Jūsų energijos kaupimo spintelės dydžio parinkimas pramoninėms apkrovos charakteristikoms

Baterijų talpos derinimas su kasdieniniu kWh poreikiu ir kritiniais veikimo laiko tikslais

Nustatant reikiamą energijos kaupimo spintos dydį, paprastai reikia įvertinti du pagrindinius veiksnius, remiantis konkrečios įmonės poreikiais: kiek energijos sunaudojama kasdien (matuojama kilovatvalandėmis – kWh) ir kiek laiko atsarginė maitinimo sistema turi veikti per maitinimo nutraukimus. Pramoninėse operacijose paprastai siekiama nuo keturių iki aštuonių valandų veikimo trukmės. Pavyzdžiui, jei reikia aprūpinti 500 kW apkrovą maždaug keturias valandas, be pirmiausia įvertinant iškrovimo gylį ribojančius apribojimus, reikėtų apytiksliai 2000 kWh talpos energijos kaupimo spintoje. Tačiau protinga numatyti papildomą talpą – nuo 15 iki net 20 procentų. Tai padeda kompensuoti natūralų akumuliatorių senėjimą laikui bėgant ir užtikrina sklandų sistemos veikimą visą jos tarnavimo laikotarpį.

Apkrovos profilizavimo metodai, skirti viršūnių pjovimui, atsarginiam maitinimui ir atsinaujinančių energijos šaltinių integravimui

Tikslus apkrovos profiliavimas remiasi 12 ar daugiau mėnesių detalėmis intervaliniais skaitiklių duomenimis, kad būtų galima nustatyti suvartojimo modelius ir optimaliai nustatyti energijos kaupiklių naudojimą. Trys pagrindiniai taikymo būdai lemia spintos funkcionalumą:

• Peakinis apribojimas : išsikraunant kaupiamą energiją aukštos kainos laikotarpiu, kad būtų sumažintos paklausos mokestinės išlaidos 20–40 % (JAV Energetikos departamentas, 2023 m.)
• Atsinaujinančiųjų energijos šaltinių išlyginimas : perteklinės saulės ar vėjo energijos gamybos kaupimas naudojimui mažesnės gamybos laikotarpiams
• Avarinio maitinimo perjungimas : beveik nepastebimas, mažesnis nei 100 milisekundžių perjungimas į avarinį maitinimą tinklo gedimo atveju, kad būtų užtikrintos esminės veiklos tęstinumas

Kadangi tiekėjai vis dažniau privalo reikalauti paklausos valdymo galimybės prijungimui prie tinklo, apkrovos lankstumas nebetampa pasirinktinu – jis tampa pagrindiniu reikalavimu tinklo atitikties ir sąnaudų kontrolės tikslais.

Energijos kaupiklių spintos matmenų parinkimas, balansuojant galią, iškrovimo gylį ir ciklų skaičių

Veiksmingas matmenų parinkimas reiškia trijų tarpusavyje susijusių parametrų balansavimą:

Perdides baterijų įrengimas padidina kapitalines sąnaudas be proporcingos naudos; per mažas įrengimas kelia perankstyvos gedimo riziką. Patikima baterijų valdymo sistema (BMS) šiuos kintamuosius valdo dinamiškai realiuoju laiku – užtikrindama saugą, efektyvumą ir ilgaamžiškumą.

Užtikrinant energijos kaupimo spintos tvirtumą gamyklinėse aplinkose

Apsaugos klasė (IP), šiluminis valdymas ir aplinkos atsparumas (druskos purškimas, aukštis virš jūros lygio, drėgmė)

Gamyklos ir gamybos įmonės kasdien kelia įrangai įvairiausių iššūkių. Dulkės pasklinda visur, kaupiasi drėgmė, temperatūra svyruoja, metalinės dalys koroduoja, o įrenginiai nuolat virpa. Visi šie veiksniai reiškia, kad pramoninė įranga turi būti pakankamai tvirta, kad galėtų juos ištverti visą dieną kasdien. Kai kalbama apie apsaugą nuo dulkių ir vandens purslų, kurie atsiranda dėl įprastų valymo procedūrų, logiška pasirinkti įrangą su apsaugos laipsniu IP65 ar aukštesniu. Dulkės visiškai nepatenka į vidų, o galingi vandens srautai taip pat nieko nežalos. Lydymo dirbtuvės yra ypač sunkios aplinkos, nes jose dažnai temperatūra būna aukštesnė nei 40 °C. Todėl geri šilumos valdymo sistemos palaiko akumuliatorių temperatūrą maždaug tarp 20 ir 30 °C – ši optimali temperatūra padeda išvengti perlaikos ir ilgiau išlaikyti energijos kaupimo talpą. Prieš įdiegdamos į eksploataciją, įrangos gamintojai ją paprastai išsamiai išbando realiomis sąlygomis.

