الاشتراك في تحديثات الأخبار اليومية من CleanTechnica على البريد الإلكتروني. أو تابعنا على أخبار جوجل!

قبل بضعة أيام فقط، قمنا بإعداد قصة حول خطة ولاية ماين للبدء في بناء محطة بقدرة 175 ميجاوات/350 ميجاوات في الساعة نظام تخزين البطارية من Plus Power هذا الربيع. حتى وصل ذلك الخبر على جهاز المبرقة في مركز الاتصالات في CleanTechnica، لم نكن نعرف الكثير عنها قوة إضافيةولكن منذ ذلك الحين، قامت الشركة بتنشيط نظام أكبر بالقرب من هونولولو، هاواي. وتشارك حاليًا في بناء 60 مشروعًا لتخزين الطاقة إما قيد التشغيل بالفعل أو قيد التطوير في جميع أنحاء الولايات المتحدة وكندا.

وفقًا قوة إضافية، يقع مخزن الطاقة في كابولي في مكان مثالي على مساحة ثمانية أفدنة تقريبًا من الأراضي في كابولي في جزيرة أواهو، حيث يتصل بمحطة كهرباء فرعية مهمة في هاواي. يوفر مشروع تخزين البطاريات بقدرة 185 ميجاوات/565 ميجاوات في الساعة خدمات تحويل الأحمال والاستجابة السريعة للتردد لشركة هاوايان إلكتريك، مما يعزز موثوقية الشبكة وتسريع تكامل الطاقة المتجددة المتاحة بسهولة. حصلت KES على موافقة لجنة المرافق العامة في هاواي في مايو 2021. وقد أصبحت منشأة تخزين الطاقة في كابولي متاحة الآن على الإنترنت.

نظام Plus Power يحل محل محطة توليد تعمل بالفحم

"يساعد مشروع KES على استبدال محطة AES التي تعمل بالفحم والتي تم إغلاقها في 1 سبتمبر 2022 ويدعم هدف الولاية المتمثل في التحول من الوقود الأحفوري إلى توليد الطاقة المتجددة بنسبة 100 بالمائة بحلول عام 2045. وفي بيان، قال براندون كيف، الرئيس التنفيذي للشركة، :

"هذا معلم بارز في التحول إلى الطاقة النظيفة. إنها المرة الأولى التي يتم فيها استخدام بطارية من قبل منشأة كبرى لموازنة الشبكة، وتوفير استجابة سريعة للتردد، والقصور الذاتي الاصطناعي، وبدء التشغيل الأسود. هذا المشروع هو بمثابة بطاقة بريدية من المستقبل – ستوفر البطاريات قريبًا هذه الخدمات، على نطاق واسع، في البر الرئيسي.

يستخدم تثبيت KES 158 تسلا ميجاباك بطاريتان من فوسفات الحديد الليثيوم بحجم XL، كل منها بحجم حاوية الشحن تقريبًا. وهو يوفر للشبكة 2 ميجاوات من إجمالي سعة الطاقة و185 ميجاوات في الساعة من الكهرباء، ويعمل بمثابة "ممتص للصدمات" الكهربائية للشبكة. ويمكن أن يبدأ في توفير الطاقة في أقل من 565 مللي ثانية إذا كان هناك زيادة في الطلب على الكهرباء. يمكن أن يستغرق ما يسمى بمحطات الذروة التي تحرق غاز الميثان عدة دقائق حتى تصبح جاهزة للعمل. ونظرًا لأن الحاجة يمكن أن تكون كبيرة للكهرباء في أسرع وقت ممكن، فإن محطات الذروة هذه معفاة من قواعد الانبعاثات العادية عند تنشيطها، مما يعني أنها تصب كميات هائلة من ثاني أكسيد الكربون والانبعاثات الأخرى في الغلاف الجوي أثناء مرحلة البدء.

قال جيم ألبرتس، نائب الرئيس الأول والرئيس التنفيذي للعمليات في شركة Hawaiian Electric: "تعد KES جزءًا مهمًا من مجموعة الموارد التي تعمل معًا لتوفير الموثوقية وأمن الطاقة في شبكة جزيرة أواهو المعزولة". "إن تكنولوجيا تخزين الطاقة التي تستجيب بسرعة للظروف المتغيرة باستمرار هي أداة أساسية بالنسبة لنا لاستخدامها لإدارة الشبكة وتشغيلها بأكبر قدر ممكن من الكفاءة."

