ما هو PCS في تخزين الطاقة؟ هو نظام تحويل الطاقة الذي يحوّل تيار البطاريات المستمر إلى تيار متردد وبالعكس، ويُجمَّع مع محوّل رفع الجهد في وحدة تُسمّى PCS skid، وإذا رُكّبت في حاوية فهي حاوية PCS. ولا تضم حاوية PCS بطاريات، وتُحدَّد بالقدرة (MW) لا بالطاقة (MWh). وفي محطة Richborough Energy Park بالمملكة المتحدة صنّعت ETENZ لشركة NR Electric حاويات PCS العشرين: في كل حاوية high cube بطول 40 قدماً مجموعة تحويل قدرة ورفع جهد بقدرة 5.5 MW، وفي كل حاوية بطول 20 قدماً مجموعة بقدرة 2.75 MW.
في محطات تخزين الطاقة بالبطاريات، PCS هو نظام تحويل الطاقة (Power Conversion System)، ويُجمَّع مع محوّل رفع الجهد إلى الجهد المتوسط في وحدة واحدة تُعرف باسم PCS skid؛ وإذا رُكّبت هذه الوحدة في حاوية سُمّيت حاوية PCS. عند التفريغ يحوّل PCS التيار المستمر الخارج من البطاريات إلى تيار متردد، ويرفع المحوّل جهده إلى الجهد المتوسط ليدخل خطوط الجهد المتوسط في المحطة؛ وعند الشحن يجري التيار في الاتجاه المعاكس.
تستخدم محطة Richborough Energy Park في مقاطعة كنت بالمملكة المتحدة 20 حاوية PCS صنّعتها ETENZ لصالح NR Electric، منها 18 حاوية high cube بطول 40 قدماً وحاويتان high cube بطول 20 قدماً. والأمثلة في هذا المقال مأخوذة من هذا المشروع، وتفاصيله في دراسة حالة حاويات PCS لتخزين الطاقة في المملكة المتحدة.
المعدات الرئيسية في الحاوية هي PCS ومحوّل رفع الجهد. ويُسمّى PCS أيضاً عاكس البطاريات، وهو ثنائي الاتجاه: يحوّل التيار المستمر القادم من البطاريات إلى تيار متردد عند التفريغ، ويحوّل التيار المتردد القادم من الشبكة إلى تيار مستمر يُخزَّن في البطاريات عند الشحن. وفي هذا النوع من الوحدات يخرج من PCS تيار متردد منخفض الجهد، فيرفعه المحوّل إلى الجهد المتوسط. ويحدد مورد المعدات طريقة تجميعها، وتضم بعض حاويات PCS أيضاً لوحة جهد منخفض ووحدة حلقة رئيسية (RMU) للجهد المتوسط.
يتحدد ترتيب الأبواب بحسب التبريد والوصول للصيانة. ففي Richborough تحمل كل حاوية بطول 40 قدماً أربعة أبواب شبكية للتهوية في منتصف الجانب الطويل، مقابل حجرة المحوّل: تهوّي الحجرة أثناء التشغيل وتنفتح بالكامل عند الصيانة، أما بقية الأبواب فمصمتة.
تضم حاوية البطاريات عناقيد البطاريات ونظام إدارة البطاريات (BMS)، وتُحدَّد بالطاقة بوحدة MWh، مثل 143 حاوية تخزين طاقة بسعة 5 MWh لمشروع تشونغوي في نينغشيا. أما حاوية PCS فلا تضم بطاريات، وتُحدَّد بالقدرة بوحدة MW: فكل حاوية بطول 40 قدماً في Richborough تضم مجموعة تحويل قدرة ورفع جهد بقدرة 5.5 MW.
ويختلف التبريد بينهما. فالبطاريات حساسة للحرارة، لذلك تكون حاوية البطاريات محكمة الإغلاق، ويُبقي التبريد السائل أو التكييف البطاريات ضمن نطاق حراري ضيق؛ ومتطلبات الحاوية في هذا الجانب مشروحة في دليل معايير تصميم حاويات تخزين الطاقة. أما في حاوية PCS فتأتي الحرارة من PCS والمحوّل، وتُهوّى حجرة المحوّل عبر أبواب شبكية أو فتحات تهوية بشرائح. وإذا كان PCS مبرَّداً بالسائل احتاج أيضاً إلى وحدة تبريد سائل لمحولات PCS، ويُصمَّم تثبيتها ومنافذ مرور أنابيبها عبر جدار الحاوية وتغذيتها الكهربائية المساعدة مع الحاوية نفسها.
وكثيراً ما تُقارَن حاوية PCS بكشك المحوّل وبمحطة التحويل. فالحاوية التي تضم محوّل رفع الجهد ولوحات الجهد المتوسط والمنخفض فقط، ويُركَّب PCS خارجها، هي كشك محوّل لتخزين الطاقة، مثل كشك محول كهرباء لأنظمة تخزين الطاقة بطول 20 قدماً بغرفه الثلاث: غرفة الجهد المتوسط، وغرفة المحوّل، وغرفة الجهد المنخفض. أما محطة التحويل فتقع عند نقطة الربط بالشبكة: ترفع كل حاوية PCS في الموقع الجهد إلى المستوى المتوسط، ثم تُجمَّع القدرة وتصل إلى شبكة الجهد العالي عبر محطة تحويل.
