أنظمة تخزين الطاقة البحرية: تسخير قوة بطاريات الليثيوم

 

أنظمة تخزين الطاقة البحرية

دعونا نلقي نظرة سريعة على أنظمة تخزين الطاقة البحرية لفهم أساسيات تخزين طاقة المحيطات.

أنظمة تخزين الطاقة البحرية ليست مثل أنظمة تخزين الطاقة العادية على الشاطئ. إنها تتطلب كثافة طاقة عالية ، ودورة حياة طويلة ، ونظام صغير الحجم لتناسب المساحات الصغيرة. بالنسبة لتطبيقات الطاقة البحرية والمحيطية ، تلبي بطاريات الليثيوم أيون هذه المتطلبات تمامًا.

لا تتطلب بطاريات الليثيوم الصيانة والإصلاح بشكل متكرر وهي مصدر طاقة موثوق به للمواقع البعيدة. علاوة على ذلك ، فهي تتكامل بشكل جيد مع أنظمة تخزين الطاقة الهجينة وهي صديقة للبيئة.

دعنا نستكشف العوامل التي تجعل أنظمة تخزين البطاريات هذه هي الخيار الأفضل وأي نظام قد يكون الخيار الأفضل لك.

نظام تخزين طاقة البطارية (BESS)

أصبحت BESS أو أنظمة تخزين طاقة البطارية شائعة بشكل متزايد لتخزين الطاقة من مختلف مصادر الطاقة المتجددة. كما قيل ، لا تشرق الشمس ولا تهب الرياح طوال الوقت ، لذا فإن تخزين الطاقة من هذه الموارد أمر ضروري. بالنسبة لأنظمة الطاقة على متن السفن ، يمكن لـ BESS المساعدة في تسخير الطاقة الشمسية البحرية والحفاظ على أنظمتك تعمل على مدار الساعة. يمكن لهذه الأنظمة توفير طاقة كافية للحفاظ على تشغيل أنظمة تخزين الطاقة البحرية. تبدأ العملية بتوليد الطاقة من أي مصدر. الخطوة التالية هي النقل وأنظمة تخزين البطارية تحتفظ بهذه الكهرباء لتزويد الطاقة عند الطلب.

نظام تخزين طاقة البطارية الحاوية (CBESS)

يتمثل الاختلاف الرئيسي بين BESS و Containerized Battery Storage System في أن نظام BESS هو نظام مخصص يتكون من وحدات البطارية ومعدات تحويل الطاقة وأنظمة التحكم ، وعادة ما يتم وضعها في مبنى أو منشأة مخصصة. من ناحية أخرى ، فإن نظام تخزين طاقة البطارية الحاوية هو وحدة تعبئة قياسية تتكون من البطاريات وإلكترونيات الطاقة وأنظمة الإدارة الحرارية وأنظمة التحكم. تتضمن فائدة CBESS سهولة النقل والنشر السريع والتوسع المعياري لنظام تخزين الطاقة. يمكن توصيل الحاوية بشبكة كهرباء أو أي نظام طاقة آخر.

أنظمة تخزين الطاقة الهجينة (HESS)

يحتوي HESS ، أو نظام تخزين الطاقة الهجين ، على اثنين أو أكثر من أنظمة تخزين الطاقة التي تؤدي إلى تحسين الأداء والموثوقية. لديها العديد من المزايا على أجهزة التخزين الفردية بما في ذلك الحذافات وخلايا الوقود والمكثفات الفائقة والبطاريات. اكتسب هذا النظام سمعة طيبة في السنوات الأخيرة لتخزين الطاقة في microgrids و EVs وأنظمة التخزين البحرية والسفن الكهربائية. يعمل النظام بسلاسة من خلال التكامل التآزري لتقنيات متعددة ، يكمل كل منها الآخر لتحسين الأداء. يعتبر HESS أفضل بكثير من حيث الموثوقية والعمر ، وهو أكثر كفاءة. علاوة على ذلك ، يعمل النظام بشكل مثالي لتطبيقات تخزين الطاقة البحرية.

أنظمة تخزين البطاريات التجارية

تُحدث أنظمة تخزين البطاريات على نطاق واسع ثورة في تخزين الطاقة البحرية التجارية. مع تحول التركيز نحو الطاقة الخضراء والموارد المستدامة ، تقدم هذه الأنظمة فوائد متعددة. تتمثل إحدى المزايا الرئيسية لأنظمة تخزين البطاريات التجارية للتخزين البحري في تحسين كفاءة الطاقة والميل إلى توفير طاقة موثوقة. يمكن لأنظمة التخزين هذه تخزين الطاقة من المصادر البحرية مثل مزارع الرياح البحرية أو منشآت الطاقة الشمسية وتوفير الطاقة عند الحاجة.

