โครงการนี้ถูกนำไปใช้งานในแอฟริกาใต้ เพื่อตอบสนองความต้องการด้านพลังงานสำรอง การจัดการโหลด และการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานของลูกค้าเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรมในท้องถิ่น ระบบประกอบด้วยตู้เก็บพลังงานแบบระบายความร้อนด้วยอากาศขนาด 125 กิโลวัตต์/241 กิโลวัตต์ชั่วโมง จำนวน 2 ตู้ ให้กำลังไฟฟ้ารวม 250 กิโลวัตต์ และความจุในการเก็บพลังงานรวม 482 กิโลวัตต์ชั่วโมง

ระบบนี้รองรับการทำงานแบบขนานหลายยูนิต ทำให้สามารถเพิ่มตู้เก็บพลังงานเพิ่มเติมได้ตามการเติบโตของโหลดในอนาคตและความต้องการใช้ไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงไป

ในบางภูมิภาคของแอฟริกาใต้ กำลังการผลิตไฟฟ้าที่จำกัด ไฟฟ้าดับ และความผันผวนของแรงดันไฟฟ้า อาจส่งผลกระทบต่อการผลิต การทำงานของอุปกรณ์ และกิจกรรมทางธุรกิจตามปกติ การใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลแบบดั้งเดิมนั้นมีค่าใช้จ่ายด้านเชื้อเพลิงและการบำรุงรักษาสูง รวมถึงมีเสียงดัง ปล่อยมลพิษ และการจัดการประจำวันที่ซับซ้อน

เพื่อตอบสนองความต้องการของลูกค้าในด้านความน่าเชื่อถือของพลังงาน การควบคุมต้นทุน และการบำรุงรักษาที่สะดวก โครงการนี้จึงนำโซลูชันการจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ระบายความร้อนด้วยอากาศแบบบูรณาการมาใช้ ระบบนี้ช่วยเพิ่มความสามารถในการสำรองพลังงาน ปรับการใช้ไฟฟ้าให้เหมาะสม และลดภาระของโครงข่ายไฟฟ้าในช่วงเวลาที่มีความต้องการสูงสุด ทำให้ลูกค้าได้รับพลังงานที่มีเสถียรภาพ ยืดหยุ่น และคุ้มค่ามากยิ่งขึ้น

2. การกำหนดค่าระบบ

โครงการนี้ประกอบด้วยตู้เก็บพลังงานแบบระบายความร้อนด้วยอากาศภายนอกอาคารจำนวน 2 ตู้ แต่ละตู้มีกำลังไฟพิกัด 125 กิโลวัตต์ และความจุในการเก็บพลังงาน 241 กิโลวัตต์ชั่วโมง

เมื่อใช้งานแบบขนาน อุปกรณ์ทั้งสองจะให้ผลลัพธ์ดังนี้:

• กำลังไฟฟ้ารวมสูงสุด: 250 กิโลวัตต์
• ความจุการกักเก็บพลังงานรวม: 482 กิโลวัตต์ชั่วโมง
• กำลังไฟพิกัดต่อหน่วย: 125 กิโลวัตต์
• ความจุในการจัดเก็บพลังงานต่อหน่วย: 241 กิโลวัตต์ชั่วโมง

ตู้แต่ละตู้ประกอบด้วยระบบแบตเตอรี่ ระบบแปลงพลังงาน (PCS) ระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) ระบบจัดการพลังงาน (EMS) ระบบควบคุมอุณหภูมิ ระบบป้องกันอัคคีภัย และส่วนประกอบป้องกันไฟฟ้า

การออกแบบที่ผสานรวมอย่างลงตัวนี้ช่วยลดงานติดตั้งอุปกรณ์และการทดสอบระบบในสถานที่ปฏิบัติงาน นอกจากนี้ยังช่วยลดระยะเวลาในการดำเนินโครงการและลดความเสี่ยงด้านความเข้ากันได้ระหว่างส่วนประกอบต่างๆ ของระบบอีกด้วย

