يمكن أن تحتوي مطحنة الحبوب على ما يكفي من طاقة البطارية لعدة ساعات من التشغيل وتظل تفشل عندما يبدأ أكبر محرك لها. ويمكن أن تحتوي أيضًا على مجموعة كهروضوئية كبيرة ولكنها تستمر في حرق الديزل لأن الإنتاج يحدث خارج النافذة الشمسية. لمقاول EPC أو صاحب المطحنة, اختيار أنظمة تخزين الطاقة الصناعية لذلك يبدأ بسلوك حمل المطحنة, ليس مع حزمة البطارية القياسية.
يجب على فريق التصميم فصل قوة التشغيل عن الطلب الأولي, تحديد العمليات التي يمكن أن تتبع الكهروضوئية أثناء النهار, وتحديد الأحمال التي تتطلب النسخ الاحتياطي أثناء فشل الشبكة. حدود تشغيل المولدات, يجب أيضًا إدخال جداول الإنتاج والتوسع المستقبلي في عرض الأسعار. يشرح هذا الدليل الفحوصات اللازمة قبل طلب حل متكامل للطاقة الشمسية والتخزين لمطحنة الحبوب.
ما أهمية تخزين الطاقة الصناعية لمطاحن الحبوب؟
تجمع معالجة الحبوب بين استخدام الطاقة الإنتاجية وجداول الإنتاج الحساسة. محركات الطحن, الناقلات, مصاعد, معدات التنظيف, قد تعمل آلات استخراج الغبار والتعبئة معًا. لكن, يمكن أن يختلف تسلسل البداية وساعات العمل بشكل كبير.
ال توقعات الطاقة في أفريقيا من الوكالة الدولية للطاقة يحدد الطلب المتزايد على الطاقة الإنتاجية في الصناعة والزراعة الأفريقية. في أثناء, ال مؤشر البنك الدولي للحصول على الكهرباء في منطقة أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى يوفر سياقًا إقليميًا للأسواق التي يظل فيها توافر الشبكة غير متساوٍ. هذه الشروط تجعل الموثوقية وتنسيق الديزل من متطلبات المشروع المهمة, بدلاً من الملحقات الاختيارية.
ما زال, لا يوجد تكوين واحد يناسب كل مطحنة. ال تحليل إيرينا لسوق الطاقة المتجددة في أفريقيا يؤكد على تنوع ظروف الطاقة الإقليمية. ولذلك يجب تقييم كل مطحنة حبوب من خلال ملف تعريف الحمل الخاص بها, جودة الشبكة, خطة الموارد والإنتاج للطاقة الشمسية.
قم بقياس حمل مطحنة الحبوب قبل اختيار المعدات
لا يمكن للمورد تحديد حجم نظام تخزين طاقة البطاريات الصناعية بشكل موثوق من فاتورة الكهرباء الشهرية للمصنع وحدها. يجب على فريق EPC جمع ملف تعريف التحميل المستند إلى الوقت وجدول المعدات. من الناحية المثالية, يجب أن يغطي المسح أيام الإنتاج التمثيلية, أحداث وفترات بدء التشغيل عند استخدام طاقة الشبكة أو المولد.
سجل خصائص التشغيل والبدء
لكل محرك رئيسي, سجل القوة المقدرة, الجهد االكهربى, مرحلة, عامل القوة, تصنيف الحالي وطريقة البدء. يجب أن يوضح الاستطلاع ما إذا كان المحرك يبدأ مباشرة عبر الإنترنت, من خلال بداية ستار دلتا, مع بداية ناعمة أو من خلال محرك متغير التردد. وينبغي أيضًا تحديد المحركات التي يمكن أن تبدأ بالتتابع.
تتحقق طريقة التكوين الأولية لـ WHC مما إذا كان العاكس أو PCS يمكنه دعم الطلب المؤقت الناتج عن الأحمال الحثية. يمكن اعتبار بدل فحص ما يقرب من ثلاثة إلى خمسة أضعاف قوة التشغيل لبعض عمليات تشغيل المحرك. لكن, هذه ليست قيمة هندسية نهائية. لوحة اسم المحرك, بيانات البداية, يجب أن تتحكم منحنيات الشركة المصنعة والقياسات الفعلية في التصميم.
الأحمال المنفصلة حسب الأولوية التشغيلية
لا يجب أن تظل كل الأجهزة متصلة بالإنترنت أثناء انقطاع الخدمة. قسم المعدات إلى ثلاث مجموعات:
- الأحمال الحرجة للإنتاج: المعدات اللازمة لإنهاء دفعة الطحن النشطة بأمان.
- دعم الأحمال: الناقلات, اِستِخلاص, إضاءة, الضوابط ومعدات التعبئة والتغليف التي تدعم الإنتاج.
