.jpg?imageView2/1/format/webp)
دراسة حالة المشروع | 10 كيلو فولت | 5 ميجاوات / 10.3 ميغاواط ساعة | تخزين الطاقة في التعدين
الكهرباء الموثوقة ضرورية لتشغيل مناجم الفحم الآمنة. أنظمة التهوية، والتصريف، والرفع، ومراقبة السلامة كلها تعتمد على مصدر طاقة مستقر. حتى المناجم المجهزة بشبكات مزدوجة الدائرة قد تواجه مخاطر تشغيلية كبيرة إذا تسبب عطل في الشبكة العليا في قطع مصدري الطاقة في نفس الوقت.
لتعزيز إمدادات الطاقة الطارئة، قامت شركة FGI (شركة WindSun Science & Technology Co., Ltd.) بنشر نظام تخزين طاقة بطاريات متسلسلة عالية الجهد بجهد 10 كيلوفولت، 5 ميجاوات / 10.3 ميجاوات ساعة في منجم الفحم تشيفينغشان في هوايرين، شانشي، الصين.
يؤسس المشروع طبقة إضافية من الحماية من إمدادات الطاقة لأحمال المناجم الحرجة، مع تمكين نفس نظام تخزين الطاقة من دعم تركيب الطاقة الشمسية الكهروضوئية الموزعة بقدرة 10 ميغاواط في السوق. استراتيجيتها التشغيلية بسيطة: إمداد الطاقة الطارئة يأتي أولا، بينما يوفر توفير تكاليف الطاقة قيمة إضافية عندما تسمح ظروف التشغيل.
من خلال الجمع بين تحويل الطاقة عالية الجهد، وتخزين البطاريات، والمراقبة الذكية، يوضح المشروع كيف يمكن لنظام تخزين الطاقة في التعدين تعزيز مرونة إمدادات الطاقة مع دعم إدارة الطاقة الأكثر كفاءة.
التطبيق:مصدر طاقة طارئ لمنجم فحم
الموقع:منجم الفحم تشيفينغشان، هوايرين، شانشي، الصين
جهد النظام:10 كيلو فولت
القوة المصنفة:5 ميغاواط
سعة طاقة البطارية:10.3 ميغاواط ساعة
تقنية البطارية:فوسفات الحديد الليثيوم (LFP)
دمج الطاقة المتجددة:10 ميغاواط طاقة شمسية موزعة
التقنية الأساسية:تحويل الطاقة المتسلسلة عالية الجهد
وظيفة إضافية:تحسين تكلفة الطاقة في الذروة وتحسين تكلفة الطاقة، مع مراعاة متطلبات الاحتياطي الطارئ
يمكن أن يؤثر انقطاع الكهرباء في منجم تحت الأرض على عدة أنظمة أمان حيوية في نفس الوقت. يجب أن تبقى مراوح التهوية الرئيسية، ومضخات التصريف، ومعدات الرفع، وأنظمة مراقبة السلامة متاحة أو يتم استعادتها خلال أوقات الاستجابة الطارئة المطلوبة.
يوفر مزود الطاقة ذو الدائرة المزدوجة مستوى مهما من الحماية. ومع ذلك، فإن فقدان الإمدادين الخارجيين في نفس الوقت بسبب عطل في الشبكة العليا يمكن أن يخلق حالة طوارئ خطيرة.
كان الهدف بالنسبة لمنجم الفحم تشيفينغشان هو إنشاء مصدر طاقة إضافي قادر على دعم الأحمال الأمنية الحرجة أثناء انقطاع كامل للتيار الخارجي.
صممت FGI النظام بناء على متطلبات التحميل الفعلية للمنجم، وخصائص بدء تشغيل المعدات، وظروف التشغيل الطارئة. بدلا من اعتبار تخزين الطاقة كتركيب تقليدي لإزالة الذروة، يضع المشروع توفر الطاقة الطارئة في مركز تصميم النظام.
طورت FGI النظام وفقا لملف الحمل الحرج للمنجم ومتطلبات استمرارية الطاقة في الطوارئ.
استنادا إلى تقييم حمل المشروع، تبلغ الأحمال الحرجة للغم تقريبا إجمالي الأحمال الحرجة للمنجم2,686 كيلوواط، تشمل مراقبة السلامة وإضاءة الطوارئ، والتهوية الرئيسية، وأنظمة التصريف. تم تصميم النظام لدعم هذه الأحمال لمدة لا تقل عن ساعتين بعد انقطاع الكهرباء.
يجمع النظام بين نظام تحويل الطاقة المتسلسلة عالي الجهد بقدرة 5 ميجاوات مع نظام بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم بقدرة 10.3 ميجاوات ساعة.
