عند تصميم حزم بطاريات الليثيوم القابلة للتكديس، فإن الوحدات النمطية تتلخص في بناء وحدات موحدة تعمل بشكل مستقل، ولكنها تتلاءم بشكل جيد مع بعضها البعض عند الحاجة إلى أنظمة أكبر. تحتوي كل وحدة في الواقع على نظام إدارة بطارية خاص بها، وتتحكم في درجة الحرارة، وتتضمن آليات أمان بحيث يمكن توصيلها بسهولة عند الحاجة. ما يجعل هذا النهج مفيدًا للغاية هو أنه يمكن للأشخاص البدء بإعدادات بسيطة ثم زيادة سعة التخزين بمرور الوقت دون تفكيك كل شيء والبدء من جديد. لا توفر خيارات السعة الثابتة التقليدية هذه المرونة على الإطلاق. مع التصميمات النمطية، يمكن للفنيين صيانة أو استبدال وحدات فردية بدلاً من التعامل مع أنظمة كاملة، مما يقلل من وقت التوقف والنفقات طويلة الأجل. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لأن جميع هذه الوحدات تشترك في نفس التوصيلات الكهربائية والأبعاد المادية، فإنها تعمل بشكل موثوق سواء قام شخص ما بتثبيت واحدة بمفردها أو قام ببناء مجموعة كاملة منها جنبًا إلى جنب.
يصبح تخزين الطاقة أكثر مرونة عندما نفكر في القابلية للتوسيع الوحداتي. غالبًا ما تبدأ الشركات بأنظمة أصغر ثم تقوم بتوسيعها تدريجيًا مع تطور احتياجاتها الفعلية، بدلًا من محاولة التنبؤ بما قد يحدث في العام المقبل. تعمل هذه الطريقة بشكل جيد جدًا في مزارع الطاقة الشمسية والمباني المكتبية الكبيرة وأي عمليات تتغير فيها متطلبات الطاقة خلال اليوم. ومن خلال ترتيب الوحدات رأسيًا، توفر الشركات المساحة القيّمة على الأرضية مع زيادة السعة الإجمالية للتخزين في الوقت نفسه. من الناحية الكهربائية، يُكسب توصيل البطاريات على التوازي سعة أكبر بوحدة الأمبير ساعي (Ah) دون تغيير الجهد، في حين أن التوصيل على التوالي يرفع مستويات الجهد فقط. وتتيح هذه الخيارات للمهندسين ضبط النظام بدقة وفقًا للمتطلبات الفعلية للمنشأة. وما نحصل عليه في النهاية هو نظام لتخزين الطاقة ينمو بالتوازي مع العمليات التجارية، مما يضمن أن الاستثمارات تتماشى مع المتطلبات الواقعية بدلًا من أن تظل غير مستخدمة أو تصبح قديمة بسرعة.
| مميز | الحزم البطارية الليثيومية القابلة للتراص | الحزم البطارية ذات السعة الثابتة |
|---|---|---|
| قابلية التوسع | إمكانية التوسع التدريجي | سعة ثابتة، لا يمكن التوسع |
| كفاءة المساحة | التراص العمودي يُحسّن الاستفادة من المساحة | تتطلب مساحة إضافية للحصول على سعة أكبر |
| هيكل التكلفة | استثمار تدريجي مع نمو الاحتياجات | استثمار أولي كبير |
| الصيانة | استبدال الوحدة الفردية | غالبًا ما يتطلب استبدال النظام بالكامل |
| تأمين المستقبل | يتكيف مع التكنولوجيا المتطورة | يصبح قديمًا مع تغير المتطلبات |
| مرونة التثبيت | يمكن نشره بتكوينات مختلفة | محدود بالمواصفات الأصلية |
توفر الأنظمة القابلة للتراص قدرة تكيف متفوقة، وتكلفة إجمالية للملكية أقل، وقيمة على المدى الطويل. وعلى الرغم من أن الحزم ذات السعة الثابتة قد تكون أقل تكلفة أولية قليلاً لكل وحدة، فإن عدم مرونتها يؤدي إلى الاستبدال المبكر وزيادة المصروفات على دورة الحياة، مما يقلل من أي وفورات قصيرة الأجل.
