اثنان في واحد! 'Ning Wang' أطلق قنبلة كبيرة أخرى، وقام نظام التخزين الكبير بتخريب الهندسة المعمارية التقليدية وأصبح 'اتجاهًا'

اثنان في واحد! أصدر 'Ning Wang' قنبلة كبيرة أخرى، وقام نظام التخزين الكبير بتخريب الهندسة المعمارية التقليدية وأصبح 'اتجاهًا'

في الآونة الأخيرة، أطلق 'نينغ وانغ' قنبلة كبيرة أخرى، والتي صدمت صناعة تخزين الطاقة.

في 7 مايو، أصدرت CATL TENER Stack في معرض تخزين طاقة البطارية في ميونيخ، ألمانيا. هذا هو أول حل لنظام تخزين الطاقة بسعة كبيرة جدًا بقدرة 9 ميجاوات في الساعة يتم إنتاجه بكميات كبيرة في العالم. لقد حققت اختراقات في قدرة النظام ومرونة النشر والسلامة وكفاءة النقل.

أهم ما يميز هذا المنتج هو أنه من أجل تلبية متطلبات الحد القانوني للوزن للنقل البري البالغ 36 طنًا في العديد من البلدان حول العالم، طورت شركة CATL تصميمًا معياريًا 'اثنين في واحد'، باستخدام 'هيكل كتلة البناء المتراكم لأعلى ولأسفل' المبتكر لتقسيم النظام إلى وحدتين، مع التحكم الصارم في وزن كل صندوق نصف ارتفاع إلى أقل من 36 طنًا، مما يضمن الامتثال للوائح النقل في 99٪ من السوق العالمية، وفي الوقت نفسه، توفير ما يصل إلى 35% من تكاليف النقل.

وفقًا لـ CATL، يتميز TENER Stack بتصميم هيكل منفصل أصلي، ومجهز بخلايا عالية الكثافة من الطاقة وتقنية توهين صفرية لمدة خمس سنوات، مما يحقق سعة خزانة واحدة تبلغ 9 ميجاوات في الساعة. بالمقارنة مع نظام تخزين الطاقة التقليدي بطول 20 قدمًا، يتم زيادة كثافة الطاقة بنسبة 50% ويتم زيادة معدل استخدام الحجم بنسبة 45%.

عند رؤية 'اثنان في واحد'، من السهل التفكير في 'الكل في واحد'.

في عام 2020، اقترحت شركة Singularity Energy، الشركة الرائدة في مجال تخزين الطاقة الصناعية والتجارية، واعتمدت مفهوم التصميم 'الكل في واحد' لأول مرة في الصناعة، حيث قامت بدمج الخلايا طويلة العمر ونظام إدارة البطارية BMS ونظام التحويل عالي الأداء PCS ونظام السلامة النشط ونظام الإدارة الحرارية الفعال في خزانة واحدة لتشكيل كتلة طاقة ذكية متكاملة تعمل بالتوصيل والتشغيل.

تتمتع كل كتلة طاقة بالقدرة على تخزين الطاقة وتحويل طاقة التيار المتردد والتيار المستمر، ويمكنها تحقيق التوسع المرن وبناء كتلة البناء لمحطات طاقة تخزين الطاقة من خلال الاتصال المتوازي متعدد الأجهزة، مما يحدد معيارًا جديدًا لتكامل تخزين الطاقة الصناعية والتجارية، ويصبح النموذج السائد لتصميم بنية نظام تخزين الطاقة الصناعية والتجارية بعد ذلك.

باعتبارها الجزء العلوي من خلايا البطارية وأنظمة التخزين الكبيرة، يجدر بنا أن نتطلع إلى ما إذا كان نظام CATL المبتكر 'اثنان في واحد' يمكن أن يقود المعيار الجديد للبنية المتكاملة لنظام التخزين الكبير.

ومع ذلك، انطلاقًا من منتجات أنظمة التخزين الكبيرة الجديدة التي تم إطلاقها في السوق منذ العام الماضي، فقد أصبح اختراق البنية التقليدية اتجاهًا.