يوفر تصنيف الطاقة القدرة على تلبية متطلبات المعدات الحيوية البدئية، بينما تم تصميم سعة طاقة البطارية لتحمل فترة التشغيل الطارئة المطلوبة بعد احتساب خسائر التحويل وعمق التفريغ المخطط.
يتصل النظام مباشرة بناقل 10 كيلو فولت الخاص بالمنجم عبر مفاتيح عالية الجهد، مما يلغي الحاجة إلى محول إضافي بين PCS وناقل المنجم. وهذا يقلل من مراحل التحويل ومتطلبات المعدات المرتبطة به.
يدمج التكوين الناتج تحويل الطاقة عالية الجهد، وتخزين البطاريات، والحماية، والمراقبة في حل منسق لمصدر طاقة طارئ.
يستخدم النظام طوبولوجيا تحويل الطاقة على جسر H المتسلسلة لربط نظام تخزين الطاقة مباشرة بشبكة 10 كيلو فولت.
من خلال تجنب وجود محول تدريجي منفصل بتردد الطاقة، يقلل هذا التكوين من مراحل التحويل الوسيطة ويدعم بنية نظام أكثر إحكاما. وهذا ذو قيمة خاصة في المنشآت الصناعية حيث يجب النظر في مساحة التركيب، والتكامل الكهربائي، والوصول إلى الصيانة معا.
تم تصميم نظام تخزين الطاقة لتوفير استجابة سريعة لانقطاعات الطاقة ودعم التشغيل بنظام التشغيل الأسود تحت ظروف النظام المناسبة.
على عكس المولدات الاحتياطية التقليدية التي تتطلب تشغيل وتثبيت ميكانيكي، يمكن لتخزين طاقة البطارية الاستجابة بسرعة من خلال تحويل الطاقة الإلكتروني. مع التحكم المناسب، وترتيبات التبديل، وتسلسل الأحمال، يمكن للنظام إنشاء مصدر طاقة مستقل للأحمال الحرجة المحددة.
بالنسبة لمنجم الفحم، تساعد هذه القدرة في دعم استعادة المعدات الأساسية وصيانة وظائف السلامة الحيوية أثناء انقطاع التيار الخارجي.
يدعم النظام التشغيل خارج الشبكة ويمكنه توفير تنظيم الجهد والتردد للأحمال المتصلة، مع مراعاة استراتيجية التحكم المكونة وظروف تشغيل النظام.
هذه القدرة مهمة عندما تكون الشبكة الخارجية غير متاحة ويجب على المنجم الاعتماد على مصدر طاقة مستقل لتزويد المعدات المخصصة.
يسمح التصميم المعياري بتكوين وحدات تحويل الطاقة ومجموعات البطاريات وفقا لمتطلبات المشروع.
مع تغير القدرة الإنتاجية أو الحمل الكهربائي للمنجم، يمكن أن تدعم بنية النظام تخطيط السعة المستقبلية والتوسعة، مع مراعاة تصنيفات المعدات والتصميم الكهربائي العام.
تدعم وظائف المراقبة والحماية المتكاملة جمع بيانات التشغيل، ومراقبة حالة المعدات، وتشخيص الأخطاء، وتنبيهات الحالة.
يمكن للمشغلين مراقبة أداء النظام من موقع تحكم مركزي والاستجابة للظروف غير الطبيعية بشكل أكثر كفاءة. كما تدعم المراقبة عن بعد الإدارة اليومية لنظام التخزين وتساعد في تقليل الحاجة إلى الفحوصات الدورية في الموقع.
يجمع المشروع بين حماية الطاقة الطارئة ووظيفة إدارة طاقة إضافية.
إلى جانب دوره الأساسي في الطاقة الطارئة، يعمل نظام البطارية بقدرة 10.3 ميجاوات ساعة معتركيب الطاقة الشمسية الكهروضوئية موزعة بقدرة 10 ميجاواتلتحسين استخدام الكهرباء المحلية.
بموجب ترتيب الاستهلاك الذاتي المعتمد، يتم إعطاء الأولوية للطاقة الشمسية للاستهلاك في الموقع خلال ساعات النهار. يمكن تخزين فائض الكهرباء في نظام البطارية عبر وصلة تخزين 10 كيلوفولت، مع تفريغ الطاقة المخزنة في الأوقات المناسبة لتقليل استهلاك الشبكة خلال فترة الذروة.
يمكن أن تساعد هذه الاستراتيجية المنسقة في تشغيل المنجم:
زيادة استهلاك الكهرباء الشمسية في الموقع
تقليل مشتريات الكهرباء خلال فترات الذروة المختارة
تحسين الاستفادة من توليد الطاقة الوزعة الموزعة
تقليل التكاليف الإجمالية للكهرباء، مع مراعاة هيكل التعرفة وظروف التشغيل المطبقة
استخدم بشكل أفضل أصول تخزين الطاقة المثبتة بعد فترات الاستعداد الطارئة
يجب ألا يؤثر التشغيل الاقتصادي لنظام تخزين الطاقة الطارئ على وظيفته الأساسية في السلامة.
