مع تسارع تحول الصناعات في جميع أنحاء العالم نحو الطاقة المتجددة، أصبح توفير إمدادات طاقة موثوقة أمراً بالغ الأهمية لمحطات معالجة المياه ومرافق التصنيع وغيرها من البنى التحتية الحيوية.
بالنسبة للمنشآت الصناعية التي تعمل باستمرار، يمكن أن تؤثر انقطاعات التيار الكهربائي بشكل مباشر على كفاءة الإنتاج، وتشغيل المعدات، وموثوقية الخدمة. ولمعالجة هذه التحديات، قامت محطة لمعالجة المياه في شمال اليمن مؤخرًا بتحديث بنيتها التحتية للطاقة من خلال دمج نظام تخزين طاقة البطاريات عالي الجهد من شركة GSL Energy مع تقنية العاكس من شركة Deye.
يدمج المشروع 6 مجموعات من محولات Deye الهجينة بقدرة 80 كيلو وات مع 12 وحدة من أنظمة بطاريات GSL Energy عالية الجهد المثبتة على الرفوف بقدرة 208 كيلو وات في الساعة، مما يؤدي إلى إنشاء نظام تخزين طاقة البطاريات التجارية والصناعية (C&I BESS) بقدرة 480 كيلو فولت أمبير / 2.49 ميجا وات في الساعة.
توفر الشبكة المصغرة المتكاملة للطاقة الشمسية بالإضافة إلى التخزين دعمًا مستقرًا وموثوقًا للطاقة لمضخات المياه ومعدات المعالجة وأنظمة التحكم الآلية في المحطة، مع تحسين استخدام الطاقة المتجددة والمرونة التشغيلية.
تُعد محطات معالجة المياه من بين أكثر المنشآت الصناعية استهلاكاً للطاقة، وتتطلب إمداداً مستمراً بالكهرباء للحفاظ على العمليات اليومية.
تشمل الأحمال الكهربائية الرئيسية للمحطة ما يلي:
مضخات المياه؛
معدات الترشيح والمعالجة؛
أنظمة التحكم الصناعية؛
معدات المراقبة والتشغيل الآلي.
قد يؤدي أي خلل في إمدادات الطاقة إلى تعطيل العمليات، وتقليل كفاءة معالجة المياه، وزيادة تكاليف التشغيل.
لتحسين موثوقية الطاقة وتقليل الاعتماد على مصادر الطاقة التقليدية، اختار مالك المشروع حلاً يعتمد على الطاقة الشمسية الكهروضوئية وتخزين البطاريات في شبكة صغيرة.
من خلال الجمع بين توليد الطاقة المتجددة وتخزين بطاريات الليثيوم عالية الجهد وتقنية تحويل الطاقة الذكية، يوفر النظام نهجًا أكثر مرونة واستدامة لإدارة الطاقة للتطبيقات الصناعية.
غرض | مواصفة |
موقع المشروع | اليمن |
طلب | محطة معالجة المياه لتزويد الطاقة |
نوع النظام | شبكة صغيرة لتخزين الطاقة الشمسية الكهروضوئية والبطاريات |
ماركة العاكس | عين |
تكوين العاكس | 6 محولات هجينة بقدرة 80 كيلوواط |
إجمالي سعة العاكس | 480 كيلوواط / 480 كيلو فولت أمبير |
مصنع البطاريات | شركة جي إس إل للطاقة |
نظام تخزين الطاقة | 12 خزانة بطاريات عالية الجهد سعة 208 كيلوواط ساعة |
إجمالي سعة البطارية | 2.49 ميغاواط ساعة |
كيمياء البطاريات | فوسفات الحديد الليثيوم LiFePO₄ |
ولدعم متطلبات التشغيل المستمر لمحطة معالجة المياه، يعتمد المشروع بنية متوازية متعددة العاكسات تتكون من ستة عاكسات هجينة من نوع Deye بقدرة 80 كيلو وات.
بالمقارنة مع أنظمة العاكس الأحادي التقليدية، يوفر تكوين الوحدات المتعددة مرونة وموثوقية وقابلية توسع محسنة لتطبيقات الطاقة الصناعية.
يوفر نظام العاكس من داي ما يلي:
قدرة أعلى على إنتاج الطاقة للأحمال الصناعية؛
تحسين نظام التكرار؛
تقليل تأثير أعطال المعدات الفردية؛
إمكانية التوسع المستقبلي المرن؛
إدارة توزيع الطاقة بكفاءة أكبر.
