Паҳншавии захираҳои энергетикии шабака-тағйир дод, ки чӣ гуна системаҳои энергетикӣ талаботи фосилавӣ ва баландтаринро идора мекунанд. Дар доираи ин манзара, ду парадигмаи меъморӣ ҳамчун конфигуратсияҳои бартаридошта пайдо шуданд:системаҳои нигоҳдории энергияи батареяҳои контейнерӣ(BESS) ва стансияҳои муқаррарӣ-дар дохили сохторҳои таъиншуда- ҷойгир шудаанд. Дар ҳоле ки ҳарду вазифаҳои зоҳиран якхеларо иҷро мекунанд, ки-нигоҳдории нерӯи барқро барои вақт-диспетчери ивазшаванда-фалсафаҳои муҳандисии онҳо, логистикаи ҷойгиркунӣ ва хусусиятҳои амалиётӣ ба таври назаррас фарқ мекунанд. Ин тафовут барои иқтисоди лоиҳа, миқёспазирӣ ва идоракунии дарозмуддати дороиҳо-таъсири амиқ дорад.
Инқилоби контейнеризатсия (ва чаро он рӯй дод)
Ҳеҷ кас воқеан нақша надошт, ки контейнерҳоро ба ӯҳда гирад. Смена кариб тасодуфан ба амал омад.
Тақрибан дар соли 2015-2016, таҳиягарон дар минтақаҳои дурдаст-махсусан амалиёти истихроҷи маъдан дар Австралия ва насби шабакаҳои берун аз-дар саросари зер{4}}Саҳрои Африқо ба талаби чизе шурӯъ карданд, ки корҳои сохтмонии шашмоҳаро талаб намекард. Ба онҳо анборе лозим буд, ки метавонад дар як мошини боркаш биёяд ва дар тӯли ҳафтаҳо ба кор шурӯъ кунад. Ҷавоб ба ҳама ба чеҳра менигарист: ҳамон қуттиҳои пӯлоди стандартӣ, ки аллакай дар логистикаи ҷаҳонӣ инқилоб карда буданд.
Контейнери стандартии 20{6}}фути ISO (6,1м × 2,4м × 2,6м) ё ҳамтои 40-фути он омили шакли воқеӣ гардид. Ҳама чиз дар дохили он печида мешавад: рафҳои батареяи литий-ион, системаҳои табдили нерӯ, таҷҳизоти идоракунии гармидиҳӣ, хомӯш кардани сӯхтор, таҷҳизоти мониторинг. Интеграция дар завод, на дар сахро ба амал меояд. Фарқи асосӣ дар ҳамин аст.
Он чизе, ки ин корро техникӣ мекунад, муҳандисии пеш-аст. Вақте ки Tesla агрегатҳои Megapack-и худро ба захираи барқи Хорнсдейл дар Австралияи Ҷанубӣ фиристод, ҳар як контейнер ҳамчун зерсистемаи тасдиқшуда ва санҷидашуда омад. Кори сайт аслан "plug and play" -ибора буд, ки муҳандисон аз он нафрат доранд, аммо муштариён шуниданро дӯст медоранд.
Насбҳои анъанавӣ: Парвандаи дигар ҳеҷ кас намехоҳад
Дар ин ҷо ман бояд дар бораи чизе ростқавл бошам. Навиштани мусбат дар бораи истгоҳи анъанавӣ{1}}намуди BESS каме ба ҳимояи мошинҳои факс монанд аст. Технология кор мекунад. Исбот шудааст. Баъзе аз дарозтарин-дороиҳои нигаҳдории шабакавӣ дар ҷаҳон ин равишро истифода мебаранд.
Аммо иқтисодиёт ба таври назаррас тағйир ёфт, ки биноҳои нави анъанавӣ берун аз заминаҳои мушаххас камёб мешаванд.
Гуфта мешавад, равиш ҳоло ҳам дар сенарияҳои муайян маъно дорад:
Ҷойгиршавӣ бо иншооти мавҷуда
Ҷойгиршавӣ бо иншооти мавҷуда-марказҳои маълумот, корхонаҳои истеҳсолӣ, анборҳои роҳи оҳан-ки дар он ҳуҷраи батареяи махсус метавонад инфрасохтори идоракунии гармидиҳӣ, системаҳои амниятӣ ва кормандони хидматрасониро мубодила кунад.
01
Муҳити зичи шаҳр
Муҳити зичи шаҳрки дар он харочоти амвол астрономй ва сохтмони амудй афзалтар аст. Бинои батареяи бисёрошёна-дар маркази шаҳри Токио ё Манҳеттен метавонад ба зичии энергия ноил шавад, ки системаҳои контейнерӣ бо он мувофиқат карда наметавонанд. Шумо метавонед рафҳои фарши{3}}ба-ро ба шифт часпонед, системаҳои HVAC-ро барои лифофаи бино оптимизатсия кунед ва бо инфрасохтори барқии мавҷуда шевотар ҳамгиро шавед.