قام مصنع متوسط الحجم في البداية بتركيب نظام بطاريات ليثيوم قابلة للتجميع بسعة 30 كيلوواط ساعة عندما أراد تقليل رسوم ذروة الطلب المرتفعة والاحتفاظ ببعض الطاقة الاحتياطية للطوارئ. وعندما ارتفع إنتاجه بنسبة حوالي 40 بالمئة خلال عامين فقط، أضاف ببساطة أربع وحدات إضافية ليصل الإجمالي إلى 90 كيلوواط ساعة. والأفضل من ذلك؟ لم يكن عليهم تعديل أي من الأسلاك أو البنية التحتية الحالية على الإطلاق. وقد بلغت تكلفة إضافة هذه الوحدات نحو 60 بالمئة أقل مما كان سيُطلب لشراء نظام منفصل جديد بالكامل، بالإضافة إلى أن العمال نجحوا في إنجاز كل شيء خلال إغلاق عطلة نهاية الأسبوع (السبت والأحد)، وبالتالي لم يُفقد يوم واحد من الإنتاج. وبفضل التحكم الأفضل في فترات الاستهلاك المرتفعة والجدولة الذكية لاستخدام الكهرباء في الأوقات التي تكون فيها الأسعار أدنى، انخفضت المصروفات الإجمالية للطاقة بنحو 28 بالمئة. وما يُظهره هذا المثال هو أن الشركات يمكنها توسيع سعتها لتخزين الطاقة تزامناً مع نمو أعمالها بفضل هذه الأنظمة البطارية الوحداتية.
توفر حزم بطاريات الليثيوم التي تتراص معًا تحكمًا جيدًا نسبيًا في مستويات الجهد والسعة الإجمالية من خلال ترتيبات بسيطة على التوالي أو على التوازي. عند توصيلها على التوالي، تزيد هذه الحزم من إجمالي جهد المخرجات، بدءًا من أنظمة 48 فولت المنزلية العادية وصولاً إلى الأنظمة الصناعية الثقيلة التي تصل إلى 200 فولت وما فوق. أما التوصيلات على التوازي فتعمل بشكل مختلف من خلال زيادة سعة التخزين مع الحفاظ على نفس مستوى الجهد طوال الوقت. تكمن الميزة الحقيقية في أن الشركات لا تحتاج إلى إعادة بناء أنظمتها الكهربائية بالكامل فقط لأن احتياجاتها تنمو أو تتغير مع مرور الوقت. كما تأتي معظم الحزم الحديثة مزودة بأنظمة إدارة للبطاريات (BMS) مدمجة. تحافظ هذه التقنيات الذكية على التوازن بين جميع الوحدات أثناء دورات الشحن والتفريغ، بحيث تعمل كل وحدة بشكل صحيح بغض النظر عن حجم النظام أو تعقيده. وهذا النوع من الموثوقية يُحدث فرقًا كبيرًا في العمليات طويلة الأمد.
توفر الأنظمة القابلة للتجميع مرونة استثنائية عند تخصيص حلول الطاقة لمختلف الصناعات. بالنسبة للمنازل التي تعتمد على الطاقة الشمسية، فإن معظم الأشخاص يلتزمون بأنظمة تخزين بجهد 48 فولت لتلبية احتياجاتهم من التخزين وتقديم طاقة احتياطية في حالات الطوارئ. أما الشركات التي تحتاج إلى طاقة أكبر، فغالبًا ما تتجه نحو أنظمة تتراوح بين 120 و240 فولت لمواجهة الأحمال الكهربائية الأكبر. ثم تأتي المنشآت الصناعية حيث تصبح الأمور أكثر إثارة للاهتمام – إذ تحتاج الأماكن التي تعمل بالتيار ثلاثي الطور أو التي تشغّل معدات ثقيلة غالبًا إلى قوة مصفوفات تتراوح بين 380 و480 فولت. ووجد تقرير حديث صادر عن Energy Storage في عام 2023 أمرًا مثيرًا للإعجاب أيضًا: الشركات التي تتحول إلى هذه الخيارات القابلة للتجميع تقوم بتركيبها أسرع بنسبة 40 بالمئة تقريبًا مقارنةً بالأنظمة الثابتة التقليدية. وهذا يعني استرداد الأموال بشكل أسرع واستمرار تشغيل المعدات لفترة أطول دون انقطاع.
