5MWh تخزين الطاقة المتجددة LFP - استقرار الشبكة على نطاق المرافق
الميزات الرئيسية
- 5,000 kWh سعة الطاقة مع تصنيف قدرة مستمر 2,500 kW لمدة تفريغ لمدة ساعتين
- كيمياء فوسفات الحديد الليثيوم (LFP) مع أكثر من 6,000 دورة حياة ومقاومة طبيعية للاحتراق الحراري
- كفاءة جولة 96.5% مع دعم الشبكة المتوافق مع IEEE 1547-2018 وانتقال وضع الجزيرة <20ms
- إدارة حرارية سائلة متقدمة تحافظ على درجة حرارة الخلايا بين 20-30°C عبر نطاق بيئي من -20°C إلى 50°C
- نظام متعدد الحاويات جاهز للتوصيل مع شهادات UL 9540، UL 9540A، IEC 62619، NFPA 855
الوصف
الانتقال العالمي إلى مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح يمثل تحديًا أساسيًا: التقطع. نظام تخزين الطاقة باستخدام بطاريات LFP (Lithium Iron Phosphate) القابلة للتجديد بسعة 5MWh من SOLARTODO هو حل صناعي مصمم لمواجهة هذا التحدي مباشرة. تم تصميم هذا النظام ليتكامل بسلاسة مع منشآت الطاقة الشمسية على نطاق المرافق تصل إلى 10 ميغاوات، حيث يقوم بالتقاط فائض الإنتاج الشمسي وإعادة نشره عند الطلب، محولًا مصادر الطاقة المتقطعة إلى مصدر طاقة موثوق وقابل للتوزيع. مع سعة طاقة قوية تبلغ 5,000 كيلوواط ساعة وتصنيف طاقة مستمر يبلغ 2,500 كيلوواط، يضمن نظامنا استقرار الشبكة، ويعزز جودة الطاقة، ويزيد من القيمة الاقتصادية للأصول المتجددة. هذه الحلول المعبأة في حاويات، سهلة التركيب، مبنية على كيمياء بطارية فوسفات الحديد الليثيوم (LFP) الآمنة بطبيعتها وطويلة الأمد، حيث تقدم عمر تصميم يتجاوز 6,000 دورة وتوافق مع أكثر معايير السلامة الدولية صرامة، بما في ذلك UL 9540 وIEC 62619.
في قلب نظام SOLARTODO 5MWh تكمن الاستقرار الفائق وطول العمر لتكنولوجيا بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم (LiFePO4). على عكس كيمياء النيكل-المنغنيز-الكوبالت (NMC)، تشتهر LFP باستقرارها الحراري والكيميائي الاستثنائي، مما يجعلها محصنة تقريبًا ضد الانفجار الحراري - وهو اعتبار أمان حاسم لتخزين الطاقة على نطاق واسع. يستخدم نظامنا خلايا LFP برزمية عالية الكثافة، كل منها محاطة بغطاء من الألمنيوم المتين، والتي يتم تجميعها في وحدات ورفوف لتحقيق السعة الإجمالية البالغة 5 ميغاوات ساعة. تدعم هذه الكيمياء عمق تفريغ عميق (DoD) يصل إلى 95% مع الحفاظ على عمر دورة يزيد عن 6,000 دورة مع احتفاظ بسعة 80%، مما يضمن عمر تقويمي لأكثر من 15 عامًا تحت ظروف التشغيل القياسية. تظهر خلايا LFP معدل تفريغ ذاتي منخفض يقل عن 1.5% شهريًا، مما يحافظ على الطاقة المخزنة عندما تكون في أمس الحاجة إليها.