02
Дастгоҳҳои бениҳоят калон
Дастгоҳҳои бениҳоят калон(500MWh+), ки арзиши ниҳоии корҳои сохтмонӣ дар муқоиса бо чандирии тарҳрезии фармоишӣ ночиз мешавад.
03
Мушкилот дар он аст, ки "маргиналӣ" дубора муайян карда мешавад. Панҷ сол пеш, ҳама чизи зиёда аз 100 МВт соат ба сохтмони анъанавӣ маъқул буд. Имрӯз ин ҳадди аксар эҳтимолан ба 300 МВт/соат ё болотар рафтааст ва он ҳоло ҳам боло меравад.
Идоракунии гармидиҳӣ: Дар куҷо чизҳо ҷолиб мешаванд
Ин аст, ки ман мехоҳам каме вақт гузаронам, зеро он қадр карда нашудааст.
Ҳуҷайраҳои литий-махлуқҳои ҳассос ба ҳарорат-анд. Равзанаи оптималии кори онҳо аз 15 дараҷа то 35 дараҷа ҷойгир аст. Аз ин диапазон берун равед ва шумо ба таназзули суръатёфта, пажӯҳиши иқтидор ва гурези эҳтимолии гармӣ менигаред. Фарқи байни мӯҳлати дороиҳои 12-сола ва мӯҳлати дороиҳои 7-сола аксар вақт ба идоракунии гармидиҳӣ вобаста аст.
Системаҳои контейнерӣ асосан дар сардшавии моеъ муттаҳид шудаанд. Плитаҳои хунук мустақиман бо модулҳои батарея алоқа мекунанд, омехтаҳои обҳои гликол{1}}ро тавассути ҳалқаи пӯшидае, ки ба хунуккунакҳои беруна пайваст мешаванд, давр мезананд. Массаи гармидиҳӣ идорашаванда аст. Вақтҳои вокуниш зуд аст. Градиентҳои ҳарорат дар тамоми бастаи батарея одатан дар ҳудуди 3-5 дараҷа мемонанд.
Насбҳои анъанавӣ таърихан ба кондитсионери сатҳи ҳуҷра- такя мекарданд. Он кор мекунад, аммо камтар самаранок аст. Ҳаво дар муқоиса бо моеъ қобилияти гармии даҳшатнок дорад. Шумо сардшавии аз ҳад зиёдро анҷом медиҳед, то ҳуҷайраҳои гармтарин дар ҳудуди ҳудуди худ бимонанд, яъне хунуктарин ҳуҷайраҳо ба таври оптималӣ кор мекунанд. Сарбории паразитии энергетикӣ метавонад ба 8{7}}12% иқтидори система дар шароити иқлими гарм ва 3{8}}5% барои контейнерҳои хуб тарҳрезишуда, ки аз моеъ сард мешаванд, мерасад.
Баъзе иншооти навтари стансияҳо-сохти ғарқкуниро қабул кардаанд, ки тамоми модулҳои батареяро дар моеъи диэлектрикӣ ғарқ мекунанд. Фаъолияти гармидиҳӣ истисноӣ аст. Аммо мураккабии амалиётӣ ва талаботи идоракунии моеъ қабули барномаҳои махсусро маҳдуд мекунанд.
Рақамҳое, ки ҳеҷ кас дар бораи он сӯҳбат намекунад
Таҳиягарони лоиҳа иқтибос овардани рақамҳои $/кВт/соатро дӯст медоранд. Диапазони кунунӣ дар сатҳи система барои маҳлулҳои контейнерӣ вобаста аз химия, давомнокӣ ва омилҳои ҷуғрофӣ дар байни $150-250/кВт/соат ҷойгир аст.
Аммо ин рақами сарлавҳа бештар аз он ки ошкор мекунад, пинҳон мекунад.
Ду сенарияи лоиҳаи 100 МВт-соатро баррасӣ кунед:
Муносибати контейнерӣ:
Таҷҳизот: ~ $18 миллион
Омодасозии сайт: ~$1,2 миллион
Насб ва ба истифода додан: ~ $800K
Пайвастшавӣ ба шабака: ~$2 миллион (аз рӯи ҷойгиршавӣ ба таври ваҳшӣ фарқ мекунад)
Мӯҳлат: 8-14 моҳ аз фармоиш то амалиёт
Навъи истгоҳи анъанавӣ-:
Таҷҳизот: ~ $15 миллион (батареяҳо ва PCS воқеан бе контейнерсозӣ каме арзонтаранд)
Сохтмони бино: ~ $4-6M
Омодасозии сайт: ~$2 миллион
Насб ва ба истифода додан: ~ $1,5 миллион
Пайвастшавӣ ба шабака: ~$2 миллион
Мӯҳлати: 18-30 моҳ
Лоиҳаи контейнерӣ барои таҷҳизоти хом бештар арзиш дорад, аммо дар ҳама чизи дигар камтар. Ва ин фарқияти ҷадвали вақт? Он арзиши имкониятро ифода мекунад, ки дар шаклҳои лоиҳа хеле кам ба назар мерасад. Дорои нигоҳдорӣ, ки 12 моҳ пеш даромад ба даст овардааст, метавонад ҳисоби сармоягузориро комилан тағир диҳад.