التحديات في إمدادات الطاقة البحرية

تواجه أنظمة تخزين الطاقة البحرية تحديات فريدة بسبب الطبيعة الصعبة للعمليات البحرية في الظروف البحرية القاسية. تتضمن بعض التحديات الرئيسية ما يلي:

1. 1. تقلب مصادر الطاقة: يأتي إمداد الطاقة البحرية من مصادر متعددة للطاقة بما في ذلك الرياح والمد والجزر والطاقة الشمسية والوقود الأحفوري. يتطلب تباين الموارد تنسيقًا فعالًا وفعالًا من خلال أنظمة تخزين موثوقة.

1. 1. المواقع البعيدة والبحرية: تتم العمليات البحرية في الغالب في مواقع بعيدة وبعيدة عن الشاطئ ، على بعد أميال من الشبكات التقليدية. لذلك ، يعد تخزين الطاقة الموثوق به أكثر أهمية من المواقع البرية.

1. 1. الظروف البيئية القاسية: تتم العمليات البحرية في بيئة قاسية تحتوي على ظروف تشمل العواصف والرياح العاتية وتآكل المياه المالحة وتقلبات درجات الحرارة. هذه العوامل تجعل من الضروري الحفاظ على مصدر طاقة موثوق.

1. 1. قيود المساحة والوزن: تعد المساحة والحجم والوزن عوامل مهمة عند التفكير في تخزين الطاقة للعمليات البحرية. بالنسبة لهذه التطبيقات ، فهي صغيرة الحجم ومصممة بكفاءة لتلائم مساحة محدودة مع الحفاظ على تشغيل النظام.

1. 1. جودة واستقرار الطاقة: يعد مصدر الطاقة الموثوق به بتردد ثابت شرطًا مسبقًا لتشغيل العمليات البحرية بسلاسة. يمكن أن تؤدي التقلبات في مصدر الطاقة إلى إتلاف المعدات الحساسة والتسبب في تعطل المعدات وتعطلها ومشكلات تشغيلية.

مزايا بطاريات الليثيوم

تتمتع أنظمة تخزين الطاقة البحرية القائمة على بطاريات الليثيوم بالعديد من المزايا مقارنة بالأنظمة الأخرى.

كثافة طاقة عالية للتخزين الأمثل

تعتمد العمليات والتركيبات البحرية ، حيث يمثل الفضاء عاملاً حاسمًا ، على كثافة طاقة عالية. يشير إلى كمية الطاقة المخزنة لكل وحدة حجم أو كتلة من وسيط التخزين. أنظمة تخزين بطاريات الليثيوم أيون قادرة على توفير المزيد من الطاقة مقارنة بالأنظمة الأخرى المماثلة. إنها تسمح للمشغلين البحريين بتخزين الطاقة في شكل خفيف الوزن ومضغوط دون فقدان جودة الطاقة. كما أنه يسمح بمدة أطول لتخزين الطاقة مما يتيح عمليات سلسة للأنظمة التي تعمل من تلقاء نفسها في المواقع البحرية. تعد البطاريات التي تعتمد على الليثيوم مثل LiFePo4 حلاً مثاليًا للرحلات الطويلة.

دورة حياة طويلة لعمليات مستدامة

تعني دورة الحياة عدد الشحنات والتفريغ التي يمكن للنظام التعامل معها مع الحفاظ على أدائه ضمن المعلمات المقبولة. في العمليات البحرية ، تعد دورة الحياة الطويلة عاملاً حاسمًا لأن الصيانة والاستبدال عملية صعبة. النظام ذو دورة الحياة الطويلة مستدام وهناك تكلفة تشغيلية أقل. علاوة على ذلك ، تعد دورة الحياة الطويلة ضرورية أيضًا للحفاظ على البيئة آمنة وتقليل البصمة الكربونية. الاستبدال المتكرر والصيانة يؤثران سلبًا على البيئة وبالتالي فهي غير مرغوب فيها. هذا هو السبب في أن أنظمة تخزين بطاريات الليثيوم هي الخيار الأفضل للعمليات البحرية.