عندما تزداد أحجام مصفوفات البطاريات، يصبح من المهم جدًا الحفاظ على التشغيل السلس. تقوم أنظمة إدارة البطاريات الحديثة بمراقبة عوامل مثل مستوى شحن كل وحدة، ودرجة حرارة التشغيل، بالإضافة إلى مؤشرات صحية أخرى لضمان تناسق جميع الأجزاء. كما أن للنظام آليات لإدارة تراكم الحرارة قبل أن تتحول إلى مشكلة، إضافة إلى برامج ذكية تُحرص على توزيع عمليتي الشحن والتفريغ بشكل متساوٍ عبر جميع الوحدات. تشير الاختبارات الميدانية إلى أن التصاميم الجيدة يمكنها الحفاظ على كفاءة تصل إلى نحو 98% حتى عند التوسيع إلى السعة الكاملة. هذا النوع من الأداء يجعل هذه الأنظمة موثوقة بدرجة تكفي للتطبيقات التي لا تسمح بالفشل، بدءًا من مراكز البيانات ووصولًا إلى المصانع حيث تؤدي أوقات التوقف إلى خسائر مالية.
تحافظ حزم بطاريات الليثيوم التي يمكن ترتيبها رأسيًا على قدر كبير من المساحة مقارنةً بالأنظمة التقليدية. بدلاً من احتلال مساحة أرضية كما تفعل معظم البطاريات، فإن هذه الأنظمة تمتد نحو الأعلى بدلًا من الامتداد الجانبي، وهو ما يُعد ميزة كبيرة للشقق في المدن، والمباني المكتبية، ومراكز الاتصالات تلك التي لا يكفّ أحد عن الحديث عنها. وهي مصممة لتظل مستقرة حتى عند التراص على ارتفاع عالٍ، بالإضافة إلى أنها تُدير الحرارة بكفاءة عالية جدًا، مما يمنع أي شيء من السخونة الزائدة أو الاشتعال. يعمل كل وحدة بطارية فردية معًا من خلال نظام إداري داخلي، ما يعني أن الكومة بأكملها تُزوّد الطاقة بشكل متسق بغض النظر عن عدد الطبقات. بالنسبة للأماكن التي تعاني من ضيق المساحات ولكن تحتاج باستمرار إلى كهرباء إضافية، فإن هذا النوع من الحلول القائمة على التراص الرأسي هو ببساطة منطقي.
المساحة دائمًا محدودة في المدن المزدحمة، مما يجعل حلول تخزين الطاقة التقليدية مستحيلة عمليًا من حيث التوفير. توفر بطاريات الليثيوم القابلة للتجميع حلاً لهذه المشكلة، حيث يمكنها الانضغاط في أماكن مثل المرائب أو غرف الخدمات، أو حتى في زوايا القبو. تنمو هذه الأنظمة رأسيًا بدلًا من احتلال مساحة أفقية، لذا فهي تعمل بشكل جيد في الأماكن الضيقة. تحتوي معظم التركيبات على نحو ثلاث وحدات سعة 5 كيلوواط ساعة مكدسة معًا، ما يوفر ما بين 15 و20 كيلوواط ساعة من السعة التخزينية ضمن المساحة التي تستهلكها عادة ثلاجة واحدة فقط. يمكن لسكان المدن الآن تخزين طاقتهم الشمسية الخاصة، وتقليل الاعتماد على الشبكة الكهربائية الرئيسية، وإدارة استهلاكهم للطاقة خلال ساعات الذروة دون التضحية بالمساحات الحيوية الثمينة. بالإضافة إلى ذلك، لا يحتاج الأشخاص إلى الالتزام بنظام كامل منذ البداية. يمكنهم البدء بنظام أصغر ثم إضافة وحدات إضافية عند الحاجة، مما يساعد على جعل خيارات الطاقة المتجددة قابلة للتطبيق على عدد أكبر من الأسر الحضرية التي ترغب في التحول نحو الاستدامة لكنها مقيدة بمساحة محدودة.