مقاس الحاوية يتبع المعدات: يحدد مورد PCS والمحوّل القدرة والترتيب، ويلتزم مصنّع الحاويات بالمتطلبات الفنية لهذا المورد. وتستخدم حاويات PCS في Richborough مقاسين من حاويات high cube:
| المقاس | الأبعاد (الطول × العرض × الارتفاع) | عدد الوحدات | مجموعة تحويل القدرة ورفع الجهد في كل وحدة |
|---|---|---|---|
| حاوية high cube بطول 40 قدماً | 12192 × 2438 × 2896 مم | 18 | 5.5 MW |
| حاوية high cube بطول 20 قدماً | 6058 × 2438 × 2896 مم | 2 | 2.75 MW |
قدرة المعدات في الحاوية بطول 20 قدماً نصف قدرتها في الحاوية بطول 40 قدماً، وطول الحاوية قرابة النصف أيضاً. والحاويتان بعرض 2438 مم وارتفاع 2896 مم، فمقطعهما واحد، وتحمل كل منهما زوايا قياسية ورقم حاوية. مواصفات الوحدة بطول 40 قدماً ونطاق توريدها في صفحة المنتج حاوية PCS 40 قدم.
يقدّم مورد المعدات PCS والمحوّل والمتطلبات الفنية، ويتولى مصنّع الحاويات تصنيع الحاوية وأنظمتها المساعدة. وفي حاويات Richborough أنجزت ETENZ في مصنعها، وفق المتطلبات الفنية لشركة NR Electric، الأجزاء التالية:
ورّدت NR Electric معدات PCS والمحوّلات. ويستطيع مصنّعو PCS والمحوّلات ومكاملو أنظمة تخزين الطاقة إسناد تصنيع الحاوية وتجهيزها بالأنظمة المساعدة إلى ETENZ، لتُصنع حول معداتهم وبعلامتهم التجارية؛ والتفاصيل في تصنيع هياكل حاويات تخزين الطاقة.
يرمز PCS إلى Power Conversion System، أي نظام تحويل الطاقة. وكلمة skid تعني في الأصل القاعدة الفولاذية التي تُجمَّع عليها المعدات مسبقاً وتُنقل قطعةً واحدة، لذلك فإن PCS skid وحدة واحدة تضم PCS ومحوّل رفع الجهد. وإذا وُضعت هذه الوحدة نفسها داخل حاوية فهي حاوية PCS، وهي التسمية التي تستخدمها ETENZ.
ولا يستخدم الموردون هذه التسميات بالطريقة نفسها: فبعض وحدات MV skid تضم PCS، وبعضها يقتصر على محوّل ولوحات للجهد المتوسط. وقائمة المعدات تبيّن محتوى الوحدة بدقة أكبر من اسمها.
تقع محطة Richborough Energy Park لتخزين الطاقة بالبطاريات في مقاطعة كنت بالمملكة المتحدة، وتبلغ قدرتها 100 MW وسعتها 100 MWh، وتتصل بشبكة النقل من خلال محطة التحويل Richborough بجهد 400 kV التابعة لـ National Grid. وقد صنّعت ETENZ لصالح NR Electric حاويات PCS العشرين في المحطة، منها 18 حاوية high cube بطول 40 قدماً تضم كل منها مجموعة تحويل قدرة ورفع جهد بقدرة 5.5 MW، وحاويتان high cube بطول 20 قدماً تضم كل منهما مجموعة بقدرة 2.75 MW.
سُلّمت الحاويات في يوليو 2022 ووصلت إلى الموقع في أكتوبر من العام نفسه، ورُبطت المحطة بالشبكة في ديسمبر 2023 وهي في التشغيل التجاري. وتفاصيل التسليم والحاويات في دراسة حالة مشروع Richborough.
تضم حاوية البطاريات عناقيد البطاريات ونظام BMS، وتُحدَّد بوحدة MWh، وتُضبط فيها الحرارة والرطوبة. وتضم حاوية PCS نظام PCS ومحوّل رفع الجهد دون بطاريات، وتُحدَّد بوحدة MW، وتُهوّى حجرة المحوّل فيها.
يرمز PCS في تخزين الطاقة إلى نظام تحويل الطاقة (Power Conversion System)، وهو جهاز التحويل ثنائي الاتجاه بين البطاريات والشبكة. وحاوية PCS هي الحاوية التي تضمه مع محوّل رفع الجهد.
يضم كشك المحوّل لتخزين الطاقة محوّل رفع الجهد ولوحات الجهد المتوسط والمنخفض فقط، ويُركَّب PCS منفصلاً عنه؛ أما حاوية PCS فتضم PCS أيضاً.