وقت استجابة سريع لتوصيل الطاقة بكفاءة

وقت الاستجابة السريع هو عامل آخر مهم في اختيار نظام تخزين لتخزين الطاقة البحرية. يشير إلى السرعة التي يتكيف بها النظام مع التغيرات في الطلب على الطاقة أو العرض. يوفر النظام الطاقة المثلى حتى عندما يكون الإخراج متذبذبًا وبالتالي حماية المعدات باهظة الثمن والحفاظ على استقرار النظام. نظرًا لأن البيئة البحرية والعمليات البحرية ديناميكية ومتطلبة ، فإن وقت الاستجابة السريع ضروري للحفاظ على مصدر الطاقة الأمثل. تشتهر أنظمة بطاريات الليثيوم بوقت استجابتها السريع ، وبالتالي فهي الخيار الأول للأنظمة البحرية من قبل الخبراء.

اعتبارات السلامة والبيئة

تتطلب العمليات البحرية عناية فائقة لسلامة ورفاهية الأفراد المعنيين والنظام البيئي الذي يعمل فيه النظام. يمكن أن تسبب أنظمة تخزين الطاقة البحرية الكثير من الضرر للبيئة إذا لم يتم تجاهل اعتبارات السلامة. تلبي أنظمة بطاريات الليثيوم معايير البيئة والسلامة وهي آمنة للاستخدام في المواقع البعيدة. إنها مقاومة للتآكل وتحتوي على أجزاء قابلة لإعادة التدوير تقلل من انبعاثات الكربون.

اختيار بطاريات الليثيوم الصحيحة

لقد رأيت مزايا بطاريات الليثيوم ولكن لن يعمل كل نظام بطارية من أجلك. لاختيار نظام تخزين طاقة موثوق ومستدام ، يجب مراعاة عوامل محددة.

أولاً ، يجب تقييم سعة البطارية وكثافة الطاقة لضمان مطالب الطاقة المثلى دون انقطاع. ستحتاج إلى حساب إجمالي الحمل الذي يحتاجه النظام واستخدام نظام بطارية أكثر من قادر على التعامل مع هذا الحمل.

ثانيًا ، ينبغي النظر في طول عمر نظام تخزين الطاقة البحرية. العمليات البحرية في الغالب بعيدة واستبدال الأجزاء أو النظام بأكمله مكلف للغاية. لذلك ، اختر نظامًا ذا دورة طويلة وعمر عملي.

ثالثًا ، من المرجح أن يتم تثبيت نظامك في ظروف مناخية قاسية حيث يكون هناك تآكل وتلف أكثر من أنظمة الأرض. لذلك ، لن تحتاج فقط إلى نظام بطارية مرن ، بل ستحتاج أيضًا إلى التفكير في تغليف النظام لحمايته من البيئة.

أخيرًا ، يجب أن تكون سلامة الموظفين والبيئة الاعتبار الأول عندما تخطط لتثبيت نظام جديد. تعد بطاريات الليثيوم أيون خيارًا جيدًا لأنها آمنة لكل من البيئة والأشخاص الذين يعملون من حولها.

بطاريات الليثيوم للتخزين البحري B2B

إذا كنت تبحث عن نظام تخزين بطارية مدمج وخفيف الوزن وآمن وموثوق للتطبيقات البحرية ، فإن الليثيوم هو أفضل رهان لك. هذه البطاريات شائعة لسبب ما. إنها توفر طاقة عالية الجودة وتتمتع بعمر طويل مقارنة بالأنظمة الأخرى المماثلة.

تستخدم بطاريات الليثيوم على نطاق واسع في التطبيقات البحرية. تشمل بعض المناطق:

• • أوعية كهربائية هجينة

• • تكامل الطاقة المتجددة البحرية

• • احتياطي الطاقة في حالات الطوارئ

• • أنظمة ذاتية التشغيل بدون طيار (AUVs ، ROVs ، USVs)

• • أنظمة الدفع الكهربائي

• • تخزين الطاقة في المواقع البعيدة

• • معدات البحث والاستكشاف البحرية

• • أنظمة طاقة المركبات تحت الماء والغواصات

• • الطاقة المحمولة للإلكترونيات والأجهزة البحرية

• • الدفع الكهربائي للقوارب الترفيهية واليخوت.

افكار اخيرة

يوصى بشدة باستخدام بطاريات الليثيوم لتخزين الطاقة للتطبيقات البرية. ومع ذلك ، فإن أنظمة البطاريات القوية هذه جيدة بنفس القدر لأنظمة تخزين الطاقة البحرية. مع بطاريات الليثيوم ، ستتمتع بوقت استجابة سريع وكثافة طاقة عالية وراحة البال التي تأتي مع استخدام مصادر مستدامة لحماية البيئة.

إذا لم تكن تستخدم بالفعل أنظمة بطاريات الليثيوم ، فلا يجب أن تضيع أي وقت. حان الوقت لتحويل تخزين الطاقة البحرية لديك باستخدام بطاريات ليثيوم قوية.