نظام تخزين الطاقة للمستشفيات لإدارة الطاقة المستدامة

المستشفيات هي بيئات فريدة من نوعها مع طلبات عالية للغاية ومستمرة للطاقة، وموثوقيتها هي ذات أهمية قصوى.يلعب ESS دورًا حاسمًا في ضمان أن هذه المرافق تعمل بسلاسة وأمان.

أنظمة تخزين الطاقة لم تعد رفاهية، بل ضرورة للمستشفيات الحديثة.يلعبون دوراً حيوياً في ضمان سلامة ورفاهية المرضى وموظفيهم من خلال توفير الطاقة دون انقطاع، تمكين العمليات المستدامة، وتعزيز استقرار الشبكة.سوف يستمر اعتماد تقنيات ESS المتقدمة في النمو.

المفهوم الأساسي: ضمان الطاقة دون انقطاع وكفاءة التشغيل

الوظيفة الأساسية لـ ESS في المستشفيات هي توفير طاقة عالية الموثوقية وغير متقطعة.و زيادة كفاءة الطاقة في هذه المرافق الصحية الحيوية.

سيناريوهات التطبيق:

• الطاقة الاحتياطية للأنظمة الحرجة:

السيناريو: تتطلب المستشفيات طاقة مستمرة تماماً لمعدات الدعم الحيوي، وغرف الجراحة، وغرف العناية المركزة، والأجهزة الطبية الأساسية.يمكن أن يكون لأعطال الشبكة عواقب خطيرة وربما مهددة للحياة.

دور الـ ESS:

احتياطي الطاقة الفوري: يوفر ESS الطاقة السلسة والفورية خلال انقطاع الشبكة ، مما يضمن أن الأنظمة الحيوية تظل تعمل دون أي انقطاع.

حماية الدعم الحيوي: تشغيل معدات إنقاذ الحياة مثل أجهزة التنفس، ومراقبة القلب، ومضخات الإدخال.

الحفاظ على العمليات الحرجة: دعم الوظائف الأساسية مثل إضاءة غرفة العمليات وإضاءة الطوارئ ومعدات التصوير الطبي.

ضمان سلامة البيانات: حماية بيانات المرضى الحيوية الموجودة في أنظمة السجلات الطبية الإلكترونية.

مثال: أثناء انقطاع التيار الكهربائي، يتولى نظام الاستخدام الإلكتروني فوراً، مما يضمن استمرار تشغيل أجهزة التنفس في وحدة العناية المركزة ويمكن إجراء الإجراءات الجراحية دون انقطاع.

• إدارة ذروة الطلب (تحويل الحمل):

السيناريو: المستشفيات لديها احتياجات كبيرة من الكهرباء، وغالبا مع ارتفاع ذروة الحملات التي تضغط على الشبكة مما يؤدي إلى ارتفاع تكاليف الكهرباء.

دور الـ ESS:

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

التفريغ خلال ساعات الذروة: يتم إطلاق الطاقة المخزنة خلال فترات ذروة الطلب لتقليل اعتماد المستشفى على الشبكة.

خفض فواتير الطاقة: يمكن لهذا أن يقلل بشكل كبير من رسوم الطلب العالي ونفقات الكهرباء الإجمالية للمستشفى.

المثال: يتم شحن ESS في المستشفى طوال الليل ثم يوفر الطاقة خلال ساعات الذروة في النهار عندما يتم إجراء العديد من الإجراءات الطبية والفحوص التشخيصية.الحد من الاعتماد على الكهرباء المكلفة من الشبكة.

• دمج وتحسين الطاقة المتجددة:

السيناريو: تسعى المستشفيات بشكل متزايد إلى تقليل تأثيرها على البيئة وتبني ممارسات مستدامة، بما في ذلك توليد الطاقة المتجددة في الموقع.

دور الـ ESS:

تخزين الطاقة المتجددة الزائدة: يلتقط ESS الطاقة الزائدة التي تنتجها الألواح الشمسية أو مصادر متجددة أخرى في الموقع.

تعويض التذبذبات: تعويض التقلبات في إنتاج الطاقة المتجددة بسبب الظروف الجوية أو وقت اليوم.

تعظيم الاستهلاك الذاتي: يضمن أن المستشفى يستخدم أكبر قدر ممكن من الطاقة المتجددة التي ينتجها ، مما يقلل من الاعتماد على الشبكة.

مثال: مستشفى يحتوي على ألواح شمسية على السطح يخزن الطاقة الشمسية الزائدة في بطارية ESS للاستخدام أثناء الليل أو الأوقات الغائمة.تقليل اعتمادها على الكهرباء من الشبكة وتقليل بصمته الكربونية.