وأضاف مايك سنايدر، المدير الأول لقسم Megapack في Tesla: “هذه هي المرة الأولى التي يقدم فيها موقع مستقل للبطاريات خدمات تشكيل الشبكة على هذا النطاق. ويعد هذا تطبيقًا بالغ الأهمية لشبكات الاختراق العالية للطاقة المتجددة التي توفرها محولات ميجاباك بقدرة 185 ميجاوات

أصبحت الطاقة الشمسية من المستهلكين الأفراد وفيرة جدًا لدرجة أنه يتعين على شركة Hawaiian Electric "تقليص" أو إيقاف تشغيل كميات كبيرة من الطاقة الشمسية وطاقة الرياح الحالية على نطاق المرافق بشكل منتظم من أجل الحفاظ على توازن النظام الكهربائي. وجدت نماذجها أنه في السنوات الخمس الأولى من تشغيلها، سيسمح مصنع بطاريات KES للمرافق بتقليل تقليص الطاقة المتجددة بنسبة 69% ودمج مصادر الطاقة المتجددة الجديدة على مستوى المرافق بنسبة 10% أكثر مما سمحت به النماذج السابقة، مع توفير استمرارية النمو السريع نمو مصادر الطاقة المتجددة المملوكة للأفراد مثل الطاقة الشمسية على الأسطح.

وتشمل مواصفات مصنع البطاريات ما يلي:

• 135 ميجاوات / 540 ميجاوات ساعة من القدرة والطاقة
• 50 ميجاوات/25 ميجاوات/ساعة من الاستجابة الترددية السريعة الإضافية للمساعدة في الحفاظ على استقرار الشبكة الكهربائية
• "القصور الذاتي الافتراضي" لتكرار وظيفة تجانس الطاقة للتوربينات الدوارة
• قدرات "البداية السوداء" لدعم استعادة الشبكة في حالة انقطاع التيار الكهربائي

ويرتبط مصنع KES بالقرب من ثلاثة من مرافق توليد الطاقة الحيوية التابعة لشركة Hawaiian Electric، مما يمكّن KES من دعم إعادة تشغيل محطات الطاقة تلك في حالة حدوث حالة طوارئ على مستوى الجزيرة، والمعروفة أيضًا بقدرة "البداية السوداء". وقال براندون كيف: "لم يستخدم أحد البطاريات لتوفير مثل هذه المجموعة المتنوعة من خدمات تشكيل الشبكة على هذا النطاق من قبل في العالم".

هناك فائدة أخرى مهمة لمكان وجود نظام Plus Power. ويعني القرب أن لديها إمكانية الوصول إلى التوصيلات البينية الحالية للشبكة، مما يلغي الحاجة إلى بناء خطوط نقل باهظة الثمن للسماح لمنشأة تخزين البطاريات بالربط بالشبكة. ستساعد بطاريات KES في استبدال سعة الشبكة التي كانت توفرها سابقًا محطة AES لتوليد الطاقة بالفحم على بعد أقل من ميل واحد، والتي كانت تنتج في السابق ما يصل إلى خمس الكهرباء في جزيرة أواهو. بالإضافة إلى ذلك، فإن هذه المناطق مخصصة بالفعل للصناعات الثقيلة أو التنمية التجارية، مما يعني أن اعتراضات NIMBY أقل احتمالا.

شركة Plus Power تضع عينها على مستقبل الطاقة

تعد شركة Plus Power شركة رائدة في تطوير وتشغيل وحدات تخزين الطاقة المستقلة حيثما تشتد الحاجة إليها على شبكة الطاقة. تدير الشركة عدة مشاريع بحجم KES، ولديها محفظة تطوير سريعة النمو لأنظمة البطاريات واسعة النطاق. لديها 10 جيجاوات من المشاريع في طوابير النقل المعلقة في الولايات المتحدة وكندا، مع أكثر من 1.8 مليار دولار من تمويل المشاريع اعتبارًا من أكتوبر 2023. وبحلول يونيو 2024، ستقوم Plus Power بتشغيل ما مجموعه سبع محطات كبيرة لتخزين طاقة البطاريات. عبر أريزونا وتكساس بقدرة إجمالية تبلغ 1325 ميجاوات / 3500 ميجاوات في الساعة.

قال براندون كيف: "تعمل شركة Plus Power على حل مشاكل المناخ الصعبة". "تساعد مشاريعنا، مثل KES، عملائنا على توفير كهرباء نظيفة وموثوقة وبأسعار معقولة في فترات ما بعد الظهيرة في الصيف الحار وليالي الشتاء الباردة، مع تمكين إزالة الكربون من الشبكة الكهربائية."

KES تحصل على أول اختبار لها

في 8 يناير، خضع نظام تخزين الطاقة Plus Power لأول اختبار حقيقي له، حيث تسببت الأمطار الغزيرة في توقف محطتي توليد عن العمل بشكل غير متوقع، مما أدى إلى انقطاع التيار الكهربائي في جميع أنحاء منطقة هونولولو. محلي تقرير الاخبار ادعى أن بطارية KES كانت مشحونة بنسبة 50٪ فقط في ذلك الوقت، مما حد من قدرتها على تعويض فقدان القدرة على التوليد. في وقت متأخر من يوم 11 يناير، كانت آلة المبرقة في الطابق السفلي من CleanTechnica لقد ظهر المقر الرئيسي العالمي ليقدم لنا بيانًا من المتحدث الرسمي باسم Plus Power.