3. กลยุทธ์การดำเนินงานของระบบ

ภายใต้สภาวะปกติของระบบไฟฟ้า ระบบสามารถชาร์จพลังงานได้ในช่วงที่มีความต้องการใช้ไฟฟ้าต่ำหรือช่วงที่มีอัตราค่าไฟฟ้าต่ำ โดยขึ้นอยู่กับกลยุทธ์การใช้งานของลูกค้า จากนั้นพลังงานที่เก็บไว้จะถูกปล่อยออกมาในช่วงที่มีความต้องการใช้ไฟฟ้าสูงสุด เพื่อลดการใช้ไฟฟ้าสูงสุดในช่วงเวลาดังกล่าว และเพิ่มประสิทธิภาพการใช้ไฟฟ้าของลูกค้าให้เหมาะสมที่สุด

เมื่อระบบไฟฟ้าเกิดไฟดับ แรงดันไฟฟ้าผันผวน หรือพลังงานไม่เพียงพอ ระบบกักเก็บพลังงานสามารถรองรับโหลดที่สำคัญได้ตามกลยุทธ์การควบคุมที่กำหนดค่าไว้ ซึ่งจะช่วยลดเวลาหยุดการผลิต การหยุดชะงักทางธุรกิจ และความสูญเสียที่เกิดจากไฟฟ้าดับโดยไม่คาดคิด

ระบบจัดการพลังงาน (EMS) จะตรวจสอบและประสานงานระหว่างโครงข่ายไฟฟ้า อุปกรณ์จัดเก็บพลังงาน และโหลดในสถานที่อย่างต่อเนื่อง โดยจะปรับกลยุทธ์การชาร์จและการคายประจุโดยอัตโนมัติตามความต้องการโหลด สถานะการชาร์จแบตเตอรี่ และสภาวะการทำงานของระบบ ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานโดยรวม

4. การออกแบบระบบระบายความร้อนด้วยอากาศ

โครงการนี้ใช้สถาปัตยกรรมระบายความร้อนด้วยอากาศที่มีประสิทธิภาพสูง ช่องทางการไหลเวียนของอากาศภายในที่ได้รับการปรับให้เหมาะสม และระบบตรวจสอบอุณหภูมิ ช่วยให้สามารถระบายความร้อนให้กับโมดูลแบตเตอรี่และอุปกรณ์แปลงพลังงานได้อย่างต่อเนื่อง

เมื่อเปรียบเทียบกับระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวที่ซับซ้อนกว่า ระบบระบายความร้อนด้วยอากาศจะช่วยลดท่อส่งน้ำหล่อเย็น สารหล่อเย็น ปั๊ม และส่วนประกอบอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับการหมุนเวียนของเหลว ส่งผลให้โครงสร้างระบบง่ายขึ้น ตรวจสอบตามปกติได้ง่ายขึ้น และบำรุงรักษาได้สะดวกยิ่งขึ้นในระยะยาว

การออกแบบระบายความร้อนด้วยอากาศยังช่วยลดการลงทุนด้านอุปกรณ์ในระยะเริ่มต้น และค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานและการบำรุงรักษาในระยะยาวอีกด้วย

เพื่อรองรับสภาพอากาศภายนอกที่มีอุณหภูมิสูงและมีฝุ่นละอองมากในบางพื้นที่ของแอฟริกาใต้ อุปกรณ์นี้จึงใช้การออกแบบตู้ภายนอกที่ทนต่อสภาพอากาศ ผสานกับการระบายอากาศอัจฉริยะ การควบคุมอุณหภูมิ และกลไกการป้องกันระบบ คุณสมบัติเหล่านี้ช่วยเพิ่มเสถียรภาพในการทำงานภายใต้สภาพแวดล้อมที่ท้าทาย

5. การควบคุมอัจฉริยะและการจัดการความปลอดภัย

ระบบนี้ผสานรวมแพลตฟอร์มควบคุมหลักสามแพลตฟอร์ม ได้แก่ PCS, BMS และ EMS โดยทำงานร่วมกันเพื่อประสานงานการจัดการแบตเตอรี่ การแปลงพลังงาน การตรวจสอบระบบ และการจ่ายพลังงาน