في ظل الطلب على خفض التكاليف وزيادة الكفاءة، تستمر أنظمة التخزين الكبيرة في التكرار نحو سعة أعلى. ومع ذلك، تعتمد حاويات تخزين الطاقة عمومًا أحجام الحاويات القياسية الدولية. تحت حاوية 20 قدمًا، يكون عدد خلايا البطارية التي يمكن استيعابها محدودًا. كيفية تحقيق سعة أعلى في أنظمة التخزين الكبيرة؟ هناك طريقتان لحلها. الأول هو زيادة قدرة خلايا البطارية. باستخدام خلايا البطارية ذات السعة الكبيرة، يمكن تقليل عدد الأجزاء الهيكلية، ويمكن ترقية قدرة النظام بشكل متزامن مع تقليل التكاليف.

لذلك، أصبح مزيج المنتج من 314Ah + 5MWh هو الخيار السائد في سوق تخزين الطاقة الحالي. بالإضافة إلى ذلك، ظهرت أيضًا في السوق حاويات تخزين الطاقة بطول 20 قدمًا بسعة 560 أمبير، 587 أمبير، 625 أمبير، 688 أمبير، وما إلى ذلك، واستمرت قدرة النظام في اختراق 5 ميجاوات في الساعة، 6 ميجاوات في الساعة، 7 ميجاوات في الساعة، 8 ميجاوات في الساعة وحتى 10 ميجاوات في الساعة.

مع تزايد حجم خلايا البطارية، أصبح فتح بنية نظام أكبر ونموذج تكامل اتجاهًا جديدًا آخر تستكشفه الصناعة. منذ عام 2024، استكشفت بعض الشركات بعض الأساليب الجديدة.

في نهاية عام 2024، اخترقت شركة Haichen Energy Storage وضع التفكير المتأصل في المنتج واقترحت مفهوم PACK كمنصة المنتج الأساسية. تم تكوين الوحدات الموجودة خارج الحزمة خارج الحاوية التي يبلغ طولها 20 قدمًا. من خلال فصل الوحدات الوظيفية للنظام، تم تحويل علاقة الاقتران القوية بين الكهرباء والحرارة والتحكم والحماية من الحرائق والطاقة وما إلى ذلك إلى علاقة اقتران ضعيفة، وبالتالي فتح شكل جديد من محطات توليد الطاقة لتخزين الطاقة.

في هذا النموذج المنفصل، يمكن تحقيق منتجات نظام 7MWh+ أو حتى 8MWh+ من خلال التكوين المرن لأعداد مختلفة من ∞Packs. عندما تتغير احتياجات العملاء، يمكن إضافة الوحدات الوظيفية المقابلة مثل تكديس Lego، مما يقلل بشكل كبير من تكاليف التصميم والشراء للمنتج.

صورة

في فبراير من هذا العام، أعلنت شركة Fluence Energy، وهي شركة أمريكية متخصصة في تكامل أنظمة تخزين الطاقة، عن إطلاق نظام جديد لتخزين الطاقة عالي الكثافة Smartstack™، والذي قلب مفهوم تصميم تكامل نظام تخزين الطاقة الحالي وكان بمثابة محاولة جريئة من قبل الصناعة للانتقال من ''التكامل الثابت'' إلى التجميع المرن.

يستخدم نظام تخزين الطاقة Smartstack خلايا تخزين طاقة تبلغ 314 أمبير في الساعة ويمكنه تحقيق سعة تخزين تصل إلى 7.5 ميجاوات في الساعة. يتخلص التصميم المعماري من الحاوية القياسية الصناعية التي يبلغ طولها 20 قدمًا ويقسم النظام إلى وحدات وزن وحجم يسهل نقلها.

على وجه التحديد، ينقسم Fluence Smartstack إلى جزأين: Smart Skid وSmart Pods، الذي يحقق فصل خزانة البطارية ونظام 3S، وينفصل عن بطارية خزانة تخزين الطاقة السائدة + 3S المدمجة في تصميم خزانة واحدة.

من بينها، Smart Pods عبارة عن حجرة بطارية معيارية ومستقلة، والتي تحتوي فقط على وحدات البطارية وأجهزة استشعار BMS المحلية ووحدات التحكم الأساسية في درجة الحرارة، ويمكنها دعم البطاريات من موردين مختلفين.

