Барилгын талбай, гамшигт бүсээс сэргэж буй газрууд, түр зуурын наадмын талбайн цахилгаан хэрэгцээ нь одоо ихэвчлэн хуучин дизель генераторын чиглэлээр явагдахгүй байна. Тогтмол дуу чимээ, утаа, холын газарт түлш хүргэхэд ихээр хүндрэл учирдаг. 2023 оны сүүлчийн судалгаагаар төсөл бүр 1 жилээс бага хугацаатай явагдаж байгаа 10-ын 7 гаруй ажлын гүйцэтгэгч цэвэр орчин хадгалах сонголтыг харж байна. Яагаад гэвэл цацрагийн хэмжээний дүрэм журам бүр тогтож, компаниуд инвесторд өгсөн амлалтаа биелүүлэхийг хүсч байна. Мобил цахилгаан хадгалах систем энд ач холбогдолтой болоод байна. Эдгээр BESS нэгжүүд нь түлш дээр ажилладаггүй, утаа гаргахгүй, түлш дүүргэх ажил хийх шаардлагагүйгээр цахилгааны шийдэл санал болгодог. Тэд ажил гүйцэтгэлийн болон аварга ажлын салбарт өргөн хэрэглэгдэж эхэлсэн.
Зөөврийн цахилгаан хадгалах систем нь сүлжээ эсвэл нарны самбар зэрэг сэргээгдэх эх үүсвэрээс цахилгааныг хадгалж, ихэнх ажлын талбайд дизелийн хэрэглээг 90% хүртэл бууруулж болно. Нарийн 450 кВтц багтаамжтай нэгж суурилуулснаар өдөрт 18 цаг ажилладаг генератороо 2 цаг болгон бууруулсан нэг жишээ авч үзье. Энэ бүрэлдэхүүн нь бүх шөнийн гэрэлтэй ажиллаж, засварын багажийг цэнэглэхэд амархан байв. Чимээгүй ажиллагаа нь эдгээр батерейн нөгөө чухал давуу тал юм. 20-50 децибел хүртэлх чимээгүй ажилладаг бол хуучин дизель генераторууд нь 85-100 дБ-аар ажилладаг тул хүмүүс хоорондоо ярилцахад төвөгтэй байдаг, чихний дүүргэлттэй байдаг. Эдгээр чимээ ихтэй машинуудыг арилгасны дараа ажлын талбайд харилцах нь хэр зэрэг хялбар болдогтой ажилчид үнэлдэг.
Колорадо мужийн гурван сарын хувьд замын хөдөлгөөнийг сайжруулах ажил нь зөөврийн BESS-ийн орчин тойрны орчинд үзүүлэх нөлөөг харуулжээ:
Тооноор | Дизель генератор | Зөөврийн BESS | Бууралт |
---|---|---|---|
CO2 эмийг | 38 тонн | 4 тонн | 89% |
Төмрийн хүдрийн зардал | $26,000 | $3,100 | 88% |
Сервисийн цаг | 64 | 12 | 81% |
Төсөл нь бетон хөргөлт, аюулгүй байдалд зориулсан цахилгааны тасралтгүй нийлүүлэлтийг хангаж байхдаа орон нутгийн агаарын чанарын торгуулийг $8,200-аар багасгасан.
2025 оны 1-р сард эрхэлж байгаа шинэ EPA-гийн дүрэмтэй хамт агаарын азотын оксидыг хэт их ялгаруулж байгаа барилгын талбайн үйл ажиллагаанд хүртэл $22,000-ын торгууль тогтоосон байна. Энэ нь барилгын талбайд зөөврийн батерейн цэнэгийн системийг байрлуулах хурдыг нэмэгдүүлсэн. Түүнчлэн, Fortune 500 компанийн ойролцоогоор хоёрны нэгэн нь гэрээний дагуу нийлүүлэгчдэдээ цагаан тоног төхөөрөмж ашиглах шаардлагыг тавьж байна. Энэхүү зохицуулах болон корпорацийн даралт нь зах зээлийг хурдан хөгжүүлж байгаа юм. Өнгөрсөн жилийн цэвэр технологийн тайлангийн мэдээлснээр 2027 онд түр зуурын төслүүдэд ашиглагдаж байгаа зөөврийн цахилгааны агуулах шийдлүүдийн зах зээл $3.8 тэрбум байх болно.
Ганц удаагийн цахилгаан хадгалах систем нь торны холболт байхгүй үед итгэлтэй эх үүсвэр болох бөгөөд өнгөрсөн оны замын төсөлтэй адил шөнөн цагаар түгээмэл дизель генераторуудыг ашиглах шаардлагатай үед эдгээр нь талбайн орчмын LED гэрлүүдийг ажиллуулах, аюулгүй байдлын камеруудыг шөнөжин ажиллуулахад ашиглагдсан. Аюулгүй байдал нь сайн байсан боловч тэдний тайлангаар түлшний хэрэглээг 80%-иар бууруулсан нь хамгийн сайн тал байв. Мөн эдгээр системүүд бүхэлдээ чимээгүй ажилладаг тул ойрхон амьдардаг хүмүүс машинуудын чимээгээр санах асуудал байсангүй. Энэ чимээгүй байдал нь төслийн талаарх орчин үеийн хандлагыг өөрчилсөн юм.
