاقة، وانقطاعات متكررة للأحمال، وتكرار انقطاع التيار الكهربائي. كما أن جهد المصانع الصناعية غير مستقر للغاية. وللحد من الاعتماد على الشبكة العامة، طلب العميل بوضوح إنشاء نظام شبكة كهربائية ثلاثية معقدة يدمج الطاقة الشمسية الكهروضوئية، ومولدات الديزل، وشبكة الكهرباء العامة، لتحقيق تكامل ذكي بين مصادر الطاقة المتعددة، والتحويل السلس، وإمدادات الطاقة المستمرة.

كان التحدي التقني الأكبر في هذا المشروع هو إصرار العميل على اعتماد بنية تخزين طاقة عالية الكثافة وعالية الجهد بجهد 1500 فولت تيار مستمر، بينما تعمل جميع الأحمال الصناعية في الموقع على كهرباء منخفضة الجهد بجهد 400 فولت تيار متردد. وتعاني أنظمة تحويل الطاقة التقليدية منخفضة الجهد في الصناعة عمومًا من قيود تقنية تصل إلى 1000 فولت تيار مستمر، ولا تتوافق مع أنظمة الجهد العالي. وقد أدى التكيف بين مستويات الجهد العالي والمنخفض، ومنطق الربط المعقد بين مصادر الطاقة المتعددة، وصعوبة التحكم في الشبكة المصغرة، إلى خلق عوائق تقنية بالغة الصعوبة. وقد قيّم العديد من كبار مصنعي أنظمة تخزين الطاقة المنزلية المشروع بأنه بالغ الصعوبة من الناحية التقنية، ورفضوا تنفيذه.

متطلبات تخصيص جوهر العميل

تخزين الطاقة عالي الكثافة وعالي الجهد: اعتماد بنية جهد عالٍ 1500 فولت تيار مستمر لتحسين كثافة تخزين الطاقة وتقليل حجم المعدات

تغذية مباشرة للأحمال ذات الجهد المنخفض: خرج ثابت بجهد 400 فولت تيار متردد لتغذية أحمال المصانع الصناعية مباشرة

شبكة ترينيتي المصغرة: الربط والتوصيل الذكي بين الطاقة الشمسية الكهروضوئية ومولدات الديزل وطاقة شبكة المرافق العامة

قدرة متقدمة على العمل مع الشبكة وخارجها: تشغيل مستقل على مستوى أجزاء من الثانية أثناء انهيار الشبكة لضمان استمرار الإنتاج دون انقطاع

التكيف مع البيئات القاسية: مقاومة الرمال، ومقاومة درجات الحرارة، والتكيف مع الظروف الجافة القاسية في جنوب أفريقيا

خدمة متكاملة شاملة: يتم تسليم حلول الشبكات الصغيرة المتكاملة، والأجهزة، والتكامل، والتشغيل كحزمة واحدة متكاملة.

ثالثًا: اختراق تقني جوهري: كسر حاجز تكنولوجيا الشبكات الصغيرة عالية الجهد في الصناعة

في الوقت الحالي، تعاني أنظمة تحويل الطاقة ذات الجهد المنخفض 400 فولت تيار متردد الشائعة في الصناعة من حد أقصى للجهد يبلغ 1000 فولت تيار مستمر، مما يعيق قدرتها على تخزين الطاقة بكثافة عالية وبجهد عالٍ. ولحل هذه المشكلة التقنية، قام فريق البحث والتطوير في GSL بتطوير تقنية تحويل الجهد العالي 690 فولت تيار متردد، واعتمد بنية جهد ثلاثية المستويات (1500 فولت تيار مستمر + 690 فولت تيار متردد = 400 فولت تيار متردد) لمعالجة التحدي الذي يواجه الصناعة والمتمثل في تزويد الأحمال الصناعية ذات الجهد المنخفض مباشرةً من أنظمة تخزين الطاقة ذات الجهد العالي.

