מערכת אחסון אנרגיה מודולרית לתעשייה ומסחר: הפתרון המותאם לאחסון אנרגיה עבור תשתית תעשייתית מיושנת
Ⅰ. נקודות כאב באנרגיה וצרכי שיפוץ במפעלים ישנים
- עלות חשמל גבוהה
- הבדל מחירים משמעותי בין השיא לשפל (לדוגמה, שיא: ¥1.2/קילוואט שעה לעומת שפל: ¥0.3/קילוואט שעה), כאשר צריכת השעות השיא מרכיבה מעל 40% מהעלויות הכוללות.
- קיבולת הממריאים לא מספיקה, יחד עם עלויות הרחבה גבוהות מאוד (מעל ¥500,000 להרחבה של יחידה אחת).
- מגבלות מרחביות ואביזרים
- הפריסה הצפופה אינה משאירה מקום מוגן לאחסון אנרגיה, מה שהופך מערכות אחסון אנרגיה סטנדרטיות לתוך מכולות בלתי אפשריות.
- ציוד ישן בעלות יעילות נמוכה ולא קיים מעקב בזמן אמת, מה שגורם לעוצמת אנרגיה גבוהה יותר ב-20%-30% מזו במפעלים מתקדמים.
- יציבות אספקת חשמל לקויה
- כיבויים בלתי צפויים גורמים להפסקות בייצור, שגורמות לנזקים שנתיים העולות למיליונים; קיבולת אחסון אנרגיה עזר בלתי מספקת.
- לחץ פחמן ודוחפים מדינתיים
- תלות גבוהה במקורות אנרגיה מסורתיים מובילה לעלייה בהוצאות מס פחמן (לדוגמה, פליטת פחמן שנתית >1,500 טונות מתחייבת בסנקציות בשווי מיליוני יואן).
- סובסידיות ממשלתיות (לדוגמה, ¥0.5/קילוואט שעה לאחסון אנרגיה) מעודדות עדכונים.
II. פתרונות ליבה של IEE-Business ICESS
- מערכת אחסון אנרגיה מודולרית: התגברות על מגבלות מרחביות
- עיצוב דק במיוחד: יחידות מודולריות ברוחב של עד 90 ס"מ (לדוגמה, SigenStack) מוטמעות בתוך הפערים בבניינים או בין הציוד ללא צורך בשינויים בסיסיים.
- נשיאה מבוזרת: משקל יחידה אחת <300 ק"ג; התקנה על ידי שני אנשים מתאימה לגבולות המבניים במפעלים ישנים.
- קיבולת ניתנת להרחבה: מה-100kW/200kWh ועד 10MW+ (ומומשכת לבריטיות ליתיום, בטריות זרימה, וכו').
- שילוב פוטו-וולטיי-אחסון-טעינה: אופטימיזציה דינמית של אנרגיה
|
רכיב |
פתרון |
יתרונות |
|
ייצור פוטו-וולטיי |
לוחות מונוקריסטליים (≥22% יעילות) על גגות/מצלפות; תחזית תוצר בעזרת AI; הגנה נגד היפוך כדי למנוע עונשים מהרשת. |
פלט שנתי: 2.4M קילוואט שעה (מערכת של 2MW), מכסה 30% מהטען במהלך היום. |
|
אחסון חכם |
טעינה בשעות השפל והמשכה בשעות השיא (השתלטות על מחיר); ניהול דmand כדי לשטוח את עקומת הטעינה (הפחתה של 30% בטעינה בשעות השיא על הממריאים). |
ROI גבוה ב-30% לכל מחזור; זמן החזר ההשקעה <4 שנים. |
|
עמודי טעינה |
כיסוי מלא של 7-240kW; תמחור לפי זמן + טעינה סדרתית (מניעת עומס יתר על הממריאים). |
מחיר טעינה נמוך ב-60% עבור רכבות; הפחתה של 40% עבור כלי רכב עובדים. |
3.תצורת אחסון אנרגיה במגוון סקאלות זמן
|
סוג אחסון |
זמן תגובה |
מצב שימוש |
מקרה של מפעל ישן |
|
סופר קONDENSATORS |
<שניה אחת |
תמיכה בירידה במתח; בליעה של אנרגיה רגנוויבית ממעלית. |
מבטיח ייצור ללא הפסקות של מכשירי מדידה מדויקים. |
|
אחסון ליתיום-יון |
דקות |
הסרת שיא יומי (פרישה של 2-4 שעות). |
מחליף גנרטורים דיזל עבור 2 שעות של עזרה חירום. |
|
LH₂/אוויר מרוכץ |
שעות+ |
רגולציה שבועית/חודשית; חימום בחורף. |
משתמש מחדש בפסי מים נטושים לאחסון אנרגיה (מקרה בקסיאושאן). |
III. פלטפורמת ניהול חכמה הנוהגת על ידי AI
- מעקב בזמן אמת: מאגד נתונים של PV, אחסון ועמודי טעינה עבור ויזואליזציה דינמית של "מקור-רשת-טען-אחסון".
