שניים באחד! 'נינג וואנג' שחררה עוד פצצה גדולה, ומערכת האחסון הגדולה ערערה את הארכיטקטורה המסורתית והפכה ל'טרנד'

שניים באחד! 'נינג וואנג' שחררה עוד פצצה גדולה, ומערכת האחסון הגדולה ערערה את הארכיטקטורה המסורתית והפכה ל'טרנד'

לאחרונה, 'נינג וואנג' שחררה פצצה גדולה נוספת, שזעזעה את תעשיית אגירת האנרגיה.

ב-7 במאי, CATL שחררה את TENER Stack בתערוכת אחסון אנרגיה בסוללות במינכן, גרמניה. זהו הפתרון הראשון בעולם לייצור המוני של 9MWh בקיבולת גדולה במיוחד של מערכת אחסון אנרגיה. הוא השיג פריצות דרך בקיבולת המערכת, גמישות הפריסה, הבטיחות ויעילות התחבורה.

גולת הכותרת הגדולה ביותר של מוצר זה היא שכדי לעמוד בדרישות הגבלת המשקל החוקית של תחבורה יבשתית של 36 טון של מדינות רבות ברחבי העולם, CATL פיתחה עיצוב מודולרי של 'שניים באחד', תוך שימוש במבנה חדשני של 'מבנה אבני בנייה לערום למעלה ולמטה' כדי לפצל את המערכת לשני מודולים, תוך שליטה קפדנית על המשקל של כל קופסה בחצי גובה עד פחות מ-36% בהתאם לתקנות התחבורה העולמיות. בשוק, ובמקביל, חיסכון של עד 35% מעלות ההובלה.

לפי CATL, ל-TENER Stack יש עיצוב מקורי של מבנה מפוצל, מצויד בתאים בעלי צפיפות אנרגיה גבוהה וטכנולוגיית אפס הנחתה לחמש שנים, ומשיגים קיבולת ארון בודד של 9MWh. בהשוואה למערכת אחסון האנרגיה המסורתית של 20 רגל, צפיפות האנרגיה גדלה ב-50% ושיעור ניצול הנפח גדל ב-45%.

כאשר רואים את 'שניים באחד', קל לחשוב על 'הכל באחד'.

בשנת 2020, Singularity Energy, המובילה בתחום אחסון אנרגיה תעשייתי ומסחרי, הציעה ואימצה את תפיסת העיצוב 'All in One' לראשונה בתעשייה, המשלבת תאים עם חיים ארוכים, מערכת ניהול סוללות BMS, מערכת המרה בעלת ביצועים גבוהים, מערכת בטיחות אקטיבית ומערכת ניהול תרמית יעילה לארון אחד כדי ליצור מוצר משולב של אנרגיה plug-and-eBlock plug-and-eBlock.

לכל בלוק אנרגיה יש את היכולת לאחסן אנרגיה ולהמיר מתח AC ו-DC, והוא יכול לממש את ההתרחבות האלסטית ובניית אבני הבניין של תחנות כוח לאגירת אנרגיה באמצעות חיבור מקבילי רב-מכוני, המגדיר סטנדרט חדש לאינטגרציה של אגירת אנרגיה תעשייתית ומסחרית, והופך לפרדיגמה המרכזית לתכנון ארכיטקטורת מערכות אחסון אנרגיה תעשייתיות ומסחריות לאחר מכן.

בתור הטופ של תאי סוללה ומערכות אחסון גדולות, כדאי לצפות האם 'שניים באחד' החדשני של CATL יכול להוביל את הסטנדרט החדש של ארכיטקטורה משולבת של מערכות אחסון גדולות.

עם זאת, אם לשפוט על פי מוצרי מערכות האחסון הגדולות החדשות שהושקו בשוק מאז השנה שעברה, פריצת הארכיטקטורה המסורתית הפכה לטרנד.

