Bu proje, Güney Afrika'da yerel bir ticari ve endüstriyel müşterinin yedek güç, yük yönetimi ve enerji optimizasyonu gereksinimlerini karşılamak amacıyla hayata geçirildi. Sistem, toplam 250 kW nominal güç ve toplam 482 kWh enerji depolama kapasitesi sağlayan iki adet 125 kW/241 kWh hava soğutmalı enerji depolama kabininden oluşmaktadır.

Sistem, çoklu ünite paralel çalışmasını destekleyerek, gelecekteki yük artışına ve değişen elektrik talebine göre ek enerji depolama kabinlerinin eklenmesine olanak tanır.

Güney Afrika'nın bazı bölgelerinde, sınırlı şebeke kapasitesi, elektrik kesintileri ve voltaj dalgalanmaları üretimi, ekipman çalışmasını ve normal iş faaliyetlerini aksatabilir. Geleneksel dizel jeneratör çözümleri, yüksek yakıt ve bakım maliyetlerinin yanı sıra gürültü, emisyon ve karmaşık günlük yönetim gerektirir.

Müşterinin güç güvenilirliği, maliyet kontrolü ve kolay bakım gereksinimlerini karşılamak için bu proje, entegre hava soğutmalı batarya enerji depolama çözümünü benimsemiştir. Sistem, yedek güç kapasitesini artırır, elektrik tüketimini optimize eder ve en yüksek talep dönemlerinde şebeke üzerindeki baskıyı azaltarak müşteriye daha istikrarlı, esnek ve uygun maliyetli bir enerji tedariki sağlar.

2. Sistem yapılandırması

Proje, her biri 125 kW nominal güce ve 241 kWh enerji depolama kapasitesine sahip iki adet dış mekan hava soğutmalı enerji depolama kabini içermektedir.

İki ünite paralel olarak çalıştırıldığında şunları sağlar:

• Toplam nominal güç: 250 kW
• Toplam enerji depolama kapasitesi: 482kWh
• Tek ünitenin nominal gücü: 125 kW
• Tek ünitenin depolama kapasitesi: 241 kWh

Her bir kabin, batarya sistemi, Güç Dönüştürme Sistemi (PCS), Batarya Yönetim Sistemi (BMS), Enerji Yönetim Sistemi (EMS), sıcaklık kontrol sistemi, yangın koruma sistemi ve elektrik koruma bileşenlerini entegre eder.

Bu yüksek düzeyde entegre tasarım, yerinde ekipman kurulumu ve sistem devreye alma çalışmalarını azaltır. Ayrıca proje uygulama süresini kısaltır ve farklı sistem bileşenleri arasındaki uyumluluk risklerini en aza indirir.

3. Sistem İşletme Stratejisi

Normal şebeke koşullarında, sistem müşterinin işletme stratejisine bağlı olarak düşük talep veya düşük tarife dönemlerinde şarj edebilir. Depolanan enerji daha sonra en yüksek talep dönemlerinde deşarj edilerek şebeke tüketiminin en yüksek olduğu zamanlarda azaltılması ve müşterinin elektrik kullanım profilinin optimize edilmesi sağlanabilir.

Şebekede kesinti, voltaj dalgalanması veya yetersiz güç kaynağı yaşandığında, enerji depolama sistemi yapılandırılmış kontrol stratejisine göre kritik yükleri destekleyebilir. Bu, üretimde duraksamaları, iş aksamalarını ve beklenmedik elektrik kesintilerinden kaynaklanan kayıpları azaltmaya yardımcı olur.

Enerji Yönetim Sistemi (EMS), şebekeyi, enerji depolama ekipmanlarını ve yerinde yükleri sürekli olarak izler ve koordine eder. Yük talebine, batarya şarj durumuna ve sistem çalışma koşullarına göre şarj ve deşarj stratejilerini otomatik olarak ayarlayarak genel enerji kullanım verimliliğini artırır.