نظام SOLARTODO 5MWh BESS هو نظام متكامل بالكامل، تم اختباره في المصنع وموجود في عدة حاويات ISO بطول 40 قدم، مصمم للنشر السريع وتقليل التهيئة في الموقع. تضمن الهندسة المعمارية المعيارية قابلية التوسع وتبسيط الصيانة على مدار عمر النظام الذي يمتد لعقدين من الزمن. يتضمن النظام عاكسًا ثنائي الاتجاه متطورًا بقدرة 2,500 كيلوواط يدير تدفق الطاقة بين البطارية والشبكة. يحقق هذا النظام عالي الكفاءة كفاءة جولة (RTE) تزيد عن 96.5% (DC إلى AC إلى DC)، مما يقلل من خسائر الطاقة أثناء دورات الشحن والتفريغ. يوفر وظائف دعم الشبكة المتقدمة المتوافقة مع IEEE 1547-2018، بما في ذلك تنظيم الجهد والتردد، ودعم الطاقة التفاعلية (±0.95 عامل القدرة)، وقدرات التحمل في حالة حدوث عطل. يمكن أن يعمل PCS في وضع متصل بالشبكة لتقوية الطاقة المتجددة وفي وضع جزيرة لتوفير طاقة احتياطية مرنة أثناء انقطاع الشبكة، مع زمن انتقال سلس يقل عن 20 مللي ثانية.
يعمل نظام إدارة البطارية (BMS) ثلاثي المستويات المعقد كعقل النظام. يراقب BMS على مستوى الخلايا الجهد ودرجة الحرارة لكل من الآلاف من الخلايا البرزمية الفردية. يقوم BMS على مستوى الوحدة بتجميع هذه البيانات وينفذ توازنًا نشطًا للخلايا، مما يضمن تقدمًا متساويًا في عمر الخلايا وزيادة السعة القابلة للاستخدام. على مستوى النظام، يوفر جهاز التحكم الرئيسي في BMS تقديرًا لحالة الشحن (SOC) وحالة الصحة (SOH) بدقة تزيد عن 99%. يحمي البطارية من الجهد الزائد، والجهد المنخفض، والتيار الزائد، ودرجات الحرارة القصوى، مع تسجيل أكثر من 100 معلمة تشغيلية متميزة كل ثانية لتحليل الأداء والصيانة الوقائية.
لضمان الأداء الأمثل وطول العمر في المناخات المتنوعة، تم تجهيز نظام 5MWh بنظام تبريد وتسخين سائل عالي الأداء. يقوم هذا النظام لإدارة الحرارة المغلقة بتدوير سائل تبريد عازل من خلال ألواح باردة مدمجة في كل رف بطارية، مما يحافظ على درجة حرارة الخلايا ضمن نافذة تشغيل دقيقة تتراوح بين 20°C إلى 30°C. يمنع هذا التحكم الحراري النشط تدهور الخلايا بسبب درجات الحرارة العالية أثناء الشحن/التفريغ المستمر عند 0.5C، ويضمن أن النظام يمكنه تقديم تصنيفه الكامل للطاقة في درجات حرارة محيطة تتراوح من -20°C إلى 50°C، وهو ميزة كبيرة مقارنة بالأنظمة المبردة بالهواء الأقل قوة.
عند اقترانه بمحطة طاقة شمسية ضوئية (PV) بقدرة 10 ميغاوات، يوفر نظام 5MWh BESS حلاً شاملاً لتقوية الطاقة المتجددة. خلال فترات الإشعاع الشمسي العالي والطلب المنخفض على الشبكة، يمتص النظام ما يصل إلى 2.5 ميغاوات من الطاقة الزائدة، مما يمنع تقليص الطاقة ويخزن الطاقة. مع تراجع إنتاج الطاقة الشمسية في فترة ما بعد الظهر المتأخرة أو خلال الفترات الغائمة، يقوم BESS بتفريغ 5,000 كيلوواط ساعة المخزنة، مما يخفف من إنتاج محطة الطاقة الشمسية وينقل تسليم الطاقة إلى ساعات الذروة. تتيح هذه القدرة للأصل المتجدد تقديم عطاءات في أسواق السعة وتوفير خدمات مساعدة، مثل تنظيم التردد، مع زمن استجابة يقل عن 100 مللي ثانية. يمكن للنظام توفير ساعتين من التفريغ المستمر عند تصنيفه الكامل للطاقة، مما يحول مزرعة شمسية متغيرة بقدرة 10 ميغاوات إلى مصدر طاقة موثوق وقابل للتوزيع لعدة ساعات.