Газар шахах талбайнууд цахилгаан экскаватор, ачаагуур руу шилжих үед цахилгаан хадгалах систем (BESS) нь байнгын дэмжлэг үүсгэхгүйгээр чухал хэмжээний цахилгааны чадлыг ашиглах боломжийг олгодог. Нэг уурхайн лагерь жишээ нь, тэд эдгээр зөөврийн хадгалалтын төхөөрөмжүүдийг оруулсны дараа дизелийн хэрэглээгээ 2/3-аар бууруулжээ. Эдгээр төхөөрөмжүүд нь ажилчид газар шахаж, материалыг зөөж байх үед 240 вольтын төхөөрөмжүүдэд цэнэг өгөх ажлыг хийдэг. Шөнө баттерейнууд нь цахилгаан шугамаас эсвэл талбайд суурилсан нарны хавтангаас илүүдэл цахилгааныг ашиглан өөрсдийгөө цэнэглэдэг. Ихэнх өдрүүдэд эдгээр хадгалалтын системүүд 300-500 киловатт цаг хүртэлх цахилгааныг нийлүүлж чаддаг бөгөөд энэ нь урт хөдөлгөөнтэй үед машиныг гүйлгэхэд тусалдаг.
Гудамжны бетон х pouringтлолт эсвэл даавуу өргүүр ажиллаж байх үеийн цахилгааны цохилтыг бууруулахад зориулсан хөдөлгөөнт BESS нь түр зуурын цахилгааны цохилтыг бууруулдаг. Дөрвөн ширхэг 250 кВтц-ийн хөдөлгөөнт нэгжийг суурь тавих үед ашигласнаар нэг байгууламжийн хөгжүүлэгч цахилгааны хамгийн их хэрэглээний зардлаа 45% -иар бууруулжээ. Систем нь өндөр ачаалал үед автоматаар цэнэгээ олгодог бөгөөд цахилгааны гүйдлийг тогтворжуулж, сүлжээнээс цахилгаан тасрах зардлыг урьдчилан сэргийлдэг.
Шилжих байршил шаардлагатай төслүүдэд, жишээлбэл, цооног тавих эсвэл гамшгийн дараах сэргэлтийн үед хөдөлгөөнт BESS нэгжүүд онцгой ажилладаг. Нэг эрчим хүчний конторактор нь модуль хэлбэртэй 100 кВтц-ийн цахилгааны тэ trailerгүүдийг 30 минутын дотор холбож ашигласнаар суурилуулалтын цагийг 70% -иар бууруулжээ. Энэ нь шатахууны хүргэлт эсвэл генераторын үйлчилгээний удаан байдлыг өөрчлөхгүйгээр бүтээлч ажиллагааг үргэлжлүүлдэг.
Олон компани түр ажлын газрууд дээр цахилгаан олборлох генераторуудыг ашиглаж байна, учир нь тэд хүчтэй эргэлтийн момент өгдөг бөгөөд хөлдөөт агаарын нөхцөлд ч сайн ажилладаг. Сөргөөр нь? Эдгээр хуучин системүүд ажиллаж байх 1 цагт дунджаар 35 литр CO₂-той эквивалент бохирдуулдаг. Түүнээс болж шүүхгүй орчинд байгаа бүх эд эсийн орчинд орж байгаа нийт жижиг хэсгүүдийн ойролцоогоор дөрөвний нэгэнд нь хувь нэмэр оруулж байна. Эдгээр төхөөрөмжүүдийг ашиглахын тулд торгуулийн хэмжээ энэ арван жилийн хугацаанд бараг хагасаар нэмэгдсэн. Харин ч гэсэн, холын ажилчид ихэвчлэн танил төхөөрөмжүүдийг л ашигладаг бөгөөд цэвэр арга технологийг солихыг хүсдэггүй байна. Газрын менежерүүдийн ойролцоогоор хоёрны нэг нь шинэ технологийг, жишээлбэл, зөөврийн баттерейн цахилгаан хадгалах системийг судлахын тулд танил төхөөрөмжүүдтэй ажиллахыг илүүд үздэг тул орчин үеийн экологийн асуудлуудыг харгалзаж байгаа хэрэглээний түвшин бага байна.
Зөөврийн баттерейн энерги хадгалах системүүд (BESS) нь гурван чухал үзүүлэлтээр дизель генераторуудыг давж гардаг:
Тооцооллын стандарт | Дизель хүчний генераторууд | Зөөврийн BESS |
---|---|---|
Чимээний гаралт | 70–100 дБ | 20–50 дБ |
Жилийн үндсэн засварын зардал | кВтц тутамд 15–25 ам.доллар | кВтц тутамд 2–5 ам.доллар |
Хүйтэн цаг агаарын үр ашиг | ашиглалтын бууралт 12–18% | ашиглалтын бууралт 5%-аас бага |
2023 оны Энергийн тэсвэрлэг чадварын тайлангийн мэдээллээр BESS нэгжүүд нь шатахууны гоожилтын эрсдлийг арилгаж, шатахуун шатгагч системүүдэд харьцуулахад 80% бага үндсэн засварын шаардлагатай байдаг.
