تلعب أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات دورًا متعدد الأوجه في أنظمة الطاقة الحديثة، يشمل جدولة الطاقة، وضمان السلامة، والحفاظ على الطاقة، والحد من الانبعاثات:

حلاقة الذقن

يتم الشحن خلال فترات انخفاض أسعار الكهرباء أو انخفاض الأحمال، ويتم التفريغ خلال فترات ارتفاع أسعار الكهرباء أو ارتفاع الأحمال، مما يؤدي إلى تحسين تكاليف الكهرباء.

دمج الطاقة المتجددة

يخزن فائض الكهرباء من الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح ويستخدمها خلال فترات انعدام ضوء الشمس أو الرياح، مما يحسن كفاءة استخدام الطاقة.

تعزيز إمدادات الطاقة في حالات الطوارئ ومرونة الشبكة

يوفر مصدر طاقة احتياطي أثناء انقطاع التيار الكهربائي أو عدم استقرار جهد الشبكة لضمان تشغيل المعدات الحيوية.

خدمات الاستجابة للترددات والخدمات المساعدة

يستجيب بسرعة لتغيرات تردد الشبكة ويشارك في الخدمات المساعدة في سوق الطاقة لتوليد الإيرادات.

المكون الأساسي للشبكات الصغيرة

يتعاون مع الشبكات الصغيرة في المناطق النائية أو الأنظمة المستقلة لتعزيز الاستقلالية والاستقرار.

يُعد نظام التحكم الكهربائي لنظام تخزين الطاقة بالبطاريات معقدًا من الناحية التقنية وهو المكون الأساسي الذي يضمن التشغيل الذكي والآمن والفعال للنظام بأكمله، مما يمثل اتجاهًا مهمًا للطاقة الذكية والتنمية الحضرية الخضراء.

تُستخدم أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات على نطاق واسع في قطاعات متعددة، وتغطي النطاق الكامل للاحتياجات بدءًا من المستخدمين السكنيين وحتى البنية التحتية للطاقة واسعة النطاق:

أنظمة تخزين الطاقة السكنية

قم بتخزين الطاقة الشمسية المستخدمة خلال النهار لاستخدامها ليلاً أو لضمان التشغيل الطبيعي لإضاءة المنزل والأجهزة أثناء انقطاع التيار الكهربائي.

التطبيقات التجارية والصناعية

مساعدة الشركات على إدارة ذروة استهلاك الكهرباء، وتقليل رسوم الطلب، والعمل كطاقة احتياطية للمعدات الحيوية.

تخزين الطاقة على نطاق المرافق

يقوم مشغلو الشبكة بنشر مشاريع تخزين الطاقة بالبطاريات واسعة النطاق لتعزيز استقرار الشبكة وتأخير توسيع البنية التحتية للطاقة.

الشبكات الصغيرة والأنظمة خارج الشبكة

توفير حلول الاكتفاء الذاتي من الطاقة للمناطق النائية والجزر والمنشآت العسكرية وغيرها من المواقع.

أنواع أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات

يمكن تهيئة أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات للاستخدامات السكنية والتجارية والصناعية وشبكات الطاقة الصغيرة وشبكات المرافق واسعة النطاق. ورغم أن هذه الأنظمة تستخدم مكونات أساسية متشابهة، إلا أن قدراتها الكهربائية وسعات تخزينها واستراتيجيات التحكم فيها ومتطلبات السلامة وطرق تركيبها قد تختلف اختلافًا كبيرًا.

أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات المنزلية

تُستخدم أنظمة تخزين الطاقة المنزلية عادةً لتخزين الطاقة الشمسية لاستخدامها ليلاً، أو خلال فترات ذروة الاستهلاك، أو عند انقطاع التيار الكهربائي. وتعتمد هذه الأنظمة عادةً على بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد (LiFePO₄) تُثبّت على الجدران أو تُوضع على الأرض أو تُكدّس فوق بعضها، ويمكن ربطها بمحول هجين. وتتراوح سعة هذه الأنظمة من عدة كيلوواط/ساعة لتلبية الاحتياجات المنزلية الأساسية إلى أكثر من 100 كيلوواط/ساعة للمنازل الكبيرة والفلل والعقارات الصغيرة غير المتصلة بالشبكة.

أنظمة تخزين الطاقة التجارية والصناعية

صُممت أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات التجارية والصناعية للمصانع والمستودعات ومراكز التسوق والمزارع والفنادق والمباني المكتبية ومحطات شحن المركبات الكهربائية وغيرها من المواقع التجارية. تشمل التطبيقات الشائعة تقليل ذروة الطلب، وإدارة رسوم الطلب، والاستهلاك الذاتي للطاقة الشمسية، والطاقة الاحتياطية، وتشغيل الشبكات الصغيرة. اعتمادًا على الموقع، قد يستخدم نظام التخزين التجاري والصناعي رفوف بطاريات معيارية عالية الجهد، أو خزانة خارجية متكاملة، أو وحدات تخزين طاقة متعددة متوازية.

الشبكات الصغيرة وأنظمة تخزين الطاقة خارج الشبكة

تُنسق شبكة تخزين الطاقة المصغرة (BESS) بين الطاقة الشمسية الكهروضوئية، وتخزين البطاريات، والمولدات، والأحمال الكهربائية ضمن شبكة الطاقة المحلية. ويمكنها المساعدة في تقليل استهلاك الوقود، واستقرار توليد الطاقة المتجددة، والحفاظ على الطاقة للمعدات الحيوية. وتُعد هذه البنية ذات أهمية خاصة للجزر، والمجتمعات النائية، والمزارع، والمواقع الصناعية، ومرافق المياه، والمناطق التي تعاني من عدم استقرار شبكة الكهرباء العامة.

تخزين البطاريات على نطاق المرافق العامة ووحدات الميغاواط/ساعة

تستخدم المشاريع الكبيرة عادةً خزائن مبردة بالسوائل أو أنظمة تخزين طاقة البطاريات المعبأة في حاويات. قد تدعم هذه المنشآت دمج الطاقة المتجددة، وموازنة الشبكة، والاستجابة للتردد، ودعم السعة، وتجارة الطاقة. يتطلب تصميم محطات الطاقة على نطاق المرافق العامة تقييمًا دقيقًا لربط الشبكة، والمحولات، ومفاتيح التوزيع، والإدارة الحرارية، والسلامة من الحرائق، وضوابط إدارة الطاقة.

ينبغي اختيار نوع نظام تخزين الطاقة بالبطاريات المناسب وفقًا للتطبيق وليس بناءً على سعة البطارية فقط. قد يتطلب مشروع ذو سعة اسمية متساوية بنية نظام مختلفة تبعًا لنمط الحمل، ومدة التفريغ، وظروف الشبكة، وأهداف التشغيل.

6. حلول تخزين الطاقة المقدمة من شركة GSL ENERGY

بصفتها واحدة من الشركات الرائدة عالمياً في تصنيع معدات تخزين الطاقة، تقدم شركة GSL ENERGY حلولاً شاملة ومتعددة السيناريوهات لأنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS):

حلول أنظمة تخزين الطاقة على جانب الشبكة

أنظمة تخزين الطاقة السكنية (بما في ذلك أنظمة Powerwall المثبتة على الحائط، ومجموعات البطاريات، والأنواع القائمة على الأرض)

حلول متكاملة للطاقة الكهروضوئية وتخزين الطاقة

حلول تخزين الطاقة التجارية والصناعية وتقليل ذروة الطلب

أنظمة تطبيقات مركبة لمحطات الشحن وتخزين الطاقة

حلول تخزين الطاقة للشبكات الصغيرة والشبكات الخارجية