تعمل البطاريات الليثيومية القابلة للتراص بشكل ممتاز مع الأنظمة الشمسية خارج الشبكة، لأنها تخزن الطاقة الزائدة عندما يكون الضوء الشمسي قويًا، ثم تطلقها عند الحاجة خلال الليل أو الأيام الغائمة. تأتي هذه الحزم على شكل وحدات، ما يسمح للأشخاص بالبدء بنظام صغير وإضافة المزيد منها مع تزايد احتياجاتهم الكهربائية بمرور الوقت. وهذا يجعلها خيارات مناسبة سواء كان الشخص يبني نظامًا من الصفر أو يقوم بتحديث نظام موجود مسبقًا. وتُظهر دراسات حديثة من أوائل عام 2024 أن دمج هذه البطاريات القابلة للتراص مع الألواح الشمسية يعزز بشكل كبير من استقلالية أصحاب المنازل عن الشبكات التقليدية، ويوفّر المال على المدى الطويل. وتدعم هذه الظاهرة القبول الأوسع بحلول الطاقة النظيفة عبر أسواق مختلفة.
تُحدث أنظمة البطاريات الليثيومية القابلة للتراص فرقًا كبيرًا في الجزر النائية والمجتمعات البعيدة حيث تكون موثوقية التيار الكهربائي غالبًا مشكلة. تساعد هذه الأنظمة في تعزيز الشبكة المحلية مع الحد من الاعتماد على مولدات الديزل المكلفة التي لا تزال العديد من المناطق تعتمد عليها. ما يجعلها مفيدة جدًا هو تصميمها الوحدوي. ومع نمو السكان، يمكن لهذه الأنظمة أن تتوسع بالتوازي مع هذا النمو، مما يحافظ على تشغيل الشبكات الصغيرة بسلاسة حتى مع ازدياد الطلب. والأهم من ذلك، أنه عند دمجها مع الألواح الشمسية وتوربينات الرياح، تتيح هذه البطاريات للقرى الحفاظ على إمدادات الكهرباء لتلبية الاحتياجات الحرجة مثل المستشفيات والمدارس وشبكات الاتصالات في حالات الطوارئ. وهذا أمر بالغ الأهمية خلال العواصف أو غيرها من الاضطرابات التي قد تستمر لعدة أيام دون وجود طاقة احتياطية.
على جزيرة صغيرة في البحر الكاريبي، قام السكان بإنشاء مشروع شبكة كهرباء محلية تعتمد على الطاقة الشمسية وتخزينها، بدءًا من نظام بطاريات قابلة للتجميع سعة 50 كيلوواط ساعة. وعندما بدأ الناس في الحاجة إلى طاقة أكبر، أضافوا الوحدات واحدة تلو الأخرى حتى بلغت السعة الإجمالية 200 كيلوواط ساعة. الأفضل من ذلك؟ لم يفقد أحد التيار الكهربائي أثناء هذه الترقيات، ولم يكن هناك حاجة لتفكيك أي شيء وإعادة البناء من الصفر. وقد خفض هذا التوسّع استخدام مولدات الديزل بنسبة تقارب 90٪ وفقًا للسجلات، ويُزوّد الآن نحو 300 أسرة بالكهرباء بشكل موثوق على مدار الساعة. وما حدث هنا لفت انتباه جهات أخرى أيضًا. فقد بدأت جزر أخرى تبحث عن حلول طاقة أنظف في تقليد هذا النهج، بينما تحاول طرقًا مختلفة لتحسين شبكاتها الكهربائية لتصبح أكثر مقاومةً أمام العواصف ونقص الوقود.
