نظام تخزين الطاقة: التكنولوجيا الداعمة الرئيسية للحفاظ على الطاقة الصناعية

في عملية الإنتاج الصناعي ، غالبًا ما يقدم الطلب على الطاقة حالة غير متوازنة. على سبيل المثال ، خلال فترة إنتاج الذروة لبعض المصانع ، يرتفع استهلاك الطاقة مثل الكهرباء والطاقة الحرارية بشكل حاد ؛ بينما خلال فترة الحوض ، يتم تقليل الطلب على الطاقة بشكل كبير. هذا الخلل بين العرض والطلب لا يؤدي فقط إلى عدم كفاءة استخدام الطاقة ، ولكن أيضًا يضع ضغطًا هائلاً على أنظمة إمدادات الطاقة مثل شبكات الطاقة. يشبه نظام تخزين الطاقة "منظم" للطاقة ، والذي يمكنه تخزين الطاقة الزائدة عندما تكون إمدادات الطاقة وفيرة وتطلق الطاقة عند ذروتها في مجال الطلب ، وبالتالي موازنة إمدادات الطاقة والطلب عليها بشكل فعال.

تتضمن أساليب تخزين الطاقة المشتركة لتخزين الطاقة ، على سبيل المثال ، تخزين طاقة البطارية وتخزين طاقة دولاب الموازنة. يقوم نظام تخزين طاقة البطارية بتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة كيميائية ويخزنها في البطارية. عندما يزداد حمل الطاقة الصناعية ، يتم تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية وإطلاقها. في بعض المصانع الكبيرة ، يتم تثبيت أنظمة تخزين طاقة بطارية الليثيوم أيون لشحن وتخزين الطاقة الكهربائية عندما يكون سعر الكهرباء منخفضًا في الليل ، وتفريغه أثناء ذروة استهلاك الكهرباء خلال النهار ، مما لا يقلل فقط من تكلفة الكهرباء في الكهرباء Enterprise ، ولكنه يقلل أيضًا من ضغط إمدادات الطاقة لشبكة الطاقة. يستخدم تخزين الطاقة دولاب الموازنة دولاب الموازنة عالي السرعة لتخزين الطاقة الحركية. عندما تكون هناك حاجة إلى الطاقة الكهربائية ، تقود دولاب الموازنة المولد لتوليد الكهرباء. تتمتع طريقة تخزين الطاقة هذه بمزايا الشحن السريع وسرعة التفريغ والحياة الطويلة. لديها أداء ممتاز في بعض السيناريوهات الصناعية التي لديها متطلبات عالية لجودة الطاقة وتتطلب تجديد الطاقة المتكرر والسريع.

تلعب أنظمة تخزين الطاقة أيضًا دورًا مهمًا في استرداد حرارة النفايات الصناعية. ستولد العديد من عمليات الإنتاج الصناعي الكثير من حرارة النفايات ، مثل غاز العادم عالي درجة الحرارة في نباتات الصلب والحرارة المهدئة من تبريد الصبغ في نباتات الأسمنت. من خلال نظام تخزين الطاقة الحرارية ، يمكن تخزين هذه الحرارة المذهلة وإطلاقها للاستخدام عند الحاجة إلى الحرارة. على سبيل المثال ، باستخدام مواد تغيير الطور كوسائط تخزين الطاقة الحرارية ، عندما يتم نقل حرارة النفايات إلى مواد تغيير الطور من خلال مبادل حراري ، تتغير مواد تغيير الطور من الصلبة إلى السائل لتخزين الحرارة. عند الحاجة إلى التدفئة ، تتغير مواد الطور السائل إلى الصلبة لتحرير الحرارة. وبهذه الطريقة ، يمكن أن توفر حرارة النفايات التي تم إهدارها في الأصل الطاقة للتدفئة وتسخين المواد والروابط الأخرى في المصنع ، مما يؤدي إلى تحسين كفاءة الاستخدام الشاملة للطاقة.

يمكن أن تعمل أنظمة تخزين الطاقة أيضًا على تحسين استقرار وموثوقية الإنتاج الصناعي. في بعض المؤسسات الصناعية التي تعتمد على الطاقة المتجددة المتقطعة (مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح) لإمدادات الطاقة ، يمكن أن أنظمة تخزين الطاقة يمكن أن تخزن الكهرباء غير المستقرة الناتجة عن الطاقة المتجددة وتحويلها إلى ناتج كهرباء مستقر لضمان التشغيل المستمر لمعدات الإنتاج. على سبيل المثال ، في بعض مصانع المعالجة الصغيرة في المناطق النائية ، إذا كانت تعتمد بالكامل على توليد الطاقة الشمسية ، فستكون هناك كهرباء زائدة خلال اليوم الذي تكون فيه الشمس كافية ، ولكن لا توجد كهرباء متوفرة في الليل. بعد أن تم تجهيزه بنظام تخزين الطاقة ، يمكن تخزين الكهرباء الزائدة خلال اليوم للاستخدام في الليل ، وتحقيق الاكتفاء الذاتي للطاقة وتقليل الاعتماد على شبكات الطاقة التقليدية.

بالإضافة إلى ذلك ، مع التطوير المستمر للتكنولوجيا ، يتحسن مستوى ذكاء أنظمة تخزين الطاقة أيضًا. من خلال تكامل التقنيات مثل الإنترنت الصناعي للأشياء والبيانات الكبيرة ، يمكن أنظمة تخزين الطاقة مراقبة الطلب على الطاقة والعرض في عملية الإنتاج الصناعي في الوقت الفعلي ، وضبط استراتيجيات تخزين الطاقة وإصدارها تلقائيًا ، وتحقيق إدارة الطاقة الدقيقة. على سبيل المثال ، وفقًا لقواعد استهلاك الطاقة الخاصة بعمليات الإنتاج المختلفة في المصنع ، يمكن لنظام تخزين الطاقة أن يخطط لوقت الشحن والاستخلاص مسبقًا لتحقيق أفضل تأثير لتوفير الطاقة.

ومع ذلك ، تواجه أنظمة تخزين الطاقة أيضًا بعض التحديات في التطبيقات الصناعية ، مثل ارتفاع تكاليف تخزين الطاقة وعمر الخدمة وسلامة معدات تخزين الطاقة. ولكن مع تقدم العلوم والتكنولوجيا وتعزيز التطبيقات واسعة النطاق ، يتم حل هذه المشكلات تدريجياً.

كتقنية داعمة رئيسية للحفاظ على الطاقة الصناعية ، فإن أنظمة تخزين الطاقة لديها إمكانات كبيرة في موازنة إمدادات الطاقة والطلب ، واستعادة حرارة النفايات ، وتحسين استقرار الإنتاج والإدارة الذكية. سيعزز تطوير المجال الصناعي في اتجاه أكثر كفاءة وخضراء ومستدامة ، ويقدم مساهمات مهمة لمعالجة أزمة الطاقة العالمية والتحديات البيئية.