يتبع المقاس المعدات. ففي Richborough Energy Park تضم كل حاوية PCS من نوع high cube بطول 40 قدماً (12192 × 2438 × 2896 مم) مجموعة تحويل قدرة ورفع جهد بقدرة 5.5 MW، وتضم كل حاوية high cube بطول 20 قدماً (6058 × 2438 × 2896 مم) مجموعة بقدرة 2.75 MW.
يختلف ذلك من مورد إلى آخر: فبعض وحدات MV skid تضم PCS، وبعضها يقتصر على محوّل ولوحات للجهد المتوسط ويُركَّب PCS منفصلاً عنها. وقائمة المعدات هي التي تبيّن ذلك.
لتصنيع حاوية حول PCS والمحوّل لديك، أرسل مخطط ترتيب المعدات والمتطلبات الفنية إلى ETENZ واطلب عرض سعر.
شكراً لمشاركتك محتوى ETENZ
راسلنا على واتساب أو أرسل استفسارك، ونرد خلال 24 ساعة في أيام العمل.
كيف تختار مورد حاويات تخزين الطاقة؟ قبل الطلب تحقق من 6 نقاط: هل يصمم الحوامل على مقاس حزمة البطاريات لديك ويرسل مخطط أبعاد الحامل والحزمة مع عرض السعر، وما الذي يشمله اختبار قبول المصنع على مستوى الحاوية، وما الشهادات والاعتمادات التي يحملها، وكم حاوية ينتج سنوياً وما حجم الدفعات التي سلّمها، وهل تُشحن الحاوية بعرضها كحاوية قياسية، وهل يمكنك تدقيق المصنع وفحص الحاويات قبل الشحن.
تضع معايير تصميم حاويات تخزين الطاقة الحدود الدنيا والأساليب، أما متطلبات كل حاوية فتحددها حزمة البطاريات والوجهة ومسار النقل. يشرح هذا الدليل لمصنعي البطاريات ومكاملي الأنظمة، بنداً بنداً، الهيكل والرفع، ومخطط أبعاد الحامل والحزمة وأحمال الأرضية، ودرجة الحماية IP والحماية من التآكل، والتبريد السائل وإزالة الرطوبة، والحماية من الحريق وتنفيس الانفجار، والكابلات والتأريض، والاختيار بين عرض 2438 و2550 مم واعتماد CSC، ثم ما يُكتب في المواصفات وبنود التحقق في المصنع على مستوى الحاوية.
يصل غلاف مسبق الصنع مخصص لمعالجة المياه إلى عرض قابل للتصنيع أسرع عند الاختيار مبكراً بين الغلاف والوحدة المجهزة وتركيب المعدات والتكامل في المصنع.
كيف تختار مورد حاويات تخزين الطاقة؟ قبل الطلب تحقق من 6 نقاط: هل يصمم الحوامل على مقاس حزمة البطاريات لديك ويرسل مخطط أبعاد الحامل والحزمة مع عرض السعر، وما الذي يشمله اختبار قبول المصنع على مستوى الحاوية، وما الشهادات والاعتمادات التي يحملها، وكم حاوية ينتج سنوياً وما حجم الدفعات التي سلّمها، وهل تُشحن الحاوية بعرضها كحاوية قياسية، وهل يمكنك تدقيق المصنع وفحص الحاويات قبل الشحن.
مركز أخبار ETENZ
كيف تختار مورد حاويات تخزين الطاقة؟ قبل الطلب تحقق من 6 نقاط: هل يصمم الحوامل على مقاس حزمة البطاريات لديك ويرسل مخطط أبعاد الحامل والحزمة مع عرض السعر، وما الذي يشمله اختبار قبول المصنع على مستوى الحاوية، وما الشهادات والاعتمادات التي يحملها، وكم حاوية ينتج سنوياً وما حجم الدفعات التي سلّمها، وهل تُشحن الحاوية بعرضها كحاوية قياسية، وهل يمكنك تدقيق المصنع وفحص الحاويات قبل الشحن.
تضع معايير تصميم حاويات تخزين الطاقة الحدود الدنيا والأساليب، أما متطلبات كل حاوية فتحددها حزمة البطاريات والوجهة ومسار النقل. يشرح هذا الدليل لمصنعي البطاريات ومكاملي الأنظمة، بنداً بنداً، الهيكل والرفع، ومخطط أبعاد الحامل والحزمة وأحمال الأرضية، ودرجة الحماية IP والحماية من التآكل، والتبريد السائل وإزالة الرطوبة، والحماية من الحريق وتنفيس الانفجار، والكابلات والتأريض، والاختيار بين عرض 2438 و2550 مم واعتماد CSC، ثم ما يُكتب في المواصفات وبنود التحقق في المصنع على مستوى الحاوية.
يصل غلاف مسبق الصنع مخصص لمعالجة المياه إلى عرض قابل للتصنيع أسرع عند الاختيار مبكراً بين الغلاف والوحدة المجهزة وتركيب المعدات والتكامل في المصنع.