• Druskos purškimo atsparumas ≥500 valandų (ASTM B117) pakrantės arba jūros aplinkoje veikiančioms įstaigoms
• Aukščio sertifikavimas iki 2000 m kalnuotose vietovėse montuojamoms sistemoms
• Tolydus veikimas esant 95 % santykiniam drėgnumui, kad būtų išvengta kondensacijos sąlygotų gedimų maisto ar farmacinėje gamyboje

Korpuso medžiagos: korozijos atsparumas, elektromagnetinės interferencijos (EMI) ekranavimas ir IP65+ vandeniui nepralaidumo standartai

Medžiagos, pasirinktos įrangai, tikrai veikia jos tarnavimo trukmę sunkiose gamyklinėse sąlygose. Daugumai situacijų pakankamai tinka 304-osios klasės nerūdijantis plienas, tačiau susiduriant su chloridais ar agresyviais cheminiais reagentais būtina naudoti 316L klasės nerūdijantį plieną. Šiam paviršiui pritaikius elektrostatinį miltelinį dengimą suteikiama papildoma apsauga nuo rūdžių ir dilimo. Kai kalbama apie elektromagnetinės interferencijos (EMI) apsaugą, gamintojai gali taikyti kelis požiūrius. laidžiosios tarpinės padeda užkirsti kelią nepageidaujamiems signalams, o įžeminimas per Faradėjaus narvelio konstrukcijas sukuria dar vieną apsaugos sluoksnį. Apsaugoti kabelių įėjimai užbaigia šią sistemą, neleisdami trukdyti pramoniniams šaltiniams, tokiems kaip lankinio suvirinimo įrenginiai ir kintamosios dažnio variklių valdymo sistemos, kurie kitu atveju galėtų sutrikdyti pastatų valdymo sistemų ryšius. Atitikti IP65 standartą reiškia užtikrinti, kad visi šie komponentai tinkamai veiktų kartu, kad būtų atsparūs dulkių ir vandens patekimui reikalaujančiose aplinkose.

• Visiško penetravimo suvirinimai ir silikono sandarinimo tarpinės durims
• Iš nerūdijančiojo plieno pagaminti tvirtinimo elementai, pritaikyti naudoti lauke/pramonėje
• Nepraleidžiantis elektros kompozitinis lentynų sistemų sprendimas, skirtas elektriškai izoliuoti komponentus

Šios savybės kartu užtikrina patikimą veikimą 10 ir daugiau metų – netgi kietiausiose gamybos aplinkose.

Saugos kritinių sistemų integravimas į energijos kaupimo spintą

Pramoninės klasės baterijų valdymo sistema (BMS) stebėjimui ir ilgesniam tarnavimo laikui

Pramoninės klasės baterijų valdymo sistema (BMS) veikia kaip rūšis smegenų už energijos kaupimo spintų. Šios sistemos stebi įvairius parametrus kiekvieno elemento lygyje, įskaitant įtampą, temperatūrą, srovės tekėjimą bei kiekvieno elemento iš tikrųjų įkrautą būseną. Šis nuolatinis stebėjimas padeda išvengti problemų, tokių kaip perdidėjusios įtampos situacijų (kai elementai perdaug įkraunami) arba peržemėjusios įtampos sąlygų (kai ji krenta žemiau saugių ribų). Be to, ji taip pat stebi pavojingus karščio šuolius. Kai šios saugos ribos tinkamai palaikomos, baterijos paprastai tarnauja apie 25–30 % ilgiau nei su paprastesniais stebėjimo metodais. Tikroji magija pasireiškia prognozinės analizės funkcijose, kurios aptinka problemas dar prieš joms virstant rimtomis. Elementų silpnos vietos arba baterijų paketo skirtingų dalių tarpusavio nesuderintumas atsiskleidžia jau labai anksčiai – daug anksčiau, nei kas nors pastebėtų bet kokius nukrypimus, todėl sumažėja frustruojančios netikėtos sustabdymo situacijos kritinėmis operacijomis. Kai kurios naujausios BMS konfigūracijos dabar įtraukia įmontuotas dirbtinio intelekto galimybes. Jos mokosi iš ankstesnių naudojimo modelių ir elektros energijos kainų grafikų, kad optimizuotų įkrovimo ir iškrovimo ciklus taip, jog maksimaliai padidintų investicijų grąžą objekto operatoriams.