Сӯхтор ва бехатарӣ: Фил дар контейнер
Ман наметавонам ин мақоларо бинависам, ки дар Аризона дар соли 2019 ё Виктория дар соли 2021 ё ҳодисаҳои сершумор дар Кореяи Ҷанубӣ баррасӣ карда шавад.
Сӯхторҳои батарея хатари назариявӣ нестанд. Онҳо мушкилоти муҳандисӣ ҳастанд, ки таваҷҷӯҳи ҷиддиро талаб мекунанд.
Системаҳои контейнерӣ бартариҳои муайяни хос доранд. Изолятсияи физикӣ байни агрегатҳо маънои онро дорад, ки ҳодисаи фирори гармидиҳӣ дар як контейнер ҳатман ба воҳидҳои ҳамсоя гузарад. Вентатсияи дефлагратсионӣ метавонад бевосита дар сохтори контейнер тарҳрезӣ карда шавад. Вокуниш ба ҳолати изтирорӣ содда карда шудааст- сӯхторнишонҳо метавонанд наздик шаванд, минтақаҳои истисно таъсис диҳанд ва ба воҳидҳои осебдида бигзоранд, ки бе хатари сохторҳои ишғолшуда худашонро сӯзонанд.
Ҳодисаи МакМиккен дар Аризона ба як контейнер дахл дошт, ки тақрибан ду сол бе мушкилот кор мекард. Ҷамъоварии газ ҳангоми ҳодисаи гармӣ шароити таркишро ба вуҷуд овард. Вақте ки сӯхторнишонҳо барои тафтиш дарро боз карданд, контейнер таркид. Чор нафар дар беморхона бистарӣ шуданд.
Вокуниши соҳа ҳамаҷониба буд: системаҳои мукаммали муайянкунии газ, панелҳои автоматии дефлагратсионӣ, протоколҳои аз нав дида баромадашуда оид ба вокуниш ба ҳолати фавқулодда, ки кушодани контейнерҳоро ҳангоми ҳодисаҳои эҳтимолии гармӣ ба таври возеҳ манъ мекунанд. Озмоиши UL 9540A ҳоло усулҳои стандартишудаи арзёбии хусусиятҳои паҳншавии оташро пешниҳод мекунад.
Аммо дар ин ҷо он чизест, ки ман ҷолиб меёбам. Хусусияти баланд-профилии ҳодисаҳои контейнерии BESS воқеан беҳтаршавии бехатарии зудтарро нисбат ба профили паҳншудаи хатари насбҳои анъанавӣ ба вуҷуд овард. Вақте ки чизе дар контейнер рӯй медиҳад, он хабар медиҳад. Вақте ки як ҳуҷраи батарея дар як иншооти саноатӣ ҳодиса рух медиҳад, он аксар вақт дар зери садамаҳои умумии истеҳсолӣ тасниф карда мешавад ва тафтиши камтар мегирад.
Он чизе ки бозор воқеан мехоҳад
Ман дар тӯли чанд соли охир таҳаввулоти мушаххасоти харидро мушоҳида кардам. Смена бешубха аст.
Панҷ сол пеш, RFP пешниҳодҳои муфассалро ҳам барои ҳалли контейнерӣ ва ҳам истгоҳӣ- дархост мекарданд. Баҳодиҳандагон мехостанд муқоиса кунанд.
Имрӯз, аксари хариди миқёси коммуналӣ ба таври возеҳ формати контейнершударо муайян мекунад. Стандартизатсия худ-мустаҳкамкунанда гардид. Сармоягузорон маҳсулотро мефаҳманд. Андеррайтерҳои суғурта чаҳорчӯба муқаррар кардаанд. Пудратчиёни O&M таҷрибаи махсус таҳия кардаанд. Экосистема дар атрофи контейнерҳо муттаҳид шудааст.
Ин маънои онро надорад, ки равишҳои анъанавӣ аз байн мераванд. Аммо мавқеъи онҳо танг мешавад. Насбҳои фармоишӣ барои барномаҳои мушаххас. Лоиҳаҳои бозсозӣ бо истифода аз инфрасохтори мавҷуда. Минтақаҳо, ки логистикаи контейнерӣ душвор аст.