من خلال التحكم الذكي في الطاقة، يقوم نظام العاكس بضبط خرج الطاقة وفقًا لمتطلبات الحمل في الوقت الفعلي، مما يضمن إمدادًا مستقرًا بالكهرباء لعمليات معالجة المياه الحيوية.
يستخدم نظام تخزين الطاقة تقنية بطاريات LiFePO₄ عالية الجهد المثبتة على الرفوف من شركة GSL Energy، والتي تتكون من 12 وحدة من خزائن البطاريات بسعة 208 كيلوواط ساعة.
يشتمل كل نظام بطارية عالي الجهد بسعة 208 كيلوواط ساعة على ما يلي:
في جميع أنحاء المشروع، تم نشر ما مجموعه 156 وحدة بطارية لتحقيق سعة تخزين الطاقة الإجمالية البالغة 2.49 ميغاواط ساعة.
يوفر كل صندوق جهد عالٍ ما يلي:
إدارة مجموعة بطاريات الجهد العالي؛
الحماية من الجهد الزائد والتيار الزائد؛
مراقبة حالة البطارية؛
واجهة اتصال مع أنظمة العاكس.
تعمل بنية البطارية المعيارية على تبسيط النقل والتركيب والصيانة وتوسيع السعة في المستقبل، مما يجعلها مناسبة لمشاريع تخزين الطاقة التجارية والصناعية واسعة النطاق.
تتمثل إحدى المزايا الرئيسية لهذا المشروع في التكامل السلس بين توليد الطاقة المتجددة وتحويل الطاقة وتخزين الطاقة.
يشمل تصميم الطاقة الكامل ما يلي:
نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية ← نظام العاكس ← تخزين بطاريات الجهد العالي من شركة GSL Energy ← الأحمال الصناعية
تتيح الشبكة الشمسية المصغرة المتكاملة ما يلي:
الاستخدام المباشر للطاقة الشمسية أثناء التشغيل النهاري؛
تخزين الطاقة المتجددة الفائضة؛
إمداد طاقة مستقر أثناء تقلبات الطاقة؛
تحسين كفاءة استخدام الطاقة المتجددة.
يُعد حل تخزين الطاقة القابل للتطوير هذا مناسبًا لما يلي:
يُظهر مشروع تخزين الطاقة في محطة المياه باليمن التطبيق العملي لتكنولوجيا تخزين الطاقة بالبطاريات ذات الجهد العالي في البنية التحتية الحيوية.
من خلال الجمع بين منصة عاكس بقدرة 480 كيلو فولت أمبير ونظام تخزين بطاريات الليثيوم بسعة 2.49 ميجا واط ساعة، يوفر المشروع فوائد تشغيلية متعددة.
موثوقية محسّنة للطاقة
يساعد نظام تخزين طاقة البطاريات على موازنة تقلبات الطاقة الشمسية ويوفر دعمًا مستمرًا للطاقة للمعدات الأساسية، مما يحسن موثوقية المحطة بشكل عام.
زيادة استخدام الطاقة المتجددة
تُعطى الأولوية للطاقة الشمسية للأحمال الموجودة في الموقع، بينما يتم تخزين الكهرباء الزائدة لاستخدامها لاحقًا، مما يزيد من قيمة الطاقة المتجددة.
انخفاض تكاليف الطاقة على المدى الطويل
يساهم الجمع بين توليد الطاقة الشمسية وتخزين البطاريات في تقليل الاعتماد على مصادر الطاقة التقليدية وتحسين كفاءة الطاقة على المدى الطويل.
تحسين استقلال الطاقة
بفضل قدرة التشغيل على الشبكات الصغيرة، يعزز النظام مرونة الطاقة ويساعد المنشآت الصناعية على الحفاظ على استقرار التشغيل في ظل ظروف الشبكة غير المستقرة.
شركة GSL Energy هي شركة تصنيع متخصصة في تخزين الطاقة باستخدام بطاريات الليثيوم، وتتخصص في:
أنظمة تخزين الطاقة السكنية (ESS)؛
أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات التجارية والصناعية (C&I BESS)؛
حلول تخزين البطاريات ذات الجهد العالي؛
مشاريع تخزين الطاقة المتجددة واسعة النطاق.
بفضل تقنية بطاريات LiFePO₄ المتقدمة، وهيكلية أنظمة الجهد العالي، والخبرة الواسعة في المشاريع الدولية، توفر شركة GSL Energy حلولاً موثوقة لتخزين الطاقة لـ:
من خلال الابتكار المستمر في تكنولوجيا البطاريات وتكامل الأنظمة، تساعد شركة GSL Energy العملاء العالميين على تحقيق إدارة طاقة أكثر أمانًا وذكاءً واستدامة.