Šiluminės nestabilumo prevencija: aktyvus/pasyvus aušinimas ir NFPA 855 standartui atitinkantis gaisro gesinimas

Šiluminis išbėgimas vis dar yra didžiausia saugos problema, susiduriant su litio pagrindu sukurtomis baterijomis. Šiai problemai spręsti inžinieriai naudoja kelių lygių apsaugą. Pasyviojoje pusėje tokios priemonės kaip dėžutės, pagamintos iš medžiagų su geromis šilumos laidumo savybėmis, bei barjerai tarp baterijų modulių padeda problemoms suvaržyti. Aktyvios aušinimo priemonės, pvz., skystojo aušinimo cirkuliacijos sistemos ar ventiliatoriai, taip pat prisideda palaikant temperatūrą kontroliuojamoje riboje – idealiai – žemiau 35 °C net ir ilgą laiką veikiant didelėmis apkrovomis. Kai įvyksta rimtos avarijos, būtina laikytis NFPA 855 standarto dėl gaisro gesinimo. Šios gesinimo sistemos akimirksniu įsijungia, tikėtina, kad aptiko netinkamai aukštą temperatūrą, ir išleidžia specialius aerosolinius agentus, kurie sustabdo gaisro plitimą dar prieš pasirodant tikriems liepsnomis. Gamyklose ypač didelę riziką sukelia aplinkos temperatūros kilimas, dulkių kaupimasis ir mechaniniai krūviai. Pagal 2023 m. naujausius saugos rodiklius, pritaikius tiek pasyviąsias, tiek aktyviąsias apsaugos priemones kartu, pramonės aplinkoje gaisrų atvejai sumažėja maždaug 87 %.

Gamyklos infrastruktūros ir įdiegimo reikalavimų sprendimas

Energijos kaupimo spintos pridėjimas prie esamų gamyklos įrengimų reikalauja kruopštaus planavimo dar prieš pradedant montavimą. Pirmiausia patikrinkite turimą vietą ir elektros jungčių vietas. Įsitikinkite, kad tarp sienų ir įrangos yra pakankamai laisvos erdvės, įvertinkite, kaip arti yra elektros šaltiniai ir oro cirkuliacijos keliai, patikrinkite, ar grindys gali išlaikyti svorį, ir palikite pakankamai vietos, kad technikai vėliau galėtų laisvai dirbti su įranga. Taip pat būtina atlikti kokybišką vietos apžiūrą. Tai reiškia, kad reikia patikrinti, ar viskas atitinka vietines nuostatas, ar energijos sistemoms taikomos Nacionalinės elektros kodekso (NEC) taisyklės ir ar užtikrinti saugūs darbo atstumai, ypač netoli aukštos įtampos komponentų ir akumuliatorių dėžių. Kai visi šie punktai patikrinti ir patvirtinti, faktinis įrengimas vyksta trimis pagrindinėmis stadijomis kaip dalis įdiegimo proceso.

1. Tarpinių tikrinimo patikros , įskaitant izoliacijos varžos bandymą, įžeminimo patvirtinimą ir visų elektros jungčių sukimo momento patikrinimą
2. Funkcinis testavimas , imituojant viršūnių apkrovos iškrovimą, tinklo gedimo perjungimą ir avarinio išjungimo sekas
3. Veiklos vykdytojo mokymas , susikoncentruota į signalizacijos interpretavimą, rankinio izoliavimo procedūras ir dokumentuotus avarinio reagavimo protokolus

Visa dokumentacija – įskaitant galutines schemas, lankstaus išlydžio tyrimus, NFPA 70E atitinkančias žymėjimo etiketes ir trečiųjų šalių saugos sertifikatus – turi būti užbaigta prieš įjungiant maitinimą. Infrastruktūros paruoštumo praleidimas arba skubotai vykdoma paleidimo procesas gali sukelti reguliavimo institucijų atmestį, draudimo problemų ir vengtinas patikimumo problemas visą sistemos naudojimo laikotarpį.

DUK

Kokie veiksniai yra esminiai energijos kaupimo spintos matmenims nustatyti?

Pagrindiniai veiksniai apima kasdieninę kilovatvalandžių (kWh) paklausą, kritinių veikimo laikų tikslus, viršūnių apkrovos palaikymą, iškrovimo gylį ir akumuliatorių ciklų skaičių.

Kodėl IP65 klasifikacija yra svarbi energijos kaupimo spintoms?

IP65 klasifikacija padeda apsaugoti nuo dulkių ir vandens patekimo, užtikrinant ilgaamžiškumą ir patikimumą sunkiose pramoninėse aplinkose.

Kaip baterijų valdymo sistema (BMS) prisideda prie energijos kaupimo sistemos?

BMS stebi elementų parametrus, optimizuoja įkrovos/iškrovos ciklus ir padeda pratęsti baterijos tarnavimo laiką, tuo pat metu užtikrindama saugą.