دراسة حالة فنية: نظام تخزين الطاقة في سنغافورة

دراسة حالة فنية: نظام تخزين الطاقة في سنغافورة

ساهم التزام سنغافورة بالخطة الخضراء 2030 في تسريع تبني السيارات الكهربائية في جميع أنحاء الجزيرة. أما بالنسبة للمشغلين التجاريين، فيكمن التحدي في إدارة رسوم ذروة الطلب المرتفعة وقيود الشبكة. دمج نظام الطاقة الشمسية بالإضافة إلى نظام تخزين الطاقة يقدم هذا النظام حلاً تقنياً متيناً لهذه المشكلات. وتستكشف دراسة الحالة هذه تطبيقاً عملياً في منشأة صناعية في سنغافورة.

بنية النظام التقني

استخدم المشروع مصفوفة كهروضوئية أحادية البلورة عالية الكفاءة مقترنة بوحدة تخزين بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم (LFP). ويعمل عاكس هجين ثنائي الاتجاه كعقل النظام، حيث يدير تدفق الطاقة بين الألواح الشمسية والبطارية وشواحن المركبات الكهربائية. ويضمن هذا الإعداد استقرار الطاقة الشمسية المتقطعة قبل وصولها إلى المركبة أو شبكة الكهرباء.

الفوائد التشغيلية وتقليل ذروة الطلب

في سنغافورة، تتأثر فواتير الكهرباء التجارية بشكل كبير برسوم "السعة المتعاقد عليها" ورسوم ذروة الطلب. وباستخدام الطاقة المخزنة خلال أشد ساعات اليوم حرارةً - عندما يبلغ الطلب على تكييف الهواء وشحن السيارات الكهربائية ذروته - نجح المرفق في تقليل اعتماده على الشبكة الكهربائية. ويعمل نظام تخزين الطاقة كحاجز وقائي، يمنع تجاوزات مكلفة لحدود الطاقة المتعاقد عليها.

تُتيح هذه الاستراتيجية، المعروفة باسم "تقليل ذروة الطلب"، للمنشأة الحفاظ على سعة تعاقدية أقل مع هيئة سوق الطاقة. ويُعطي نظام إدارة الطاقة الذكي الأولوية للطاقة الشمسية للشحن المباشر. وفي حال تجاوز إنتاج الطاقة الشمسية الطلب، يُخزَّن الفائض في البطاريات بدلاً من إهداره أو تصديره بتعريفات منخفضة.

الامتثال لمعايير TR

تُعدّ السلامة أولوية قصوى في سنغافورة، لا سيما فيما يتعلق بالسلامة من الحرائق في البيئات الحضرية المكتظة. صُمّم النظام ليلبي معايير المرجع الفني الصارمة (TR). ويشمل ذلك متطلبات محددة للتأريض الوقائي، ومراقبة العزل، وإجراءات الإغلاق الطارئ. يوفر استخدام كيمياء فوسفات الحديد الليثيوم (LFP) استقرارًا حراريًا فائقًا، وهو أمر بالغ الأهمية نظرًا لمناخ سنغافورة الاستوائي وارتفاع درجات الحرارة المحيطة.

الاستعداد للمستقبل من خلال نظام الإرسال الذكي

تضمنت المرحلة الأخيرة من المشروع دمج منطق "التوزيع الذكي". يعتمد هذا النهج البرمجي على التنبؤ بتوليد الطاقة الشمسية بناءً على بيانات الطقس المحلية، ثم يقوم بجدولة جلسات شحن المركبات الكهربائية عندما تكون الطاقة المتجددة في أوج وفرتها. يضمن هذا المستوى من الأتمتة أقصى قدر من الاستهلاك الذاتي وموثوقية الأجهزة على المدى الطويل.

من خلال الاستثمار في نظام الطاقة الشمسية بالإضافة إلى نظام تخزين الطاقة لقد تحوّل هذا المرفق من مستهلك سلبي إلى "مستهلك منتج" نشط. ولا يقتصر هذا التحوّل على تحقيق عوائد مالية فورية فحسب، بل يتماشى أيضاً مع أهداف سنغافورة الوطنية للاستدامة. ومع استمرار نمو استخدام السيارات الكهربائية، ستصبح هذه الأنظمة المتكاملة معياراً للبنية التحتية الصناعية الحديثة.