תחת הדרישה של הפחתת עלויות והגברת היעילות, מערכות אחסון גדולות ממשיכות להתקדם לעבר קיבולת גבוהה יותר. עם זאת, מיכלי אחסון אנרגיה מאמצים בדרך כלל גדלי מיכל סטנדרטיים בינלאומיים. מתחת למיכל של 20 רגל, מספר תאי הסוללה שניתן להכיל מוגבל. כיצד להשיג קיבולת גבוהה יותר במערכות אחסון גדולות? יש שתי דרכים לפתור את זה. האחת היא להגדיל את הקיבולת של תאי הסוללה. על ידי שימוש בתאי סוללה בעלי קיבולת גדולה, ניתן לצמצם את מספר החלקים המבניים, ולשדרג את קיבולת המערכת באופן סינכרוני תוך הפחתת עלויות.

לכן, שילוב המוצרים של 314Ah+5MWh הפך לבחירה המרכזית בשוק אחסון האנרגיה הנוכחי. בנוסף, הופיעו בשוק בזה אחר זה גם מיכלי אגירת אנרגיה של 20 רגל בקיבולת של 560Ah, 587Ah, 625Ah, 688Ah ועוד, וקיבולת המערכת המשיכה לפרוץ 5MWh, 6MWh, 7MWh, 8MWh ואפילו 10MWh.

ככל שתאי הסוללה הופכים גדולים יותר ויותר, פתיחת ארכיטקטורת מערכת ומודל אינטגרציה גדולים יותר הפכה לכיוון חדש נוסף שהתעשייה בוחנת. מאז 2024, כמה חברות בחנו כמה שיטות חדשות.

בסוף שנת 2024, Haichen Energy Storage פרצה את מצב החשיבה המובנית במוצר והציעה את הרעיון של PACK כפלטפורמת המוצר הבסיסית. המודולים מחוץ לחבילה הוגדרו מחוץ למיכל 20 רגל. על ידי ניתוק המודולים הפונקציונליים של המערכת, הפך קשר הצימוד החזק בין חשמל, חום, בקרה, הגנה מפני אש, חשמל וכו' ליחסי צימוד חלשים, ובכך פתח צורה חדשה של תחנת כוח לאגירת אנרגיה.

בצורה מנותקת זו, ניתן להשיג מוצרי מערכת של 7MWh+ או אפילו 8MWh+ על ידי הגדרה גמישה של מספרים שונים של ∞Packs. כאשר צרכי הלקוח משתנים, ניתן להוסיף את המודולים הפונקציונליים המתאימים כמו ערימת לגו, מה שמפחית מאוד את עלויות העיצוב והרכש של המוצר.

תְמוּנָה

בפברואר השנה הכריזה Fluence Energy, אינטגרטורת מערכות אחסון אנרגיה אמריקאית, על השקת מערכת חדשה לאחסון אנרגיה בצפיפות אנרגיה גבוהה Smartstack™, אשר ערערה את תפיסת התכנון הקיימת של שילוב מערכות אחסון האנרגיה והייתה ניסיון נועז של התעשייה לעבור מ'אינטגרציה קבועה' להרכבה גמישה.

מערכת אגירת האנרגיה Smartstack משתמשת בתאי אחסון אנרגיה של 314Ah ויכולה להשיג קיבולת אחסון של עד 7.5MWh. התכנון האדריכלי נפטר מהמיכל הסטנדרטי בתעשייה בגודל 20 רגל ומפצל את המערכת ליחידות משקל וגודל שקל יותר לשנע.

באופן ספציפי, Fluence Smartstack מחולקת לשני חלקים: Smart Skid ו-Smart Pods, המממשים את ההפרדה בין ארון הסוללות ומערכת ה-3S, ומתנתקת מהזרם המרכזי של סוללת ארון אחסון האנרגיה + 3S המשולבת בעיצוב ארון יחיד.

