بعض المعرفة حول محطات توليد الطاقة لتخزين الطاقة

مع تطور مصادر الطاقة المتجددة مثل الرياح والطاقة الشمسية، تصبح محطات تخزين الطاقة أكثر شيوعًا وشيوعًا. عندما لا يمكن للطاقة المتجددة تلبية الطلب، يمكن لمحطات تخزين الطاقة المساعدة في سد الفجوة.

في هذا المقال، نناقش بعض الجوانب الهامة لمحطة تخزين الطاقة، بما في ذلك مكونات النظام المختلفة وحساب تكاليف استثمار المعدات.

أولاً وقبل كل شيء، لماذا هناك كل من "واط" و "وات ساعة" في وحدة محطة تخزين الطاقة؟ على عكس الطاقة الشمسية والرياح، حيث يوجد وحدة واحدة فقط؟ ما هو العلاقة بين 100 ميجاوات/200 ميجاوات ساعة؟

في الواقع، "واط" يمثل القدرة، و100 ميجاوات يقابل مقصورة مكبر PCS، "وات ساعة" تمثل الطاقة الكهربائية، و200 ميجاوات ساعة تمثل مقصورة البطارية.

تعني 100 ميجاوات/200 ميجاوات ساعة أن 200 ميجاوات ساعة من الطاقة الكهربائية تمر عبر محول تخزين الطاقة PCS بقدرة 100 ميجاوات لتحويل التيار المستمر إلى تيار متردد.

يستغرق تفريغ كل الطاقة الكهربائية 2 ساعات، وهو ما يُسمى بـ 0.5C في لغة الاختصاص. إذا تم تفريغه لمدة 4 ساعات، فهو 0.25C، وإذا تم تفريغه لمدة ساعة واحدة، فهو 1C. هذه هي المخطط الاعتيادي "تخزين الطاقة ذات الجهد المنخفض + تعزيز".

عند حساب سعر الوحدة لمشروع تخزين الطاقة، عادةً ما تحتاج فقط إلى قسمة التكلفة الإجمالية على سعة البطارية، وهي الرقم المعروض قبل وحدة "ميجاوات ساعة".

في عملية التحويل، من الضروري أن يتم ملاحظة توحيد الوحدة، والتي عادةً ما تُحول إلى "يوان/وات ساعة" للحساب.

ستة مكونات لنظام تخزين الطاقة

يتمثل الجزء العلوي من سلسلة صناعة تخزين الطاقة الكيميائية في المواد الخام، والمتوسط ​​في تصنيع المكونات الأساسية والمكاملين النظام، والجزء السفلي في تشغيل النظام والتطبيق.

من بينها، ينقسم تصنيع المكونات الأساسية لنظام تخزين الطاقة في المنتصف بشكل رئيسي إلى جزئين: البطاريات والأنظمة، التي تتضمن عادةً حزم البطاريات وأنظمة إدارة البطاريات (BMS)، ومحولات تخزين الطاقة (PCS)، وأنظمة إدارة الطاقة (EMS).

البطارية

البطارية هي النظام الأساسي لنظام تخزين الطاقة وتحدد سعة تخزين نظام تخزين الطاقة.

البطاريات الكبيرة للتخزين مكونة أيضًا من خلية بطارية واحدة، ولا يوجد الكثير من الفرص لتقليل التكلفة من حيث التكنولوجيا من حيث الحجم. لذلك، كلما كانت مقياس مشروع تخزين الطاقة أكبر، زادت نسبة البطاريات.

من منظور عالمي، في عام 2021، ستتصدر CATL المرتبة الأولى بحصة سوقية تقترب من 25%، تليها BYD، وSamsung SDI في كوريا الجنوبية، وLGES في كوريا الجنوبية. تقترب الحصة المجتمعة لشحنات بطاريات ليثيوم أيون تخزين الطاقة للشركات الأربع المذكورة أعلاه من 70%.

EMS

يؤدي EMS (نظام إدارة الطاقة) دورًا في اتخاذ القرار في نظام تخزين الطاقة ويعتبر مركز اتخاذ القرار في نظام تخزين الطاقة.

يشارك نظام تخزين الطاقة في إرسال الشبكة الكهربائية، وإرسال المحطة الكهربائية الظاهرية، والتفاعل "المصدر-الشبكة-الحمل-التخزين" من خلال EMS.

تشمل الشركات المصنعة ل EMS بشكل رئيسي Paineng Technology، Guodian NARI، XJ Electric، إلخ. تعتمد القدرة التنافسية الأساسية ل EMS في المستقبل على قدرات تطوير البرمجيات وتصميم استراتيجيات تحسين الطاقة.

PCS

محول الطاقة (PCS) هو رابط رئيسي في محطة تخزين الطاقة، الذي يتحكم في شحن وتفريغ البطارية، ويؤدي التحويل من تيار متردد إلى تيار مستمر، ويزود الأحمال التيار المتردد مباشرة دون شبكة.

يتركز الارتباط PCS على ثلاث قدرات أساسية: قدرات تقليل التكلفة التكرارية، وقوة العلامة التجارية وقابلية الاعتماد، وقدرات القناة. يتم تقنية تحويل الطاقة التخزينية وتحويل الطاقة الشمسية بنفس التكنولوجيا، وتتداخل بشكل كبير الشركات الرائدة.

BMS

كنظام مراقبة رئيسي، يعتبر نظام إدارة البطارية (BMS) جزءًا مهمًا من نظام البطارية لتخزين الطاقة. في عام 2025، يقترب حجم سوق نظام إدارة البطارية لتخزين الطاقة من 20 مليار دولار.