تعتبر السلامة المبدأ التصميمي الأهم في نظام SOLARTODO 5MWh BESS. تم تصميم النظام لتلبية وتجاوز أكثر معايير السلامة صرامة في الصناعة. لقد خضع لاختبارات سلامة الحرائق UL 9540A الصارمة على مستوى الخلايا والوحدات، مما يظهر عدم وجود انتشار للانفجار الحراري بين الخلايا. تم دمج نظام إخماد حرائق متعدد الطبقات، متوافق مع NFPA 855، في كل حاوية. يشمل ذلك كاشفات غاز إنذار مبكر لاستشعار الغاز المنبعث، ومواد إخماد حرائق قائمة على الهباء الجوي، ونظام آلي لفصل الطاقة والتهوية في حالة حدوث عطل. تم اعتماد النظام بالكامل وفقًا لمعايير UL 9540 لسلامة BESS وIEC 62619 لسلامة خلايا وبطاريات الليثيوم الثانوية. علاوة على ذلك، تم اختبار جميع وحدات البطارية وفقًا لمعيار UN38.3 للنقل الآمن.
المواصفات التقنية
| سعة الطاقة الاسمية | 5000kWh |
| سعة الطاقة القابلة للاستخدام | 4750kWh |
| تصنيف الطاقة الاسمي | 2500kW |
| الطاقة القصوى (30 ثانية) | 3000kW |
| معدل C (اسمي) | 0.5C |
| كفاءة الجولة | 96.5% |
| كيمياء البطارية | Lithium Iron Phosphate (LFP) |
| عمر الدورة (@ 80% SOH) | 6000cycles |
| عمر التقويم | 15years |
| عمق التفريغ | 95% |
| نطاق درجة حرارة التشغيل | -20 to 50°C |
| درجة حرارة الخلية الاسمية | 25 ± 5°C |
| حماية الغلاف | IP54 / NEMA 3R |
| شكل العامل | 2 x 40-foot ISO Containers |
| الأبعاد (لكل حاوية) | 12.19 x 2.44 x 2.90m |
| الضمان القياسي | 10 years or 6000 cycles |
تفصيل الأسعار
| البند | الكمية | سعر الوحدة | المجموع الفرعي |
|---|---|---|---|
| خلايا بطارية LFP (5000 kWh @ $55/kWh) | 5000 kWh | $55 | $275,000 |
| نظام إدارة البطارية (5000 kWh @ $15/kWh) | 5000 kWh | $15 | $75,000 |
| عاكس ثنائي الاتجاه PCS (2500 kW @ $80/kW) | 2500 kW | $80 | $200,000 |
| إدارة حرارية سائلة (5000 kWh @ $25/kWh) | 5000 kWh | $25 | $125,000 |
| حاوية ISO بطول 40 قدم/غلاف | 2 units | $8,000 | $16,000 |
| نظام إخماد الحرائق | 2 units | $5,000 | $10,000 |
| نظام إدارة الطاقة (EMS) | 1 system | $3,000 | $3,000 |
| خدمات التثبيت (5000 kWh @ $20/kWh) | 5000 kWh | $20 | $100,000 |
| تشغيل النظام | 1 system | $5,000 | $5,000 |
| الهندسة والتكامل | 1 system | $50,000 | $50,000 |
| الضمان والدعم (10 سنوات) | 1 system | $35,000 | $35,000 |
| الشحن واللوجستيات | 1 system | $25,000 | $25,000 |
| الاحتياطي والهامش | 1 system | $126,000 | $126,000 |
| نطاق السعر الإجمالي | $1,050,000 - $1,450,000 | ||
الأسئلة الشائعة
ما الذي يجعل كيمياء LFP أكثر أمانًا من أنواع الليثيوم أيون الأخرى؟
كيف يحسن نظام التبريد السائل الأداء؟
ما الذي يتضمنه عملية التثبيت والتشغيل؟
هل يمكن لهذا النظام العمل بشكل مستقل أثناء انقطاع الشبكة؟
ما نوع الصيانة التي يحتاجها نظام BESS بقدرة 5MWh؟
الشهادات والمعايير
مصادر البيانات والمراجع
- •UL 9540 Standard for Energy Storage Systems (2020 Edition)
- •IEC 62619:2022 - Secondary cells and batteries containing alkaline or other non-acid electrolytes
- •IEEE 1547-2018 - Standard for Interconnection and Interoperability of Distributed Energy Resources
- •NFPA 855:2023 - Standard for the Installation of Stationary Energy Storage Systems
حالات المشاريع