- الأحمال المؤجلة: المعدات التي يمكنها التوقف أو الانتقال إلى النافذة الشمسية النهارية دون الإضرار بالمنتج.
يمنع هذا التصنيف زيادة حجم البطارية للأحمال التي يمكن جدولتها. كما أنه يمنع النظام صغير الحجم من إسقاط المحركات الأساسية أثناء انقطاع الشبكة.
قارن بين ثلاث إستراتيجيات لتشغيل الطاقة الشمسية والتخزين
تعتمد البنية المفضلة على ما إذا كان المشروع يعطي الأولوية لتقليل استهلاك الوقود أثناء النهار, عملية يومية متوازنة أو النسخ الاحتياطي الموسعة. ويقدم الجدول أدناه مقارنة في مرحلة مبكرة. ولا يزال الاختيار النهائي للمعدات يتطلب بيانات مقاسة.
| استراتيجية التشغيل | أفضل حالة مطحنة مناسبة | أولوية التصميم الأساسية | مخاطر الشراء الرئيسية |
|---|---|---|---|
| الإنتاج الذي تقوده الطاقة الكهروضوئية خلال النهار | يمكن جدولة معظم عمليات الطحن خلال ساعات الطاقة الشمسية القوية. | تدعم الطاقة الكهروضوئية الأحمال النشطة بينما تتحكم البطارية في التقلبات والانقطاعات القصيرة. | إن زيادة حجم البطارية عند جدولة الإنتاج يمكن أن يحقق نفس التخفيض في الوقود. |
| عملية تخزين الطاقة الشمسية المتوازنة | يمتد الإنتاج إلى ما هو أبعد من النافذة الشمسية الرئيسية أو أن الشبكة غير مستقرة. | تنسيق الكهروضوئية, بطارية, الشبكة والمولد مع الحفاظ على قوة تشغيل المحرك الكافية. | اختيار طاقة البطارية دون التأكد من قوة أجهزة الكمبيوتر والعابرين في المحرك. |
| نظام هجين احتياطي ثقيل | تهدد الانقطاعات الطويلة استمرارية الإنتاج أو التعامل مع المنتج. | دعم الأحمال الحرجة لفترة محددة وتنسيق إعادة تشغيل المولد. | على افتراض أن البطارية يجب أن تعمل على تشغيل الطاحونة بالكامل أثناء كل انقطاع. |
حجم طاقة البطارية وطاقة أجهزة الكمبيوتر بشكل منفصل
يتم قياس طاقة البطارية بالكيلووات/ساعة, بينما يجب أن تقوم أجهزة الكمبيوتر أو العاكس بتوصيل الطاقة بالكيلووات. قد يكون لدى المشروع ما يكفي من كيلووات/ساعة ولكن ليس لديه طاقة كافية لبدء تشغيل المحرك. على العكس من ذلك, لا تضمن أجهزة الكمبيوتر عالية الطاقة مدة النسخ الاحتياطي المطلوبة.
حساب طاقة التيار المتردد المطلوبة
لكل حمل حرج, مضاعفة قوتها المقاسة في وقت التشغيل المطلوب. ثم أضف متطلبات الطاقة:
طاقة التيار المتردد المطلوبة = مجموع الحمل الحرج كيلوواط × ساعات التشغيل
على سبيل المثال, متوسط الحمل الحرج المقاس 60 يتطلب كيلوواط التشغيل لمدة أربع ساعات 240 كيلوواط ساعة من طاقة التيار المتردد قبل بدلات البطارية والتحويل. يوضح هذا المثال الحساب فقط; إنه ليس تكوين مطحنة الحبوب الموصى به.
يجب أن تأخذ السعة الإجمالية للوحة البطارية في الاعتبار عمق التفريغ المعتمد من المورد وكفاءة مسار التفريغ:
طاقة لوحة البطارية = طاقة التيار المتردد المطلوبة ÷ المسموح بها من وزارة الدفاع ÷ كفاءة مسار التفريغ
استخدم القيم الخاصة بالطراز من البطارية, وثائق BMS و PCS. لا تقم بإدراج DOD عام أو قيمة الكفاءة في عرض الأسعار التجاري.
تحقق من قوة التشغيل المتزامنة وبدء تشغيل المحرك
يجب أن يدعم تصنيف PCS أعلى مجموعة متوقعة من الأحمال الجارية. ويجب أيضًا أن يتحمل تسلسل البداية المسموح به. حيث يؤدي البدء المباشر إلى حدوث عابرة مفرطة, قد يحتاج المشروع إلى ضوابط تسلسلية, بداية ناعمة, محرك متغير التردد أو دعم مولد مؤقت.