في هذا المشروع، تأخذ متطلبات الاحتياطي الطارئ أولوية على تحسين الطاقة الروتيني. يجب تنسيق الشحن، والتفريغ، وجدولة الطاقة مع الحالة المطلوبة للشحن، وسعة البطارية المتاحة، وترتيبات الاستجابة للطوارئ، وحدود التشغيل.
يتيح هذا النهج للنظام توفير محتمل في تكاليف الطاقة مع الحفاظ على دوره كطبقة إضافية من حماية الطاقة الطارئة.
يضيف النظام مصدر طاقة طارئ قائم على تخزين الطاقة إلى ترتيب الإمداد ثنائي الدائرة الحالي في المنجم. تم تصميمه لدعم الأحمال الحرجة أثناء الانقطاعات الخارجية الشديدة للطاقة، مما يساعد على تحسين مرونة التشغيل والقدرة على الاستجابة للطوارئ.
من خلال تنسيق تخزين البطاريات مع توليد الطاقة الشمسية الموزعة وتعريفات الكهرباء حسب الوقت المحدد، يمكن للمنجم استخدام الطاقة المخزنة بشكل أكثر استراتيجية. هذا يخلق فرصة لتقليل تكاليف الكهرباء مع تحسين استخدام الطاقة المتجددة.
تعتمد الوفورات الفعلية على ظروف التعرفة، وتوفر النظام، وجداول التشغيل، والسعة التي يجب أن تبقى مخصصة للطوارئ.
يوضح المشروع كيف يمكن لتخزين طاقة البطاريات المتسلسلة عالية الجهد أن يخدم تطبيقا حيويا للسلامة واستراتيجية أوسع لإدارة الطاقة.
بالنسبة للأمنجم التي تفكر في ترقيات الطاقة الطارئة، يوفر الجمع بين التحميل الحرج الاحتياطي وتكامل الطاقة المتجددة مرجعا عمليا لتقييم أنظمة التخزين التي تعالج كل من المرونة التشغيلية وكفاءة الطاقة.
تمتلك FGI أكثر من ثلاثة عقود من الخبرة في الإلكترونيات الكهربائية وتحويل الطاقة الصناعية. تشمل تقنيات تخزين الطاقة المتسلسلة عالية الجهد تطبيقات 6 كيلوفولت، 10 كيلوفولت، و35 كيلوفولت.
كما تم نشر حلول طاقة الطوارئ لتخزين الطاقة من FGI في مناجم فحم أخرى في الصين، بما في ذلك شينغلونغتشوانغ، نانتون، تينغنان، ووانفو. توفر هذه التطبيقات خبرة في تكييف تقنيات تخزين الطاقة عالية الجهد مع المتطلبات الصارمة لأنظمة طاقة التعدين.
يوسع مشروع تشيفنغشان هذه الخبرة التطبيقية من خلال تكوين 10 كيلو فولت، 5 ميجاوات / 10.3 ميجاوات ساعة، يجمع بين إمدادات الطاقة الطارئة وإدارة الطاقة الشمسية الشمسية الكهروضوئية.
يوضح مشروع منجم الفحم في تشيفنغشان نهجا عمليا لتحسين إمدادات الطاقة الطارئة من خلال تخزين طاقة البطاريات المتسلسلة عالية الجهد.
مع نظام تحويل طاقة بقدرة 5 ميجاوات، وسعة بطارية LFP تبلغ 10.3 ميجاوات ساعة، واتصال مباشر بحافلة منجم 10 كيلو فولت، وتشغيل منسق مع 10 ميجاوات من الطاقة الشمسية الموزعة PV، يخدم المنشأة هدفين مهمين:حماية الأحمال الحرجة في المناجم أثناء انقطاع التيار الخارجي وخلق فرص لاستخدام طاقة أكثر كفاءة أثناء التشغيل العادي.
بالنسبة لمناجم الفحم التي تسعى لتعزيز الحماية الطارئة من الطاقة مع تعزيز كفاءة الطاقة والاستفادة من الطاقة المتجددة، توفر FGI إلكترونيات الطاقة وحلول تخزين الطاقة الموجهة للتطبيقات المصممة لتلبية متطلبات التشغيل الصناعي.
هل تبحث عن نظام تخزين طاقة عالي الجهد لتزويد الطاقة الطارئة في التعدين؟ تواصل مع FGI لمناقشة الأحمال الحرجة في منجمك، وظروف الشبكة، ومتطلبات المشروع.