تقوم كابينة التحكم الكهربائية Smart Skid بنشر المعدات الأساسية 3S مركزيًا، وتدمج أنظمة التبريد، ومعدات الحماية من الحرائق، والكابلات، وما إلى ذلك، وتدمج أنظمة التحكم والمراقبة الذكية، وتكون مسؤولة عن تحويل الطاقة والجدولة والتحكم في السلامة، ويمكن توصيلها بحجرة البطارية لتحقيق التثبيت السريع والصيانة التنبؤية دون توقف.

ومن الجدير بالذكر أن حلول الشركتين المذكورتين أعلاه تؤكد على مفهوم الوحدات، ويمكن لكل منهما تحقيق وقت أطول لتخزين الطاقة عن طريق إضافة وحدات البطارية، أو حزم، أو التوافق مع بطاريات مختلفة.

صورة

وفي مارس، أطلقت شركة Chuneng New Energy جيلًا جديدًا من خلايا تخزين الطاقة ذات السعة الكبيرة 472 أمبير. تغطي الكابينة الجاهزة لتخزين الطاقة من سلسلة CORNEX M6 المجهزة بخلايا 472 أمبير أربع مصفوفات منتجات مصممة لتلبية الاحتياجات المختلفة، والتي يمكن توسيعها إلى إصدار رئيسي من منصة 2000 فولت، ومقصورة مفردة بطول 20 قدمًا بقدرة 7.06 ميجاوات في الساعة.

السر هو أنه من خلال التصميم المبتكر للمجموعات الأفقية والرأسية، حققت Chuneng New Energy تخطيطًا للسوق لمنتج واحد وأربعة حلول، مما يقلل بشكل كبير من تكلفة تعديل خط الإنتاج ويمكن أن يوفر حلول تخزين طاقة مخصصة لمختلف العملاء.

بالنسبة لنظام 2000 فولت - 6.28 ميجاوات في الساعة، في ضوء اتجاه التطوير المستقبلي لمنصة الجهد العالي 2000 فولت، يمكن لحل نظام 1500 فولت 6.28 ميجاوات في الساعة الذي يتكون من 40 مكونًا إضافيًا إكمال المفتاح بسرعة. بدون تغيير عدد الخلايا أو التخطيط العام، يتم تعديل طريقة التجميع من الرأسي إلى الأفقي، ويتم تغيير طريقة السلسلة المتوازية إلى 8P520S. يشكل كل صف من 5 صناديق بطاريات مجموعة بطاريات، ويتم زيادة عدد الخلايا في مجموعة واحدة بمقدار 1/4 إلى 520، ويتم زيادة الجهد الاسمي بنسبة 25% إلى 1664 فولت، مما يلبي احتياجات العملاء لمنصات الجهد العالي.

إن نقطة البداية للشركات المذكورة أعلاه لاختراق البنية التقليدية التي يبلغ طولها 20 قدمًا لأنظمة التخزين الكبيرة هي تحقيق تحسينات في الطاقة والكفاءة في مساحة محدودة وتحقيق منافسة متباينة، لكن مثل هذا الاستكشاف يواجه أيضًا بعض المشكلات الجديدة. على سبيل المثال، يعتقد بعض الأشخاص أن تصميم CATL المكدس به مشاكل في تبديد الحرارة. يتم تكديس عدد كبير من وحدات تخزين الطاقة بسهولة لتجميع الحرارة، مما يؤثر على أداء البطارية وعمرها، وقد يتسبب في الهروب الحراري. من الضروري تكوين نظام معقد لتبديد الحرارة وزيادة التكاليف.

وفي الوقت نفسه، يتضمن أيضًا صيانة غير ملائمة، وصعوبة تفكيك واستبدال الوحدات المعيبة، وقد يتطلب الأمر إيقاف التشغيل، مما يؤثر على تشغيل النظام.

أين هي نقطة النهاية لسعة نظام التخزين الكبيرة؟ هل يجب توحيد بنية التصميم؟ ومع تعمق المنافسة في الصناعة، فإن السوق سيحددها في النهاية.