إمدادات الطاقة الشمسية WHC حلول تخزين الطاقة التجارية التي تدمج تخزين البطارية, وظائف أجهزة الكمبيوتر وإدارة الطاقة. البنى المرجعية مثل أ 100 يمكن أن يساعد نظام kW/215 kWh في تحديد فئات المشتريات. مع ذلك, يجب ألا يحل التصنيف المرجعي محل دراسة حمل مطحنة الحبوب.
استخدم الطاقة الكهروضوئية أثناء النهار لتقليل استهلاك البطارية والديزل
مطحنة الحبوب التي يمكن أن تحول التنظيف, قد يستخدم الطحن والتعبئة في النافذة الشمسية الكهرباء الكهروضوئية مباشرة. يقلل هذا الأسلوب من خسائر التحويل ويتجنب استخدام البطارية للحصول على الطاقة التي يمكن أن توفرها المجموعة الكهروضوئية لحمل نشط.
يجب أن يبدأ تحديد حجم الطاقة الكهروضوئية بالحمل النهاري المُقاس والطاقة اللازمة لإعادة شحن البطارية بعد انقطاعها. يجب على المصممين بعد ذلك تطبيق موارد الطاقة الشمسية الخاصة بالموقع, درجة حرارة, توجيه, التظليل وبيانات فقدان النظام. إن الافتراض العام لساعات الذروة للشمس ليس مناسبًا للمقترح التجاري النهائي.
لتخطيط المشتريات على نطاق أوسع, توفر WHC للطاقة الشمسية خيارات النظام الشمسي التجاري و حلول متكاملة لمشاريع الطاقة الشمسية والتخزين. تساعد هذه الصفحات فرق EPC على مقارنة فئات الحلول قبل إرسال معلومات التحميل التفصيلية.
تنسيق البطارية, الشبكة ومولدات الديزل
لا ينبغي التعامل مع المولد كجهاز طوارئ معزول. يجب أن تنسق وحدة التحكم الخاصة بها مع نظام PCS ونظام إدارة الطاقة. يجب أن يحدد تسلسل التحكم متى يبدأ تشغيل المولد, عندما يتوقف, ما إذا كان يمكنه شحن البطارية وما هو المصدر الذي يشكل شبكة الموقع أثناء انقطاع التيار الكهربائي.
يجب على فريق EPC أيضًا التأكد من الحد الأدنى لتحميل المولد, حدود الجهد والتردد, متطلبات المزامنة, سلوك البداية السوداء وواجهات الاتصال. يمكن أن يؤدي ضعف التنسيق إلى تكرار تشغيل المولد, نقل مصدر غير مستقر أو شحن البطارية غير فعال.
قد تستخدم الإستراتيجية العملية لتخزين الطاقة الشمسية والديزل الطاقة الكهروضوئية للإنتاج أثناء النهار, البطارية لانقطاعات قصيرة وتجانس الأحمال, والمولد لفترات طويلة من انخفاض الطاقة الشمسية أو الإنتاج الثقيل بشكل غير عادي. يجب أن يعكس ترتيب الأولوية النهائي تكلفة الوقود, مخاطر الإنتاج وحدود التشغيل الخاصة بالشركة المصنعة للمولد.
سيناريوهات مطحنة الحبوب الأفريقية النموذجية
طحن الذرة أثناء النهار بشبكة غير مستقرة
قد تعطي مطحنة الذرة التي تعمل بشكل رئيسي خلال النهار الأولوية للاستهلاك الكهروضوئي المباشر. يمكن للبطارية سد انقطاعات الشبكة, استقرار الموقع ودعم الأحمال المحددة. تسلسل المحرك يمكن أن يقلل من متطلبات PCS العابرة.
طحن الأرز بالناقلات واستخراج الغبار
قد يجمع خط معالجة الأرز بين محركات الطحن والمصاعد, الناقلات ومعدات الاستخراج. يجب أن يقوم التصميم بتقييم الأحمال المساعدة التي يجب أن تبدأ قبل الجهاز الرئيسي. قد يكون البدء على مراحل أكثر أهمية من إضافة طاقة البطارية.
إنتاج الدقيق مع التغليف المسائي
قد تكمل مطحنة الدقيق الطحن الثقيل خلال النهار ولكنها تستمر في التعبئة والتغليف, الإضاءة والتحكم بعد غروب الشمس. في هذه الحالة, يمكن للبطارية أن تدعم الحمل المسائي الأصغر بدلاً من تشغيل خط الإنتاج الكامل طوال الليل.
قائمة مراجعة المشتريات لمقاولي EPC وأصحاب المطاحن
- قم بتوفير ملف تعريف تمثيلي واحد على الأقل للتحميل في يوم الإنتاج.