- זמני עבודה מונחים על ידי AI: מציב עדיפות על צריכה של אנרגיה ירוקה; משליך אוטומטית אחסון/חשמל מרשת במהלך מחסור; משנה את הטעינה של קו הייצור הלא דחוף/עמודי הטעינה.
- ניהול פחמן: מייצר אוטומטית דוחות פליטה בהתאם לסטנדרטים התעשייתיים; תומך במסחר באגרות פחמן.
- O&M חכם: התראות כישלון פרו-אקטיביות (>95% דיוק); הזמנות עבודה אוטומטיות; יעילות תחזוקה גבוהה ב-50%.
IV. מפת דרך ליישום שיפוץ
- הערכת מרחב ועיצוב
- שימוש בסריקות BIM לזהות מקום פנוי (לדוגמה, פערים ≥90cm יכולים להכיל מערכות של 1MWh).
- הטמעה בשלבים
- שלב 1: אחסון מודולרי + עמודי טעינה חכמים (הופכים לפעולה תוך 3 חודשים עבור הסרה בסיסית של השיא).
- שלב 2: הרחבת PV על הגג + אחסון ארוך טווח (לדוגמה, רetrofitting של מיכלי מימן נטושים לאחסון LH₂).
- הסדרת מדיניות ומימון
- קבלת סובסידיות מקומיות וקרנות ירוקות.
V. ניתוח יתרונות
|
מדד |
לפני השיפוץ |
אחרי השיפוץ |
שיפור |
|
עלות חשמל שנתית |
¥24 מיליון |
¥19 מיליון |
↓20.8% |
|
צריכת הרחבת הממריאים |
הגדלת קיבולת ב-30% |
לא קיימת קיבולת חדשה |
توفير ¥3 מיליון |
|
אמינות אספקת חשמל |
20 שעות עצירת שנתיות |
<2 שעות עצירת שנתיות |
↑90% |
|
הפחיתת פחמן |
1,500 טונות/שנה |
פארק אפס פחמן מאושר |
פרס מפעל ירוק מחוזי |
VI. מקרה לדוגמה: טרנספורמציה של מרכז האנרגיה במנהיים
נקודות כאב: אתר מפעל פחם נטוש בן 8 דונם עם צינורות תת-קרקעיים צפופים; אין שטח זמין לאחסון גדול-ממדים חדש.
פתרון:
- מקסימום תשתית קיימת: אינטגרציה של נקודות גישה לרשת המקוריותploying 50MW/100MWh אחסון LFP (אין שימוש בקרקע חדשה).
- הטמעה אופטימלית של מקום: 30 יחידות מכולות תקני ISO שונו לתוך מבנים נטושים של המפעל.
יתרונות: - סקאלביליות וקיבולת: הסרה שנתית של השיא = 200% מהטען השיא המקומי; 100MWh אחסון מספק אנרגיה לענפי תעשייה קריטיים >2 שעות.
- החזרות סביבתיות וכלכליות:
- הפחיתת CO₂ שנתית: 7,500 טונות (שקולה לחיסכון של 3M ליטרים של דלק או כ-85+ דונם של שיחזור יערות).
- רווח שנתי >€1.5M באמצעות השתלטות על מחירי חשמל ושירותי רגולציה של תדירות הרשת.