4. Hava Soğutma Sistemi Tasarımı

Proje, olgunlaşmış bir hava soğutma mimarisi benimsemiştir. Optimize edilmiş iç hava akışı kanalları ve sıcaklık izleme sistemleri, batarya modülleri ve güç dönüştürme ekipmanları için sürekli ısı dağılımı sağlar.

Daha karmaşık sıvı soğutma sistemleriyle karşılaştırıldığında, hava soğutmalı çözüm soğutma boru hatlarını, soğutucu akışkanı, pompaları ve diğer sıvı dolaşım bileşenlerini ortadan kaldırır. Bu da daha basit bir sistem yapısı, daha kolay rutin denetim ve daha rahat uzun vadeli bakım sağlar.

Hava soğutmalı tasarım, ilk ekipman yatırımını ve uzun vadeli işletme ve bakım maliyetlerini azaltmaya da yardımcı olur.

Güney Afrika'nın bazı bölgelerinde görülen yüksek sıcaklık ve tozlu dış mekan koşullarına uyum sağlamak için, ekipman, akıllı havalandırma, sıcaklık kontrolü ve sistem koruma mekanizmalarıyla birleştirilmiş hava koşullarına dayanıklı bir dış kabin tasarımına sahiptir. Bu özellikler, zorlu çevre koşullarında çalışma istikrarını artırır.

5. Akıllı Kontrol ve Güvenlik Yönetimi

Sistem, üç temel kontrol platformunu entegre eder: PCS, BMS ve EMS. Bunlar birlikte, batarya yönetimini, güç dönüşümünü, sistem izlemeyi ve enerji dağıtımını koordine eder.

BMS, pil hücresi voltajını, sıcaklığını, akımını, şarj durumunu ve çalışma durumunu sürekli olarak izler. Anormal bir durum tespit edildiğinde, sistem bir uyarı verebilir ve ilgili koruma önlemlerini devreye sokabilir.

PCS, batarya sistemi ile AC güç sistemi arasında çift yönlü enerji dönüşümünü yönetirken, EMS ise müşterinin elektrik ihtiyaçlarına göre şarj ve deşarj stratejileri geliştirir ve uygular.

Çok seviyeli izleme, uyarı ve koruma mekanizmaları sayesinde sistem, aşırı gerilim, düşük gerilim, aşırı akım, aşırı ısınma, kısa devre ve iletişim arızaları gibi işletme risklerini belirleyip bunlara yanıt verebilir. Bu da enerji depolama sisteminin genel güvenliğini ve güvenilirliğini artırır.

6. Proje Uygulama Değeri

Sistem, şebeke enerjisinin yetersiz veya kesintiye uğradığı durumlarda kritik yükler için enerji desteği sağlayarak, elektrik kesintilerinden kaynaklanan üretim ve işletme kayıplarını azaltır.

Normal çalışma sırasında, enerji depolama sistemi ayrıca tepe yük azaltma, yük kaydırma ve elektrik tüketimi optimizasyonu işlemlerini de gerçekleştirebilir. Bu, tepe talep baskısını azaltır ve müşterinin mevcut elektrik dağıtım sisteminin kapasitesini artırır.

Müşteri, batarya enerji depolama sistemini kullanarak, transformatörlere ve diğer elektrik altyapısına yapılacak pahalı yükseltmelerden kaçınabilir veya bunları erteleyebilir ve aynı zamanda elektriğe daha esnek bir şekilde erişebilir.

Modüler sistem paralel genişlemeyi destekler. Üretim kapasitesi, ekipman miktarı veya elektrik talebi arttıkça ek enerji depolama kabinleri kurulabilir. Bu, aşırı başlangıç ​​yatırımından kaçınmaya ve projenin uzun vadeli ölçeklenebilirliğini artırmaya yardımcı olur.

Entegre tasarımı, akıllı enerji yönetimi, düşük toplam yatırım maliyeti ve kolay uzun vadeli bakımıyla bu proje, Güney Afrika ve diğer yüksek sıcaklık veya zayıf şebeke pazarlarındaki ticari ve endüstriyel enerji depolama uygulamaları için pratik bir referans sağlamaktadır.