- قم بإدراج كل محرك رئيسي, طريقة بدايته وتسلسل تشغيله.
- تحديد الأحمال التي يجب أن تستمر أثناء فشل الشبكة.
- اذكر مدة النسخ الاحتياطي المطلوبة وتقليص الإنتاج المقبول.
- توفير جهد الشبكة, تكرار, معلومات المرحلة والانقطاع.
- تقديم تصنيف المولد, نموذج وحدة التحكم وخيارات الاتصال.
- سجل درجة الحرارة المحيطة, ظروف الغبار وقيود غرفة المعدات.
- تأكد مما إذا كان من المخطط توسيع خط الإنتاج لاحقًا.
- اطلب البطارية المقترحة, خدمات إدارة المباني, تفاصيل التوافق مع أجهزة الكمبيوتر الشخصية وEMS.
- تتطلب الحماية, خطط التشغيل وتدريب المشغلين في عرض الأسعار.
يمكن لفرق EPC أيضًا مراجعة WHC Solar حالات النظام الشمسي التجاري عند إعداد ملخص المشروع. يمكن أن تظهر مراجع الحالة البنى المحتملة, لكن البيانات المقاسة لمطحنة الحبوب يجب أن تحدد النظام النهائي.
بناء نظام مطحنة الحبوب حول مخاطر الإنتاج
فعال أنظمة تخزين الطاقة الصناعية لمطاحن الحبوب توازن أربعة متطلبات منفصلة: قوة التشغيل المستمر, القدرة على بدء تشغيل المحرك, الطاقة الاحتياطية المطلوبة وتنسيق المصدر. وزيادة سعة البطارية وحدها لا تحل المشاكل الأربعة.
أقوى طلب لعرض الأسعار يتضمن ملف تعريف التحميل, قائمة المحركات, جدول الإنتاج, تفاصيل المولد وخطة التوسعة. مع تلك المدخلات, يمكن لشركة WHC Solar تقييم المجموعة الكهروضوئية, بطارية, أجهزة الكمبيوتر, EMS وواجهة المولد كحل تجاري متكامل.
الأسئلة المتداولة
هل يمكن لنظام البطارية تشغيل محرك مطحنة الحبوب بدون مولد?
قد يكون ذلك ممكنًا عندما يكون لدى PCS قدرة مؤقتة كافية ويستخدم المحرك طريقة بدء تشغيل مناسبة. يجب على مقاول EPC التحقق من بيانات المحرك, البدء الحالي, نوع البداية ومنحنى التحميل الزائد PCS قبل الموافقة على التصميم.
هل يجب أن يكون حجم البطارية مناسبًا لمطحنة الحبوب بأكملها؟?
ليس دائما. تحصل العديد من المشاريع على قيمة أفضل من خلال دعم الأحمال الحرجة أثناء جدولة إنتاج الطاقة العالية خلال النافذة الشمسية. ويعتمد الحد الصحيح على تكلفة التوقف عن العمل وعملية تشغيل المصنع.
هل البطارية كيلووات ساعة أكثر أهمية من كيلووات أجهزة الكمبيوتر؟?
كلاهما ضروري. تحدد البطارية كيلووات ساعة مدة التشغيل. تحدد PCS kW والقدرة العابرة ما إذا كان النظام يمكنه تشغيل وتشغيل الماكينة المتصلة.
هل يمكن لمولد الديزل الموجود أن يبقى في النظام؟?
نعم, إذا خصائصه الكهربائية, تتوافق الضوابط وحدود التشغيل مع البنية الهجينة المقترحة. يجب أن تختبر خطة التشغيل بدء تشغيل المولد, تحويل, سلوك المزامنة وإيقاف التشغيل.
ما هي المعلومات التي يجب أن ترسلها مطحنة الحبوب قبل طلب عرض الأسعار؟?
إرسال ملف تعريف التحميل, قائمة المعدات والمحركات, جدول الإنتاج, معلومات الشبكة, تفاصيل المولد, وقت النسخ الاحتياطي المطلوب, ظروف الموقع وخطة التوسعة المستقبلية.
اطلب تكوين الطاقة الشمسية والتخزين لمطحنة الحبوب
التخطيط لمطحنة جديدة, استبدال الاستخدام المفرط للديزل أو إضافة نسخة احتياطية إلى خط الإنتاج الحالي? أرسل قائمة التحميل الخاصة بك إلى WHC Solar. يمكن لفريقنا مراجعة متطلبات تشغيل المحرك, فرصة الكهروضوئية خلال النهار, استقلالية البطارية وتنسيق المولدات قبل إعداد عرض تجاري خاص بالمشروع.