ระบบ BMS จะตรวจสอบแรงดันไฟฟ้า อุณหภูมิ กระแสไฟฟ้า ระดับประจุ และสถานะการทำงานของเซลล์แบตเตอรี่อย่างต่อเนื่อง เมื่อตรวจพบสภาวะผิดปกติ ระบบจะแจ้งเตือนและเปิดใช้งานมาตรการป้องกันที่เกี่ยวข้อง

ระบบ PCS ทำหน้าที่จัดการการแปลงพลังงานแบบสองทิศทางระหว่างระบบแบตเตอรี่และระบบไฟฟ้ากระแสสลับ ในขณะที่ระบบ EMS พัฒนาและดำเนินการกลยุทธ์การชาร์จและการคายประจุตามความต้องการไฟฟ้าของลูกค้า

ด้วยกลไกการตรวจสอบ เตือน และป้องกันหลายระดับ ระบบสามารถระบุและตอบสนองต่อความเสี่ยงในการทำงาน เช่น แรงดันไฟฟ้าเกิน แรงดันไฟฟ้าต่ำเกินไป กระแสไฟฟ้าเกิน ความร้อนสูงเกินไป ไฟฟ้าลัดวงจร และความล้มเหลวในการสื่อสาร ซึ่งจะช่วยเพิ่มความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือโดยรวมของระบบจัดเก็บพลังงาน

6. มูลค่าการประยุกต์ใช้โครงการ

ระบบนี้ช่วยสนับสนุนพลังงานสำหรับอุปกรณ์ที่สำคัญเมื่อระบบจ่ายไฟหลักไม่เพียงพอหรือหยุดชะงัก ช่วยลดการสูญเสียด้านการผลิตและการดำเนินงานที่เกิดจากไฟฟ้าดับ

ในระหว่างการทำงานตามปกติ ระบบกักเก็บพลังงานยังสามารถทำการลดภาระสูงสุด ปรับเปลี่ยนช่วงเวลาการใช้ไฟฟ้า และเพิ่มประสิทธิภาพการใช้ไฟฟ้าได้ ซึ่งจะช่วยลดแรงกดดันจากความต้องการใช้ไฟฟ้าสูงสุด และเพิ่มประสิทธิภาพของระบบจ่ายไฟฟ้าที่มีอยู่ของลูกค้า

ด้วยการใช้ระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ ลูกค้าสามารถหลีกเลี่ยงหรือชะลอการอัพเกรดหม้อแปลงไฟฟ้าและโครงสร้างพื้นฐานทางไฟฟ้าอื่นๆ ที่มีราคาแพง ในขณะเดียวกันก็ได้รับความยืดหยุ่นในการเข้าถึงพลังงานมากขึ้น

ระบบแบบโมดูลาร์นี้รองรับการขยายตัวแบบคู่ขนาน สามารถติดตั้งตู้เก็บพลังงานเพิ่มเติมได้เมื่อกำลังการผลิต จำนวนอุปกรณ์ หรือความต้องการใช้ไฟฟ้าเพิ่มขึ้น ซึ่งจะช่วยหลีกเลี่ยงการลงทุนเริ่มต้นที่มากเกินไปและเพิ่มความสามารถในการขยายขนาดโครงการในระยะยาว

ด้วยการออกแบบที่ผสานรวม การจัดการพลังงานอัจฉริยะ ต้นทุนการลงทุนโดยรวมที่ต่ำกว่า และการบำรุงรักษาในระยะยาวที่สะดวกสบาย โครงการนี้จึงเป็นแบบอย่างที่ใช้งานได้จริงสำหรับการใช้งานด้านการจัดเก็บพลังงานเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรมในแอฟริกาใต้และตลาดอื่นๆ ที่มีอุณหภูมิสูงหรือมีโครงข่ายไฟฟ้าอ่อนแอ