• مشاركة خدمات الشبكة:

السيناريو: يمكن للمستشفيات، مع قدرتها الكبيرة على تخزين الطاقة، المشاركة في برامج خدمات الشبكة للمساهمة في استقرار الشبكة وكسب إيرادات إضافية.

دور الـ ESS:

تنظيم التردد: يمكن أن تستجيب ESS للتقلبات في تردد الشبكة ، مما يساعد على الحفاظ على استقرار الشبكة.

استجابة الطلب: يمكن للمستشفى تقليل استهلاك الكهرباء خلال فترات الذروة في الطلب بناءً على طلب من مشغل الشبكة وتلقي تعويض عن ذلك.

المثال: يسمح المستشفى باستخدام نظام ESS الخاص به لخدمات تنظيم التردد ، وإدخال أو امتصاص الطاقة حسب الحاجة ، والحصول على دفع لتوفير هذا الاستقرار الحرج للشبكة.

• تشغيل الشبكة الصغيرة:

السيناريو: في بعض الحالات، قد تكون المستشفيات في مناطق لا تتمكن من الاتصال بالشبكة بشكل موثوق بها، أو قد ترغب في أن تكون قادرة على العمل بشكل مستقل عن الشبكة خلال حالات الطوارئ.

دور الـ ESS:

تمكين التشغيل على الجزر: يمكن أن تمكن ESS المستشفى من العمل كشبكة صغيرة ، بشكل مستقل عن الشبكة الرئيسية ، مما يضمن توريد الطاقة المستمر.

دعم البنية التحتية الحيوية: يسهل تشغيل المعدات والخدمات الأساسية، حتى خلال انقطاع شبكة الطاقة الممتد.

مثال: يمكن لمستشفى في منطقة عرضة للكوارث أن يعمل كشبكة صغيرة باستخدام الطاقة المتجددة وSSS كبير، والحفاظ على إمدادات الكهرباء حتى عندما تتلف شبكة الكهرباء الرئيسية.

• البنية التحتية لشحن المركبات الكهربائية:

السيناريو: مع تزايد استخدام موظفي المستشفيات والزوار للسيارات الكهربائية، هناك حاجة متزايدة إلى البنية التحتية لشحن السيارات في أراضي المستشفيات.

دور الـ ESS:

تسوية حمولة شحن المركبات الكهربائية: يمكن أن تمتص ESS الطلب الشديد من شاحنات المركبات الكهربائية ، مما يمنع الضغط المفرط على النظام الكهربائي للمستشفى.

الاندماج مع مصادر الطاقة المتجددة: يسمح بشحن المركبات الكهربائية باستخدام الطاقة المتجددة المخزنة في ESS.

على سبيل المثال: يستخدم المستشفى نظام ESS لتوازن الحمل من عدة شاحنات للسيارات الكهربائية ، مما يضمن عدم زيادة حمولة الطاقة في الشبكة وتعزيز النقل المستدام للموظفين والزوار.

أنواع تخزين الطاقة المستخدمة في المستشفيات:

بطاريات ليثيوم أيون: كثافة طاقة عالية وكفاءة، وتصبح أكثر فعالية من حيث التكلفة. مناسبة لمعظم تطبيقات المستشفيات.

بطاريات التدفق: عمر دورة طويلة وقابلية للتوسع، مثالية للتركيبات الكبيرة واحتياجات الطاقة الاحتياطية الممتدة.

تخزين طاقة العجلة المتحركة: وقت استجابة سريع ، مناسب للتطبيقات التي تتطلب زيادات الطاقة قصيرة المدى مثل تنظيم تردد الشبكة.

أنظمة هجينة: الجمع بين تقنيات ESS المختلفة لتحسين الأداء بناءً على متطلبات المستشفى المحددة.

الفوائد الرئيسية لـ ESS في المستشفيات:

إمدادات الطاقة غير المتقطعة: تضمن التشغيل المستمر للمعدات المنقذة للحياة والخدمات الطبية الحيوية.

خفض التكاليف التشغيلية: من خلال إدارة ذروة الطلب والمشاركة في برامج خدمة الشبكة وتعظيم استخدام الطاقة المتجددة.

تحسين القدرة على الصمود: يحمي المستشفيات من انقطاع الكهرباء وعدم استقرار الشبكة.

الاستدامة البيئية: تعزز اعتماد الطاقة المتجددة وتقلل من الاعتماد على الوقود الأحفوري.

تحسين استقرار الشبكة: يسهم في شبكة كهربائية أكثر موثوقية وكفاءة.

زيادة أمن البيانات: يمنع فقدان البيانات بسبب انقطاع التيار الكهربائي، وهو أمر بالغ الأهمية لسجلات المرضى.