الأنظمة الهجينة من المولد والبطارية: كيف تعمل ومتى تُجدي

باختصار

يقرن نظام المولد الهجين والبطارية مولدًا بنظام تخزين طاقة بالبطارية، فتحمل البطارية الأحمال الخفيفة والمتغيرة ويعمل المولد عند الحاجة فقط، عند أفضل نقطة تشغيل له. وهذا يقلل استهلاك الوقود وساعات التشغيل، ويفيد حيث تكون الأحمال منخفضة أو متقلبة كثيرًا من الوقت.

مولد الديزل كفؤ قرب الحمل الكامل ومسرف قرب انعدام الحمل - وتقضي مولدات كثيرة معظم ساعاتها بحمل خفيف. ونظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) بجانب المولد يغيّر ذلك: تحمل البطارية الأحمال الخفيفة والمتغيرة، ولا يعمل المولد إلا عند الحاجة وعندئذ قرب أفضل نقطة له. يشرح هذا الدليل كيف يعمل النظام الهجين وأين يوفر المال.

كيف يعمل النظام الهجين

تُوصَّل البطارية والمحوّل والمولد بقضيب مشترك ويديرها متحكم واحد. عند الحمل الخفيف تزود البطارية بالقدرة ويبقى المولد متوقفاً. وعندما تنخفض شحنة البطارية أو يرتفع الحمل، يبدأ المولد، فيحمل الحمل عند نقطة تشغيل جيدة ويعيد شحن البطارية في الوقت نفسه، ثم يتوقف مجدداً. وتغطي البطارية الذروات التي تفوق قدرة المولد، ويستجيب المحوّل لقفزات الحمل فوراً، قبل أن يتمكن المحرك من الاستجابة.

من أين تأتي الوفورات

المولد الذي يعمل بحمل خفيف يحرق وقوداً أكثر بكثير لكل kWh من المولد الذي يعمل قرب الحمل الكامل، ويسبب التشغيل بالحمل الخفيف التكدس الرطب والتآكل. وفي النظام الهجين يعمل المحرك ساعات أقل بحمل أعلى: وتُسجَّل وفورات في الوقود تستحق الذكر في المواقع النائية ومواقع الإنشاءات وأبراج الاتصالات ذات الأحمال المتغيرة، مع ساعات صيانة أقل وضجيج أقل في الليل. وقد يكفي مولد أصغر أيضاً، لأن البطارية تغطي الذروات. وفي المواقع التي بها طاقة شمسية، تخزن البطارية الفائض ويعمل المولد أقل بعد.

أين تناسب الأنظمة الهجينة

تُطابق البطارية والمولد مع منحنى حمل الموقع. وتناسب الأنظمة الهجينة المواقع النائية والمنعزلة عن الشبكة، وأساطيل التأجير، والإنشاءات والفعاليات، وأبراج الاتصالات والمناجم - وفي مراكز البيانات يكون جانب البطارية في الغالب هو UPS نفسه، بينما تبقى المولدات بالحجم الذي يحتاجه الحمل الكامل. وتحتاج البطاريات إلى مساحتها الخاصة وتهويتها والحماية من الحريق والتحكم في الحرارة.

تصنع AXON حاويات وأغلفة لمجموعات التوليد ولوحات التوزيع التي توصلها بقضيب مشترك؛ وفي الأنظمة الهجينة تُخطط حزمة المولد مع مراعاة واجهة نظام البطارية وأجهزة تحكمه.

باختصار

  • تحمل البطارية الأحمال الخفيفة والمتغيرة؛ ويعمل المولد قرب أفضل نقطة له
  • توفير الوقود وانخفاض ساعات التشغيل في المواقع ذات الأحمال الخفيفة
  • يستجيب المحوّل فوراً لقفزات الحمل ويغطي الذروات
  • قد يكفي مولد أصغر؛ ويمكن إضافة الطاقة الشمسية
  • يناسب المواقع النائية والتأجير والإنشاءات والاتصالات والمناجم
  • تحتاج البطاريات إلى مساحة وتهوية وحماية من الحريق وتبريد

ما يجب إرساله مع طلب عرض السعر

  • منحنى الحمل على مدى يوم نموذجي: الحمل الأساسي والذروات وساعات الحمل الخفيف
  • نوع الموقع وما إذا كانت الطاقة الشمسية موجودة أو مخططاً لها
  • الاستقلالية المطلوبة ولوجستيات الوقود
  • صنع وطراز مجموعة التوليد، إن تم اختيارها
  • المساحة وحدود الضوضاء وحرارة المحيط في الموقع
  • متطلبات التحكم والمراقبة

أسئلة تُطرح علينا كثيراً

كم يوفر النظام الهجين من الوقود؟

يتوقف على منحنى الحمل؛ والمواقع التي تشغّل مولداتها بحمل خفيف لساعات كثيرة ترى أكبر الوفورات. ويلزم منحنى حمل لقول المزيد.

هل يحل النظام الهجين محل UPS؟

في مركز البيانات يكون UPS هو البطارية التي تسدّ فترات الانقطاع أصلاً؛ والتشغيل الهجين هناك يعني استخدام الطاقة المخزنة استخداماً أنشط. وفي المواقع الأخرى يمكن لبطارية النظام الهجين ومحوّله توفير إمداد غير منقطع.

هل يمكن تحويل مولد قائم إلى نظام هجين؟

غالباً نعم: يُضاف نظام بطاريات بمحوّله الخاص ومتحكم يشغّل المولد ويوقفه، وتُكيَّف لوحات التوزيع.

هل تقلل الأنظمة الهجينة الضوضاء؟

نعم، وذلك أساساً بإبقاء المولد متوقفاً في ساعات الحمل الخفيف مثل الليل.

ما حجم البطارية المطلوب؟

يتبع منحنى الحمل: ما يكفي لتغطية ساعات الحمل الخفيف والذروات التي يريد الموقع قصها، بينما يوفر المولد الطاقة اليومية ويعيد شحن البطارية.

المنتجات

قراءات إضافية