من بين ما هو مماثل حلول الشبكات الصغيرة التجارية تُعد شركة GSL Energy واحدة من الشركات القليلة جدًا في الصين القادرة على توفير تخصيص كامل لهذا النوع من الشبكات الصغيرة عالية الجهد وتنفيذ أنظمة الشبكات الصغيرة المعقدة بنجاح، والتي تجمع بين تخزين الطاقة عالي الكثافة بجهد 1500 فولت تيار مستمر مع خرج الحمل المباشر بجهد 400 فولت تيار متردد.

أبرز الميزات التقنية الأساسية

بنية عالية الجهد وعالية الكثافة: دعم أصلي لمجموعات بطاريات عالية الجهد 1500 فولت تيار مستمر، وتصميم مدمج بسعة 5 ميجاواط ساعة، وكثافة طاقة أعلى

تقنية التحويل ثلاثية المستويات: تثبيت الجهد المتوسط ​​690 فولت تيار متردد وخفضه إلى 400 فولت تيار متردد بدقة جهد عالية وتوافق قوي مع الأحمال

خوارزمية الشبكة المصغرة المعقدة: منطق ربط متعدد الطاقة تم تطويره ذاتيًا لنظام إدارة الطاقة، يتحكم بدقة في التبديل بين الطاقة الشمسية الكهروضوئية ومولدات الديزل وطاقة شبكة المرافق.

التكيف مع ضعف شبكة الكهرباء: تحسين استقرار الجهد، وتنظيم التردد، وكبح التوافقيات لمواجهة انقطاعات التيار الكهربائي المتكررة وتشوه الجهد في جنوب أفريقيا

مستوى الحماية القصوى: حماية كاملة للآلة ضد الرمال، ومقاومة للتآكل الجاف، وقدرة على العمل في نطاق واسع من درجات الحرارة في بيئات التعدين القاسية.

تصميم طوبولوجي قابل للتوسيع: واجهات طاقة متعددة محجوزة لدعم توسيع سعة تخزين الطاقة في المستقبل

رابعاً: قدرة تصنيعية قوية في المصنع وتسليم متكامل لأنظمة الشبكات الصغيرة من نقطة واحدة

تميز هذا المشروع بمنطق تحكم معقد، ومستويات متعددة من البنية الكهربائية، ودرجة عالية جدًا من التخصيص غير القياسي. وبالاعتماد على مصنعها الخاص لتصنيع أنظمة تخزين الطاقة الذكية، أنجزت شركة GSL أعمال التجهيز المسبق والتكامل واختبار المحاكاة لمعدات الشبكة المصغرة عالية الجهد بالكامل، مما يدل على قدرات تصنيعية متطورة ومخصصة عالية الجودة.

تصنيع مسبق للخزائن المتكاملة عالية الجهد: نظام بطاريات مدمج في المصنع بسعة 5 ميجاواط/ساعة + وحدة تحويل طاقة عالية الجهد بقدرة 750 كيلو فولت أمبير

نظام الشبكة المصغرة المُخصصة: تطوير حصري لبرامج ربط الطاقة المتعددة ومنطق التبديل بين الشبكة والمنفصلة عنها

اختبار محاكاة المصنع: اختبار محاكاة للظروف القاسية مثل انقطاع التيار الكهربائي، والربط بالشبكة، والتشغيل في جزيرة، وتقلبات الطاقة الشمسية الكهروضوئية

تبسيط عملية التسليم في الموقع: يساهم النشر الفوري في تقليل صعوبة الإنشاءات في الخارج بشكل كبير

أنظمة أساسية متكاملة

نظام تخزين طاقة بطارية عالي الجهد بقدرة 5 ميجاواط ساعة + نظام تحويل طاقة عالي الجهد مخصص بقدرة 750 كيلو فولت أمبير