ביניהם, Smart Pods הוא תא סוללות מודולרי ועצמאי, המכיל רק מודולי סוללה, חיישני BMS מקומיים ויחידות בקרת טמפרטורה בסיסיות, ויכול לתמוך בסוללות מספקים שונים.

תא הבקרה החשמלי Smart Skid פורס באופן מרכזי ציוד ליבה 3S, משלב מערכות קירור, ציוד מיגון אש, כבלים וכו', משלב מערכות בקרה וניטור חכמות, אחראי על המרת אנרגיה, תזמון ובקרת בטיחות, וניתן לחבר אותו לתא הסוללה כדי להשיג התקנה מהירה ותחזוקה חזויה ללא השבתה.

ראוי להזכיר כי הפתרונות של שתי החברות הנ'ל מדגישים את הרעיון של מודולריזציה, ושתיהן יכולות להשיג זמן אחסון אנרגיה ארוך יותר על ידי הוספת מודולי סוללה, PACKs, או התאמה לסוללות שונות.

תְמוּנָה

בחודש מרץ השיקה Chuneng New Energy דור חדש של תאי אחסון אנרגיה בעלי קיבולת גדולה של 472Ah. תא אחסון אנרגיה מסדרת CORNEX M6 המצויד בתאי 472Ah מכסה ארבע מטריצות מוצר המיועדות לצרכים שונים, הניתנים להרחבה לגרסת דגל של פלטפורמת 2000V, תא יחיד 20 רגל 7.06MWh.

הסוד הוא שעם העיצוב החדשני של אשכולות אופקיים ואנכיים, Chuneng New Energy השיגה פריסת שוק של מוצר אחד וארבעה פתרונות, מה שמפחית מאוד את עלות התאמת קו הייצור ויכול לספק פתרונות אחסון אנרגיה מותאמים אישית ללקוחות שונים.

עבור מערכת 2000V - 6.28MWh, לאור מגמת הפיתוח העתידית של פלטפורמת המתח הגבוה 2000V, פתרון מערכת פלטפורמת 1500V 6.28MWh המורכב מ-40 פלאגינים יכול להשלים במהירות את המעבר. מבלי לשנות את מספר התאים או הפריסה הכוללת, שיטת האשכולות מותאמת ממאונך לאופק, והשיטה המקבילה לסדרה משתנה ל-8P520S. כל שורה של 5 קופסאות סוללות יוצרת מקבץ סוללות, ומספר התאים במקבץ בודד גדל ב-1/4 ל-520, והמתח הנומינלי גדל ב-25% ל-1664V, העונה על צרכי הלקוחות לפלטפורמות מתח גבוה.

נקודת המוצא של החברות הנ'ל לפרוץ את הארכיטקטורה המסורתית של 20 רגל של מערכות אחסון גדולות היא להשיג שיפורי אנרגיה ויעילות בשטח מוגבל ולהשיג תחרות מובחנת, אך חקירה כזו מתמודדת עם כמה בעיות חדשות. לדוגמה, יש אנשים המאמינים שלעיצוב המוערם של CATL יש בעיות בפיזור חום. מספר רב של יחידות אחסון אנרגיה מוערמות בקלות כדי לצבור חום, מה שמשפיע על ביצועי הסוללה וחיי הסוללה, ואף עלול לגרום לבריחה תרמית. יש צורך להגדיר מערכת פיזור חום מורכבת ולהגדיל את העלויות.

במקביל, הוא כולל גם תחזוקה לא נוחה, פירוק קשה והחלפה של יחידות פגומות, ועלול לדרוש כיבוי, מה שמשפיע על פעולת המערכת.

היכן נמצאת נקודת הסיום של קיבולת מערכת אחסון גדולה? האם הארכיטקטורה העיצובית צריכה להיות מאוחדת? ככל שהתחרות בענף מעמיקה, היא בסופו של דבר תיקבע על ידי השוק.