4.2 ميجاوات / 9.03 ميجاوات ساعة مصنع الأسمنت تخزين الطاقة في هونان مع 110 كيلو فولت التحكم في التصدير

ينتج عن إنتاج الأسمنت محركات كبيرة ومعدات طحن وأنظمة مساعدة مع طلب كهربائي متغير. يضيف التخزين موردًا قابلاً للتحكم بجانب هذه الأحمال. تعتمد قيمته على تنسيق الشحن والتفريغ مع جدول الإنتاج وتعرفة الكهرباء وتدفق الطاقة الفعلي عند حدود المصنع.

صورة المشروع من تقرير حالة مصنع الأسمنت الأصلي في هونان من YINTU.

المشروع في لمحة

التحدي: خفض تكاليف الطاقة مع الحفاظ على تدفق الطاقة تحت السيطرة

يمكن أن تتداخل العمليات كثيفة الاستهلاك للكهرباء مع فترات التعرفة باهظة الثمن. نادرًا ما يكون نقل كل عملية إنتاج إلى وقت مختلف عمليًا، خاصة عندما تعتمد العمليات الأولية والنهائية على بعضها البعض. توفر البطارية طريقة أخرى لإدارة توقيت مشتريات الشبكة دون جعل إعادة جدولة الإنتاج الخيار الوحيد.

ومع ذلك، يمكن أن يتغير الطلب الصناعي بسرعة عند توقف مطحنة كبيرة أو حمل رئيسي آخر. إذا استمر التخزين في التفريغ عند نقطة الضبط السابقة، فقد تتجاوز الطاقة المولدة محليًا الطلب المتبقي للمصنع. هذا يجعل قياس نقطة الاتصال والتحكم المنسق في التصدير أجزاء أساسية من استراتيجية الطاقة.

كيف تعمل طبقات التخزين والتحكم معًا

1. خزانات تخزين متكاملة قريبة من الأحمال الصناعية

تجمع الخزانة المختارة بين بطاريات فوسفات حديد الليثيوم، ومحولات الطاقة، وأنظمة إدارة البطاريات، وأنظمة إدارة الطاقة، والتبريد السائل في حاوية واحدة. تمنح المعدات المعيارية فريق المشروع لبنة بناء لتخصيص التخزين عبر المناطق الكهربائية المناسبة. تتطلب أحجام الكتل النهائية، وتحميل المحولات، ومسارات الكابلات، وإعدادات الحماية هندسة خاصة بالموقع.

2. جدولة على مستوى المصنع مطابقة للإنتاج

تحدد استراتيجية إدارة الطاقة شحنًا خلال فترات التكلفة المنخفضة المناسبة وتفريغًا عندما يمكنها تقليل مشتريات الشبكة باهظة الثمن أو ذروة الطلب في الموقع. يجب أن يحترم الإرسال حالة شحن البطارية وحدود المعدات والطاقة المطلوبة من الآلات العاملة. تساعد خطط الإنتاج في توقع الطلب؛ يلزم القياس المباشر للاستجابة عندما تتغير الظروف الفعلية.

3. تحديد حد التصدير عند حدود المصنع

يصف مرجع 110 كيلوفولت اتصال المصنع بالشبكة. تحتوي الخزانة على واجهة تيار متردد بجهد 400 فولت وتتصل عبر ترتيب توزيع مصنع ومحول مصمم بشكل مناسب. لا يتم توصيله مباشرة بجهد 110 كيلوفولت.

يراقِب تصميم التحكم العملي تدفق الطاقة عند نقطة الاتصال المتفق عليها ويقلل من تفريغ البطارية عندما يقترب استيراد الموقع من حد التصدير. يجب تنسيق القياس والحماية والاتصالات. يجب أن يتحقق التشغيل من تخفيضات الأحمال المفاجئة وفقدان الاتصالات وسلوك الاستعادة مقابل متطلبات الشبكة للموقع.

يصف التقرير الأصلي شبكات LoRa للتنسيق الموزع للموقع. بالنسبة للمصانع المماثلة، يجب تقييم تغطية الشبكة والتداخل ومتطلبات الاستجابة في الموقع. يجب أن تفي شبكات الإشراف ووظائف الحماية المسؤولة عن الاتصال الآمن بالشبكة بواجباتها المحددة.

لماذا تناسب خزانة 125 كيلوواط / 261 كيلوواط ساعة هذا التطبيق

تصف تصنيفات الخزانة وأرقام المشروع الإجمالية نطاقات مختلفة. يجب أن تتبع كمية الخزانة وتكوين الكتلة والطاقة القابلة للاستخدام تصميم المشروع المعتمد؛ لا ينبغي استنتاج ذلك بقسمة سعة المشروع الرئيسية على التصنيف الاسمي لخزانة واحدة.

من أين تأتي القيمة

• تحويل توقيت الكهرباء: الشحن عندما تكون التعرفة وظروف الموقع مواتية، ثم التفريغ خلال فترات التكلفة الأعلى. تعتمد القيمة الصافية على انتشار التعرفة وفقدان الطاقة وتكاليف الدورات.
• إدارة ذروة الطلب: استخدام الطاقة المخزنة لتقليل الفترات القصيرة من استيراد الشبكة العالي حيث تكافئ التعرفة المطبقة ذلك. يجب أن تستهدف خطة الإرسال نافذة فوترة الطلب، وليس مجرد أعلى قراءة لحظية.
• تشغيل موزع منسق: إدارة كتل تخزين متعددة كجزء من نظام طاقة المصنع، مع رؤية لحالة التشغيل وحدود واضحة عند اتصال الشبكة.
• مسار للتكامل الشمسي المستقبلي: يمكن أن يساعد التخزين في مواءمة توليد الطاقة الشمسية مع الاستهلاك الصناعي في تصميم منفصل للطاقة الشمسية مع التخزين. لم يتم إنشاء تركيب الطاقة الشمسية لهذا الحالة في التقرير الأصلي.

تتعلق هذه الفوائد بإدارة الطاقة الكهربائية. لا يحل التخزين بحد ذاته محل حرارة عملية الفرن، أو يضمن الإنتاج دون انقطاع، أو يلغي انبعاثات عملية الأسمنت. يجب تقييم وفورات المشروع ببيانات الحمل المقاسة والتعرفة المطبقة بدلاً من مطالبة عامة بالاسترداد.

تطبيق الدروس على المواقع الصناعية الأخرى

يمكن أن يكون نفس نهج التخطيط ذا صلة بمصانع الطحن ومصانع مواد البناء والمرافق الأخرى ذات الأحمال الكهربائية الكبيرة. ابدأ ببيانات الطلب الفاصلة وحدد متى يمكن للتخزين خلق قيمة. ثم قم بتأكيد ترتيب الاتصال، وسماح التصدير، وسعة المحول، وأولويات الإرسال قبل اختيار كميات المعدات.

في موقع الأسمنت، يجب أن يأخذ تصميم التركيب أيضًا في الاعتبار التعرض للغبار، وتبديد الحرارة، وسهولة الوصول للصيانة، وترتيب السلامة من الحرائق المطلوب. يتطلب التشغيل الاحتياطي أو المعزول، إذا لزم الأمر، نطاقًا محددًا بشكل منفصل بما في ذلك العزل والتبديل واختيار الحمل.

خلفية المشروع مقتبسة منتقرير مصنع الأسمنت الأصلي في هونان من YINTU (17 فبراير 2025). يشرح دليل التطبيق الاعتبارات الهندسية للمشاريع المماثلة؛ لا ينشئ نتائج تشغيل غير مبلغ عنها أو عوائد مالية مضمونة.