نظام الوصول إلى الطاقة الشمسية الكهروضوئية ووحدة الربط الذكية لبدء وإيقاف مولد الديزل

نظام إدارة الطاقة المتقدم للشبكات الصغيرة ونظام التحكم في الحماية المتصلة بالشبكة/غير المتصلة بها

منصة سحابية للمراقبة عن بعد، وتحليل البيانات، والتشغيل والصيانة الذكية

خامساً: الخدمة الفنية وتقدير العملاء

نظراً لبنية هذا النظام الشبكي المصغر المعقدة ومتطلباته التقنية العالية، فإن قلة قليلة من الشركات في هذا القطاع قادرة على تنفيذه بنجاح. قام الفريق التقني لشركة GSL بتنظيم منطق ربط مصادر الطاقة المتعددة بدقة، وحسّن بنية طوبولوجيا الجهد العالي لتزويد العملاء بحل متكامل وفعّال وعملي للشبكات المصغرة المتطورة. وقد مكّنت قدرات البحث والتطوير التقنية الاحترافية وخدمة الهندسة والمشتريات والإنشاءات المتكاملة العملاء من تقدير قدرات GSL المتقدمة في مجال التخصيص.

سادساً: ملخص المشروع

يُعد مشروع جنوب أفريقيا بقدرة 750 كيلو فولت أمبير/5 ميغاواط ساعة مشروعًا معقدًا للغاية لإنشاء شبكة طاقة صناعية صغيرة، يختلف تمامًا عن أنظمة تخزين الطاقة التجارية والصناعية التقليدية. وبفضل تقنية تحويل الجهد العالي الفريدة من نوعها (690 فولت تيار متردد)، تمكنت شركة GSL من تجاوز قيود الجهد المنخفض (1000 فولت تيار مستمر) في الصناعة، ونجحت في الجمع بين تخزين الطاقة عالي الكثافة (1500 فولت تيار مستمر) وتزويد الأحمال الصناعية مباشرةً (400 فولت تيار متردد)، وذلك أثناء إنجاز بناء نظام شبكة طاقة صغيرة متكامل يجمع بين الطاقة الشمسية الكهروضوئية وتوليد الطاقة والشبكة الكهربائية.

يُبرز هذا المشروع بوضوح المزايا التقنية الفريدة لشركة GSL Energy في مجالات الشبكات الصغيرة المتطورة، وتخزين الطاقة عالي الجهد، والتخصيص غير القياسي، وربط مصادر الطاقة المتعددة، كما يُسلط الضوء على قدرة الشركة المتكاملة على تصنيع سلسلة التوريد الصناعية، بدءًا من البحث والتطوير المستقل، مرورًا بالإنتاج والتكامل، وصولًا إلى التسليم. وستواصل GSL في المستقبل تطوير سوق الشبكات الصغيرة المعقدة والمتطورة عالميًا، وتوفير حلول متكاملة لتخزين الطاقة تتسم بالدقة العالية والموثوقية الفائقة، خاصةً في المناطق ذات الشبكات الضعيفة والبيئات القاسية حول العالم.

جي إس إل للطاقة | متخصصون في أنظمة تخزين الطاقة عالية الجهد وذات السعة الكبيرة وحلول الشبكات الصغيرة المتكاملة والمخصصة

خدمات استشارية وتعاونية احترافية للعملاء التجاريين والصناعيين العالميين، تغطي تصميم تخزين الطاقة، والبحث والتطوير، والتكامل، وتسليم المشاريع من البداية إلى النهاية.

للمزيد من المعلومات حول تخزين الطاقة بمستوى ميغاواط ساعة:

مشروع شبكة كهربائية صغيرة في جنوب شرق آسيا بقدرة 2 ميجاوات/4.6 ميجاوات ساعة

حلول متكاملة لتخزين الطاقة التجارية والصناعية والشبكات الصغيرة

حلول الشبكات الصغيرة الصناعية والتجارية