"تشير التقارير الإخبارية إلى أن مشروع تخزين الطاقة الجديد في كابولي كان أقل من الشحن الكامل مساء الاثنين قبل انقطاع التيار الكهربائي بشكل غير صحيح. كان KES بكامل طاقته ثم تم تفريغه بالكامل تقريبًا، قبل بدء انقطاع التيار الكهربائي.

"في الواقع، قدمت KES دعمًا حاسمًا للشبكة، وقامت بتفريغ أكثر من 130 ميجاوات من طاقتها البالغة 135 ميجاوات لشركة Hawaiian Electric. يسر شركة Plus Power أن KES كانت جاهزة للعمل ومشحونة بالكامل يوم الاثنين للمساعدة خلال عاصفة صعبة.

الوجبات السريعة

ليس كلنا مهندسين كهربائيين. لا يمكننا حقًا شرح ماهية القصور الذاتي الاصطناعي أو سبب أهميته، لكن Canary Media تستطيع ذلك. انها تقول،

توفر الكثير من البطاريات الأخرى خدمات التردد للشبكات الأخرى، وعدد قليل منها أكبر من بطارية Kapolei. ولكن هذه هي البطارية الكبيرة الوحيدة التي رأيناها قادرة على الجمع بين سعة الذروة الأساسية والاستجابة للتردد والقصور الذاتي الاصطناعي ومهام إعادة تشغيل الشبكة. وذلك لأن شركة كابولي تلعب دورًا مركزيًا في شبكتها أكثر مما تلعبه مصانع البطاريات في أي مكان آخر.

بعد سنوات من البناء، تجاوز أسطول بطاريات الشبكة في كاليفورنيا 5,000 ميجاوات تم تركيبها في العام الماضي، لكن هذا يعادل فقط 7.6% من السعة الضخمة لشبكة الولاية. تشكل كابولي وحدها حوالي 17% من طاقة الذروة في أواهو. احتاجت شركة Hawaiian Electric إليها لتحمل مسؤولية أكبر مما اضطرت إليه البطاريات في أي مكان آخر.

خذ القصور الذاتي، الذي يعمل على استقرار تردد الشبكة، كمثال. توفر النباتات القديمة هذا بشكل سلبي، من خلال الكتلة الدوارة لتوربيناتها. لم تكن هناك حاجة إلى تعريف القصور الذاتي والتعويض عنه بشكل منفصل في العقود الماضية لأنه كان جزءًا من حزمة تشغيل محطة توليد الكهرباء.

والآن، في جميع أنحاء البلاد، تنتقل الشبكة إلى نموذج تعظيم مصادر الطاقة المتجددة الرخيصة عندما تكون متاحة وحرق الوقود عندما لا تكون مصادر الطاقة المتجددة متوفرة. لكن المحطات الحرارية تحتاج إلى الدوران لتوفير القصور الذاتي. في بعض الأحيان، في البر الرئيسي، يتم تقليص مصادر الطاقة المتجددة للحفاظ على تشغيل محطات الفحم القديمة حتى تتمكن من تقديم خدمات الشبكة هذه، وفقًا لبراندون كيف. يمكن أن يكون هذا صفقة سيئة بالنسبة لعملاء الكهرباء، ناهيك عن المناخ.

توفر البطاريات المتقدمة نسخة اصطناعية من هذا القصور الذاتي من خلال البرمجة الذكية لمحولاتها. وهذا يوفر بديلاً اقتصاديًا أكثر مع تجنب انبعاثات الكربون غير الضرورية. كما أنها أسرع وأكثر دقة، حيث شبه كيفي بطارية كابولي بسيارة رياضية كهربائية مقارنة بحافلة الديزل الثقيلة في المحطات الحرارية القديمة. وهذا يجعل البطاريات مناسبة تقنيًا جيدًا للشبكات التي أصبحت متقلبة بشكل متزايد بسبب تقلبات الإنتاج المتجدد.

على المدى الطويل، تتطلب أهداف المناخ الأمريكية التخلص التدريجي من الوقود الأحفوري من الشبكة الكهربائية. تساعد محطات الطاقة الكهرومائية والنووية على توفير قصور ذات قيمة للشبكة دون انبعاثات الكربون، لكنها ليست في طريقها للنمو. ولهذا السبب فإن هذا المشروع مهم لتحول الطاقة النظيفة في كل مكان. إنها واحدة من أولى الأمثلة الواقعية لكيفية القيام بذلك تحويل وظائف الشبكة الهامة من محطات الوقود الأحفوري إلى محطات الطاقة النظيفة. وفي نهاية المطاف، سيتعين توسيع نطاق خدمات الشبكة التي كان كابولي رائدا فيها على الصعيد الوطني.

لهذا السبب هذه ليست مجرد قصة أخرى تتعلق بتخزين البطارية.

• محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
• أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
• أفلاطون كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
• أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
• المصدر https://cleantechnica.com/2024/01/12/plus-power-activates-185-mw-565-mwh-battery-system-in-hawaii/