تتجه مدن متزايدة إلى استخدام حزم بطاريات الليثيوم القابلة للتجميع لحماية الخدمات الأساسية عندما تنقطع الكهرباء عن الشبكة. تحافظ هذه الأنظمة البطارية على تشغيل الإضاءة في المستشفيات، وضمان استمرار عمل مرافق الاستجابة للطوارئ، واستمرار معالجة المياه حتى أثناء انقطاع التيار الكهربائي الكبير. ما يميزها هو طابعها الوحدوي (المودولاري) – حيث يمكن تركيبها بسرعة في المواقع المطلوبة والتوسع فيها مع تطور الاحتياجات. علاوة على ذلك، تعمل هذه البطاريات بشكل جيد مع الألواح الشمسية وتوربينات الرياح، مما يساعد الحكومات المحلية على تحقيق أهدافها المتعلقة بالطاقة النظيفة. عندما تبني المدن شبكات الميكروغريد المرنة هذه، تصبح المجتمعات المحلية أكثر استعدادًا للتعامل مع الانقطاعات الكهربائية دون الاعتماد فقط على الوقود الأحفوري. لم تعد البطاريات القابلة للتجميع مجرد حلول احتياطية؛ بل أصبحت معدات قياسية لدى مخططي المدن ذوي التفكير الاستباقي الذين يرغبون في إقامة مدن أكثر ذكاءً واستدامة.
ما هي حزم بطاريات الليثيوم القابلة للتجميع؟
تُعد حزم البطاريات الليثيومية القابلة للتراص أنظمة تخزين طاقة وحداتية مصممة لتتماشى مع الاحتياجات المتزايدة للطاقة من خلال إضافة وحدات إضافية بمرور الوقت، مما يجعلها قابلة للتوسع والاستدامة بشكل كبير.
لماذا تعد الوحداتية مهمة في تصميم البطاريات؟
تسمح الوحداتية بالتوسّع السهل، والتخصيص حسب الطلب، وتبسيط الصيانة، مما يوفر مرونة وكفاءة في إدارة الطاقة.
كيف تفيد البطاريات القابلة للتراص المنشآت التجارية؟
إنها تمكن من حلول تخزين الطاقة القابلة للتوسّع والتي تنمو مع متطلبات العمل، وتقلل التكاليف، وتدعم استراتيجيات تحسين استهلاك الطاقة.
هل يمكن استخدام البطاريات الليثيومية القابلة للتراص في التطبيقات السكنية؟
نعم، فهي مثالية للمنشآت السكنية، خاصةً حيث تكون المساحة محدودة، مما يسمح بتوسيع سعة التخزين حسب الحاجة.
كيف تتكامل البطاريات القابلة للتراص مع أنظمة الطاقة المتجددة؟
تكمل أنظمة الطاقة الشمسية وطاقة الرياح من خلال تخزين الطاقة الزائدة لاستخدامها خلال فترات الإنتاج المنخفض، مما يعزز الاستقلال عن الشبكة.
أخبار ساخنة
توفر شركة شنتشن ديراي تكنولوجيا الطاقة الجديدة المحدودة بطاريات ليثيوم عالية الجودة لمختلف الصناعات. تضمن اختبارات التقادم لدينا عمر خدمة طويل واستقرار. اعمل معنا لتحقيق النجاح.
Company Address：602-604، مبنى C، بلازا الابتكار، رقم 2007 شارع بينغشان، منطقة بينغشان في الصين غوانغدونغ شنتشن
عنوان المصنع: الطابق 13 و 14، المبنى 1، حديقة تشينغفا الصناعية، رقم 11 شارع دونغشينغ الجنوبي، شارع تشنغيانج، منطقة زونغكاي التكنولوجية العالية، مدينة هويتشو، مقاطعة قوانغدونغ، الصين
حقوق النشر © 2025 لمصلحة شركة شنتشن ديراي للطاقة المتجددة المحدودة. سياسة الخصوصية
EN
