نظام تخزين الطاقة صفر الكربون التجاري

أنظمة تخزين الطاقة ليست مجرد إضافة اختياريّة، بل هي عامل أساسي لتحقيق مجمعات تجارية خالية من الكربون.والموثوقية اللازمة لدمج الطاقة المتجددة، وتحسين استهلاك الطاقة، وضمان مستقبل مستدام ومرن للممتلكات التجارية.يعتمد التطبيق المحدد ونوع ESS المختار على احتياجات الطاقة المحددة للمجمع، الموقع، والميزانية، ولكن الدور الأساسي للـ ESS في تسهيل العمليات الصفرية للكربون واضح.

المفهوم الأساسي: تمكين العمليات الخالية من الكربون

يهدف المجمع التجاري الصفر للكربون إلى تحقيق بصمة كربونية صافية، مما يعني أنه يولد أو يعوض نفس كمية انبعاثات الكربون التي يستهلكها.أنظمة تخزين الطاقة (ESS) حاسمة لتحقيق هذا الهدف من خلال معالجة التباين الكامن في مصادر الطاقة المتجددة وتحسين استهلاك الطاقة.

سيناريوهات التطبيق:

• دمج الطاقة المتجددة وتعظيمها:

سيناريو:يستخدم المجمع التجاري توليد الطاقة المتجددة في الموقع مثل ألواح الطاقة الشمسية الكهروضوئية على الأسطح وهياكل وقوف السيارات.

دور الـ ESS:

التقاط الطاقة المتجددة الزائدة: خلال فترات إنتاج الطاقة الشمسية العالية (على سبيل المثال ، منتصف النهار) ، تخزن ESS الطاقة الزائدة التي لا تحتاجها المجمع على الفور.

تسوية التقطت: يعوض التقلبات في إمدادات الطاقة المتجددة الناجمة عن تغيرات الطقس (الغيوم ، سقوط الليل) عن طريق تفريغ الطاقة المخزنة عند انخفاض الطاقة.

تعظيم الاستهلاك الذاتي: يضمن أن المجمع يستخدم أكبر قدر ممكن من الطاقة المتجددة التي ينتجها ، مما يقلل من الاعتماد على الشبكة وانبعاثات الكربون ذات الصلة.

مثال:يلتقط ESS البطارية الطاقة الشمسية في منتصف النهار ويطلقها في المساء عندما يكون الطلب على الطاقة مرتفعًا والإنتاج الشمسي ضئيلًا ، وبالتالي يقلل من الاعتماد على طاقة الشبكة التي تعمل بالوقود الأحفوري.

• إدارة ذروة الطلب (تحويل الحمل):

سيناريو:المباني التجارية عادة ما تواجه ذروة الطلب على الكهرباء خلال أوقات معينة من اليوم، مثل الصباح الباكر والمساء المتأخر، مما يؤدي إلى ارتفاع تكاليف الكهرباء وتوتر الشبكة.

دور الـ ESS:

الشحن خلال ساعات العمل غير الذروة: يتم شحن ESS خلال فترات انخفاض الطلب على الكهرباء وانخفاض الأسعار ، غالبًا في الليل.

التفريغ خلال ساعات الذروة: ثم يقوم بتفريغ الطاقة المخزنة خلال فترات ذروة الطلب ، مما يقلل من اعتماد المجمع على الشبكة خلال هذه الأوقات عالية التكلفة.

خفض فواتير الطاقة: هذا يقلل من رسوم الذروة الطلب، مما يؤدي إلى وفورات كبيرة في التكاليف للمجمع.

الحد من إجهاد الشبكة: يساهم في شبكة أكثر استقراراً ومرونةً عن طريق تقليل ذروة الطلب.

مثال:يتم شحن ESS في الليل ثم توفير الطاقة خلال النهار عندما تكون عمليات المبنى ومكيف الهواء قيد الاستخدام الكامل ، وبالتالي تجنب أسعار الشبكة في ذروة.

• طاقة احتياطية للعمليات الحرجة:

سيناريو:يمكن أن تؤدي انقطاعات الكهرباء إلى تعطيل العمليات التجارية بشكل كبير، مما قد يؤدي إلى خسائر مالية ومخاوف بشأن السلامة.

