The Solarest موقع عربي مختص في الطاقة الشمسية من اخبار وفيديوهات تعليمية
مقالات مشابهة
في ظل التحوّل العالمي نحو الطاقة المتجددة وزيادة الاعتماد على أنظمة الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، ظهرت الحاجة إلى حلول تخزين مرنة، موثوقة، وسهلة التركيب. ومن بين هذه الحلول، برزت أنظمة حاويات تخزين الطاقة ” Container Energy Storage Systems” كإحدى أبرز الابتكارات التي تجمع بين الكفاءة وسرعة التركيب في المشاريع الصناعية والمشاريع على مستوى المرافق.
صورة (1): نظام تخزين الطاقة في الحاويات من شركة كاتل “CATL” الصينية.
ما هي أنظمة حاويات تخزين الطاقة؟
هي أنظمة متكاملة لتخزين الطاقة الكهربائية يتم تجميع مكوناتها بالكامل داخل حاوية معيارية (عادة بحجم 20 أو 40 قدم). تتميز هذه الأنظمة بكونها جاهزة للتوصيل والتشغيل (Plug-and-Play)، مما يقلل بشكل كبير من وقت التركيب وتكاليف التشغيل والصيانة مقارنة بالأنظمة التقليدية.
المكونات الرئيسية لأنظمة حاويات تخزين الطاقة
صورة (2): صورة توضيحية لمكونات أنظمة حاويات تخزين الطاقة. مصدر الصورة: شركة “CIMC TLC|RYC” الصينية.
تتكون هذه الأنظمة من مجموعة متكاملة من المعدات الكهربائية والإلكترونية المهيّأة للعمل ضمن بيئة واحدة متكاملة، وتشمل:
-
بطاريات الليثيوم أيون (Li-ion Battery):
صورة (3): خلايا الليثيوم، وحدات الليثيوم، رفوف الليثيوم ، ونظام تخزين الطاقة. مصدر الصورة: شركة “EVESCO”.
- تمثل العنصر الأساسي في تخزين الطاقة.
- يتم تجميع خلايا بطاريات الليثيوم أيون (Lithium Cells) في وحدات تُعرف ب “وحدات الليثيوم” (Lithium Modules)، حيث تُرتب هذه الخلايا داخل إطار موحد لتحقيق الجهد والتيار المطلوبين. بعد ذلك، تُثبت هذه الوحدات داخل أرفف مخصصة تُسمى “رفوف الليثيوم” (Lithium Racks) داخل الحاوية، مما يسهل عملية التركيب والصيانة. وأخيراً تُوصل هذه الرفوف معاً لتشكيل نظام تخزين طاقة متكامل، قادر على تلبية متطلبات التطبيقات المختلفة.
- مزودة بوحدات تبريد ومراقبة حرارية للحفاظ على الأداء والسلامة.
- السعة التخزينية تختلف حسب الاستخدام، وتصل في بعض الأنظمة إلى أكثر من 6 ميغاواط ساعة للحاوية الواحدة.
-
نظام إدارة البطاريات (BMS – Battery Management System):
- يتحكم في عملية الشحن والتفريغ.
- يراقب الجهد، التيار، درجة الحرارة وحالة كل خلية.
- يساهم في إطالة عمر البطاريات وضمان السلامة التشغيلية.
- بعض الشركات توفر نظام إدارة البطاريات على عدة مستويات: الخلية، الوحدة، الرف، وعلى مستوى النظام.
-
نظام تحويل الطاقة (PCS – Power Conversion System):
- يحول التيار المستمر (DC) من البطاريات إلى تيار متردد (AC) يمكن استخدامه أو ضخه إلى الشبكة.
- يدعم العمل في كلا الاتجاهين (شحن وتفريغ).
- يشمل وظائف التزامن مع الشبكة والتحكم في التردد والجهد.
-
نظام التكييف والتبريد:
- يحافظ على درجة حرارة مستقرة داخل الحاوية.
- ضروري لحماية البطاريات والمعدات الإلكترونية من ارتفاع درجات الحرارة.
-
لوحة توزيع الكهرباء والتحكم (Switchgear & Control Panel):
- تشمل مفاتيح كهربائية، قواطع حماية، ووحدات قياس وتحكم.
- تتيح الاتصال السلس بين النظام والشبكة الكهربائية العامة أو الأحمال.
-
نظام المراقبة عن بُعد (EMS – Energy Management System):
- يتيح التحكم الذكي في شحن وتفريغ النظام بناءً على الطلب وأسعار الكهرباء.
- يمكن دمجه مع أنظمة التحكم الإشرافي وتحصيل البيانات (SCADA Systems) للتحكم الشامل عن بُعد.
- يعرض البيانات اللحظية ويصدر تقارير دورية عن الأداء.
-
أنظمة السلامة ومكافحة الحريق:
- تشمل مستشعرات دخان وحرارة، وأنظمة إطفاء تلقائية (مثل أنظمة الغاز الجاف أو الرذاذ).
- مخصصة للاستخدام داخل الحاوية لحماية البطاريات والمعدات.
المزايا الرئيسية لهذا النظام
- سهولة النقل والتركيب: يتم نقلها في حاويات الشحن المعيارية كوحدة واحدة، وتكون جاهزة للتوصيل والتشغيل بسهولة في الموقع.
- جاهزية التشغيل: لا حاجة لتجميع المكونات في الموقع.
- كفاءة في استخدام المساحة: كل المكونات مدمجة ومتكاملة في حاوية واحدة.
- مرونة التوسعة: يمكن توصيل عدة حاويات معاً لزيادة القدرة التخزينية.
صورة (): صورة تُظهر مجموعة من أنظمة حاويات تخزين الطاقة الكهربائية متصلة ببعضها البعض، بهدف تعزيز القدرة الإجمالية والسعة التخزينية للنظام. مصدر الصورة: موقع شركة NPP New Energy.
- موثوقية عالية: مصممة للعمل في بيئات قاسية، خاصة في المشاريع الصحراوية أو الصناعية.
التطبيقات الشائعة لأنظمة تخزين الطاقة في الحاويات
- دعم الشبكة الكهربائية (Grid Support).
- تعزيز مشاريع الطاقة الشمسية وطاقة الرياح.
- تحسين الاستهلاك الذاتي للمصانع والمباني التجارية.
- أنظمة الطاقة الاحتياطية في المناطق النائية أو الحساسة.
باختصار، تمثل أنظمة حاويات تخزين الطاقة ثورة في مجال تخزين الطاقة الكهربائية، إذ يوفر حلاً مرناً وفعالاً يناسب مختلف المشاريع والاحتياجات، ويواكب التحوّل العالمي نحو الاعتماد الأكبر على مصادر الطاقة المتجددة. أدناه أمثلة على أنظمة حاويات تخزين الطاقة في الحاويات من شركات مختلفة:
- شركة كاتل (CATL) الصينية.
عرضت شركة كاتل (CATL) الصينية نظامها لتحزين الطاقة في الحاويات بسعة تخزينية تصل إلى ٦٢٥٠ كيلو واط ساعة، في حاوية 20 قدم، في معرض سنيك (SNEC) في مدينة شنجهاي في الصين عام 2024.