Контейнери 5MWh ва берун аз он
Дар ин ҷо корҳо пеш рафта истодаанд.
Системаҳои контейнерии барвақт шояд 1-2 МВт-соатро ба қуттии 40-футӣ бастаанд. Маҳсулоти насли ҷорӣ аз CATL, BYD, Tesla ва дигарон мунтазам ба 3-4 МВт / соат мерасад. Megapack 2 XL ба 4 МВт/соат тела медиҳад. Ширкати CATL EnerOne Plus 5 МВт соатро талаб мекунад+.
Физика ин корро мекунад: ҳуҷайраҳои зичии баландтари энергия (280Ah LFP призматики стандартӣ шудааст), идоракунии самараноки гармидиҳӣ, ки ба бастабандии сахттар имкон медиҳад, алгоритмҳои оқилонаи BMS қобилияти бештари қобили истифодаро аз ҳамон сахтафзор истихроҷ мекунанд.
Аммо маҳдудиятҳо вуҷуд доранд. Вазн тақрибан 35{2}}40 тонна-бештар аз он маҳдудият мешавад, шумо бо талаботи махсуси нақлиёти вазнин сарукор доред. Зичии гармӣ маънои миқёси системаҳои радкунии гармиро ба таври ғайрихаттӣ дорад. Равандҳои сертификатсияи бехатарӣ барои воҳидҳои иқтидори баландтар тӯл мекашанд ва арзиши бештар доранд.
Тахмини ман-ва ин танҳо тахмин-ин аст, ки мо стандартизатсияи бозорро дар ҷое тақрибан 5-6МВт/соат барои як эквиваленти 40-фут мебинем. Ғайр аз ин, шумо ба илова кардани контейнерҳо шурӯъ мекунед, на васеъ кардани онҳо. Логистикаи стандартизатсия аз манфиатҳои ниҳоии андозагирии фармоишӣ зиёдтар аст.
Маълумоти фаврӣ дар бораи химия
Ман пеш аз ҳама дар бораи фосфати оҳани литий (LFP) менависам, зеро дар он ҷо бозори миқёси коммуналӣ- ба вуҷуд омадааст. Профили бехатарӣ, мӯҳлати давра ва траекторияи хароҷот онро барои барномаҳои шабакавӣ бартарӣ медиҳанд.
Аммо он чиро, ки меояд, нодида нагиред.
Натрий-иони воқеӣ аст. CATL хатҳои истеҳсолӣ дорад. Зичии энергия камтар аст (тақрибан 80-90% LFP), аммо хароҷоти ашёи хом ва устувории занҷири таъминот ҷолиб аст. Барои нигоҳдории статсионарӣ, ки дар он зичии энергияи гравиметрӣ аҳамияти камтар дорад, зарфҳои натрий-ион метавонанд дар давоми 3-5 сол саҳми назаррасро гиранд.
Ҳолати сахти-аз нигоҳи{1}}аз рӯи миқёси шабака то соли 2030 дуртар боқӣ мемонад. Аммо вақте ки он фаро мерасад, муодилаҳои идоракунии гармидиҳӣ комилан тағир меёбанд. Ҳеҷ гуна электролитҳои моеъ маънои хусусиятҳои бехатарии комилан гуногунро дорад.
Фикрҳои ниҳоӣ
Баҳси контейнерӣ ва анъанавӣ асосан аз ҷониби бозор ҳал карда шудааст. Контейнерҳо ғолиб омаданд, зеро онҳо мушкилоти ҷойгиркуниро ҳал карданд ва ҷойгиркунӣ монеа буд. Гузариши энергетикӣ вақт надорад, ки муҳандисии фармоиширо дар ҳар як лоиҳа интизор шавад.
Он чизе, ки ҷолиб боқӣ мемонад, на рақобати байни ин форматҳо, балки таҳаввулоти дар дохили системаҳои контейнершуда рух медиҳад. Иқтидорҳои калонтар, идоракунии оқилонаи гармӣ, ҳамгироии мураккабтар бо хадамоти шабакавӣ. Контейнер ба платформа табдил ёфтааст.
Насбҳои анъанавии истгоҳҳо-дар чароғҳое, ки онҳо маъно доранд, боқӣ хоҳанд монд. Лоиҳаҳои Браунфилд. Мағозаҳои шаҳрӣ. Барномаҳо бо талаботи беназир. Аммо барои паҳнкунии миқёси нигоҳдории шабака-гигаватт-соат иқтидори ҳамасола дар тамоми қитъа-контейнер воҳиди асосии ҷойгиркунӣ гардид.
Ин романтика нест. Ин логистика аст. Ва дар инфрасохтор, логистика одатан ғолиб меояд.