دور الـ ESS:

إمدادات الطاقة غير المتقطعة (UPS): يمكن أن تعمل ESS كـ UPS ، وتوفر الطاقة بسلاسة أثناء فشل الشبكة ، مما يضمن استمرار العمليات الحرجة مثل أنظمة الأمن ومراكز البيانات ،المصاعدوالإضاءة الأساسية.

تحسين القدرة على الصمود: يعزز القدرة على الصمود الشامل للمجمع أمام انقطاع الطاقة الخارجية.

مثال:يعمل نظام ESS بطارية على الفور لتزويد نظم الإضاءة الطارئة وإدارة المباني بالطاقة أثناء انقطاع الكهرباء، مما يسمح بالإجلاء الآمن واستمرار تشغيل البنية التحتية الحيوية.

• خدمات الشبكة وتوليد الإيرادات:

سيناريو:الشبكة تتطلب موارد مرنة لتحقيق التوازن بين العرض والطلب، ويمكن أن توفر ESS هذه الخدمات.

دور الـ ESS:

تنظيم التردد: يمكن أن يستجيب ESS بسرعة لتقلبات في تردد الشبكة ، مما يسهم في استقرار الشبكة.

استجابة الطلب: يمكنها المشاركة في برامج استجابة الطلب، والحد من استهلاك الكهرباء خلال فترات الذروة والحصول على تعويضات عن هذه الخدمات.

تدفق الإيرادات: يوفر للمجمع التجاري تدفقات إضافية من الإيرادات، مما قد يعوض تكاليف الاستثمار الأولية.

مثال: يمكن تشغيل ESS من قبل مشغل الشبكة لإدخال أو امتصاص الطاقة حسب الحاجة، مما يساعد على الحفاظ على استقرار الشبكة.

• دمج شحن المركبات الكهربائية:

سيناريو: ستقدم العديد من المجمعات التجارية ذات الكربون الصفر مرافق لشحن سيارات الكهرباء للموظفين والزوار.

دور الـ ESS:

تسوية الطلب من شحن الكهرباء: يمكن لـ ESS تخفيف الطلب المتزايد على الكهرباء من محطات شحن الكهرباء ، مما يمنع الإفراط في الشبكة المحلية.

تحسين تكاليف الشحن: يمكنه شحن المركبات الكهربائية باستخدام الطاقة المتجددة المخزنة أو خلال ساعات الارتفاع ، مما يقلل من تكاليف الشحن.

دعم استقرار الشبكة: يساعد على إدارة حمولة شحن المركبات الكهربائية بطريقة لا تؤثر سلبًا على استقرار الشبكة.

مثال: يمكن استخدام ESS لشحن أسطول المركبات الكهربائية خلال الليل عندما يكون الطلب منخفضًا ، مما يسمح لهم بشحنها بالكامل للاستخدام خلال يوم العمل.

أنواع تخزين الطاقة:

العديد من أنواع ESS مناسبة للمجمعات التجارية ، بما في ذلك:

بطاريات ليثيوم أيون: الخيار الشهير بسبب كثافة الطاقة العالية وكفاءتها وانخفاض التكاليف.

بطاريات التدفق: عمر أطول وتوسع أفضل ، مناسبة لتركيبات أكبر وتخزين طويل الأمد.

تخزين الطاقة الحرارية: تخزين الطاقة الحرارية للتدفئة والتبريد ، مما يقلل من الحمل الكهربائي لأنظمة HVAC.

المزايا الرئيسية لـ ESS في مجمع تجاري خال من الكربون:

انخفاض البصمة الكربونية: يسمح باستخدام أكبر للطاقة المتجددة ويقلل من الاعتماد على طاقة الشبكة التي تعمل بالوقود الأحفوري.

تكاليف تشغيل أقل: يقلل من فواتير الكهرباء من خلال إدارة ذروة الطلب وتحسين الاستهلاك الذاتي.

تحسين المرونة: يوفر الطاقة الاحتياطية والحماية من انقطاع الشبكة.

زيادة استقلالية الطاقة: يقلل من الاعتماد على الشبكة وتقلب الأسعار المرتبط بها.

المساهمة في مستقبل مستدام: تعزيز الطاقة النظيفة والاقتصاد الدائري.