يُعتبر نظام إدارة البطارية لتخزين الطاقة أكثر تعقيدًا وطلبًا من BMS لبطاريات السيارات القوة. في الوقت الحالي، تشمل الشركات المصنعة لـ BMS مصانع السيارات ومصانع البطاريات ومصنعي BMS المحترفين.

على عكس BMS لبطاريات الطاقة، التي يهيمن عليها بشكل رئيسي مصنعو السيارات الطرفية، ليس لدى المستخدمين النهائيين لبطاريات تخزين الطاقة طلبات للبحث والتطوير والتصنيع؛ في الوقت الحالي، لا يوجد قائد في BMS لتخزين الطاقة.

في الوقت الحالي، نضج التكنولوجيا في الصناعة منخفض، وتفتقر إلى المعيار الصناعي، وتتنافس الأنماط بشكل متفرق. في المستقبل، ستواصل BMS لبطاريات تخزين الطاقة على الأرجح نمط سوق BMS لبطاريات الطاقة.

تحكم في درجة حرارة تخزين الطاقة والوقاية من الحرائق

تعتبر تحكم درجة حرارة تخزين الطاقة بالمقام الأول المسار الرئيسي لتخزين الطاقة.

تتميز تخزين الطاقة على نطاق واسع بسعة كبيرة وبيئة تشغيل معقدة، وتتطلب متطلبات أعلى على نظام التحكم في درجة الحرارة، ومن المتوقع زيادة نسبة التبريد السائل.

في الوقت الحالي، قامت الشركات المتكاملة الرئيسية مثل BYD وCATL وSungrow بإطلاق حلول التبريد السائل.

في المدى القصير، ما زالت درجة حرارة تخزين الطاقة في مهدها، وهناك طلب قوي على تخصيص المنتج. في المدى البعيد، من المتوقع أن تستفيد الشركات الرائدة التي تمتلك مزايا الرائدة في الصناعة أولاً.

تبلغ تكلفة وقاية تخزين الطاقة من الحرائق حوالي 3% من تكلفة أنظمة تخزين الطاقة. من المتوقع أن يتجاوز نمو قيمته الطلب على السوق مع الارتفاع في طلب سوق تخزين الطاقة. تشمل الشركات المتخصصة في مكافحة الحرائق لتخزين الطاقة شركات مثل Jade Bird Firefighting و Guo Anda.

التكامل EPC

يعتمد سوق EPC بشكل كبير على الاتجاهات، ونموذج EPC هو حاليًا النموذج الرئيسي للبناء الهندسي.

هناك العديد من المكاملين النظاميين، وتمتلك الشركات التي تتمتع بقدرات التكامل وخدمات التشغيل والصيانة والقنوات المحلية وقوة العلامة التجارية مزايا الرائدة.

في الوقت نفسه، يشهد الرابط المكامل اتجاهًا نحو تكامل سلسلة الصناعة. تشمل الشركات الرائدة في شحنات نظام تخزين الطاقة في الصين HyperStrong و Diangong Times و Xinyuan Smart Storage و Sungrow و Kehua Data و EVE، إلخ.

طريقة حساب تكلفة استثمار المعدات

وفقًا للبيانات، في نظام تخزين الطاقة الكيميائية الكامل، تصل تكلفة حزمة البطارية إلى ما يصل إلى 67%، يليه محول تخزين الطاقة PCS بنسبة 10%، ونظام إدارة البطارية BMS ونظام إدارة الطاقة EMS بنسبة 9% و 2% على التوالي.

يمكن رؤية أن تكلفة حزمة البطارية لا تزال الكلفة الرئيسية لنظام تخزين الطاقة الكيميائية، وهي أيضًا الرابط الرئيسي في تطوير التكنولوجيا وتقليل التكلفة في سلسلة الصناعة في المستقبل.

عند حساب تكلفة الاستثمار في محطة تخزين الطاقة 100 ميجاوات/200 ميجاوات ساعة، يمكن تقسيمها تقريبًا إلى جزئين: مقصورة البطارية ومقصورة التعزيز.

عادةً ما تعتمد مقصورة البطارية على حاوية بطول 40 قدمًا، ويتم وضع البطارية وBMS في الداخل، وتُجهز أيضًا بنظام التحكم في درجة الحرارة ونظام الوقاية من الحرائق في الوقت نفسه.

لذلك، نحن نحسب وفقًا لـ 1.3 يوان/وات ساعة، و 200 ميجاوات ساعة هو 260 مليون يوان؛

يتم حساب الباقي في مقصورة التعزيز، ويتم حسابه وفقًا لـ 0.6 يوان/وات، 100 ميجاوات هو 60 مليون، ثم التكلفة الإجمالية للمعدات في هذه المحطة 100 ميجاوات/200 ميجاوات ساعة تخزين الطاقة حوالي 320 مليون يوان.

تكلفة EPC هي:

1.8 يوان واط * 200 ميجاوات ساعة = 360 مليون،

يمكن تقدير الاستثمار الإجمالي بحوالي 400 مليون يوان.

ملخص

تعتبر محطات تخزين الطاقة جزءًا مهمًا من مستقبل الطاقة.

بالنسبة لأي شخص مهتم بالاستثمار في أو العمل في مجال الطاقة المتجددة، من الضروري فهم المكونات المختلفة لنظام تخزين الطاقة وكيفية حساب تكاليف استثمار المعدات.

يمكن تحقيق مستقبل أكثر استدامة ونظيف من خلال الابتكار المستمر وتحسين نظم تخزين الطاقة.

https://www.huntkeyenergystorage.com/product/25kwh-high-voltage-energy-storage-all-in-one