Швейцарын Альп уулуудын дагуу замын төлөө 6 сарын турш үргэлжилсэн өргөтгөлийн ажлын үеэр тэдгээрийн төмөр замын тоног төхөөрөмжийг ажиллуулахын тулд долоо хоногт дунджаар 3,800 литр дизель шатахууны зарцуулж байжээ. Нөлөөлөл нь эдгээр цахилгаан баттерейн унасан сангийн системүүдийг нарны самбартай холбож ашиглаж эхэлснээр том хэмжээгээр өөрчлөгдсөн юм. Тэд дизель шатахууны хэрэглээг одоо 94% багасгасан гэж баримт бичгээр баталжээ. Цахилгаан баттерейнүүд хэвийн хүчийг харилцан адилгүй температурын нөхцөлд ч тогтвортой нийлүүлж чадсныг тэмдэглэх нь ч гэсэн чухал юм. Энэ нь дизель генераторуудад их сорилт болж байсан юм. Хуучин дизель машиныг хөлдөөгүйгээр байлгахийн тулд тасралтгүй ажиллуулах шаардлагатай байв. Төслийг удирдах ажилтнууд энерги хэмнэлт нь дунджаар 31% буурсан, мөн чихээ халдамж үүсгэдэг чимээний улмаас ажил тасрах нь зогссон гэдгийг анзаарсан юм. Энэ нь бүх хамт олон, оролцогчдод ашигтай, ялагчийн байдал мэт харагдаж байлаа.
Цахилгаан хадгалах (ороосоо 80%) ба дизель хөтөлбөр (ойролцоогоор 20%) хосолсон уурхайн амьдралын тэмдэглэлээр өнгөрсөн жилээс эхэлсэн судалгаагаар дизель хөтөлбөрийн ашиглалтыг 60-оос 80 хувь хүртэл бууруулжээ. Систем нь хэвийн ажлын нөхцөлд ихэнх цахилгааны хэрэгцээг нь ухаалаг програм хангамжийг ашиглан зохицуулдаг бөгөөд 1.2 мегаваттын гэнэтийн дээш шок үед л дизель рүү шилждэг. Энэ нь компаниудын мөнгөний буцаалтыг хурдасгаж байгаа юм - судалгаа нь энэ системийг зөвхөн дизель хөтөлбөр ашиглахтай харьцуулахад 57% хурдан буцаадагийг харуулжээ. Жишээ нь энэ тогтолцоог нэвтрүүлсэн сүвийн холболтын үйл ажиллагааг авч үзье. Тэд царцдаг -30 хэмийн температурт ажиллаж байсан ч жилд дунджаар 740 метрийн нэгж нүүрсний хийн нөөцийг хэмнэж, тоног төхөөрөмжийг өвлийн улиралд 99.98% байдалтайгаар тасралтгүй ажиллуулж чаджээ.
Урьдчилсан дизель генераторуудын оронд гар утасны цахилгаан эрчим хүчний агуулахыг ашиглах нь үйл ажиллагааны зардлыг хамгийн их хэмжээгээр бууруулдаг. Компаниуд түлш худалдан авахаа больж, инженерийн техникийн үйлчилгээний ажлуудыг багасгах замаар 40-60 хувийн хэмнэлт олох боломжтой. Өнгөрсөн жил хийгдсэн судалгаа нь барилгын 12 төслийг судалж, дизель генераторын ихэнх цагийг цахилгаан батерейгаар солиход тус бүр нь сар тутам 18 мянган доллар хэмнэсэн байна. Энэ нь маш гайхалтай юм. Мөн техникийн үйлчилгээний хугацааг тогтоох асуудлыг ч үл тоомшох хэрэгтэй. Дизель генераторуудыг долоо хонууд нь тогтмол шалгаж байх шаардлагатай бол цахилгаан батерейн эрчим хүчний агуулахыг (BESS) гурван сар тутам нэг удаа шалгахад хангалттай байдаг. Иймд барилгын баг нэгж тус бүрээр жилдээ 120-150 цагийн ажлын зардлаас хэмнэнэ.
Орчин үеийн нийлмэл журам талбайн ихэнх жинхэнэ тунасан тосны хэмнэлттэй байдлыг шийтгэхийн тулд өдөрт $160–$420-ийн торгууль ногдуулдаг. Хөдөлгөөнт BESS эдгээр торгуулийг арилгадаг бөгөөд генераторыг 24/7 ашиглах үед үүсдэг нийгмийн дуу чимээний төлбөрөөс $5,000–$15,000-г хүртэл хэмнэнэ. Калифорниагийн 2024 оны Чимээгүй талбайн инициатив нь энерги хадгалах төхөөрөмж ашигладаг төслүүд дуу чимээний холбогдолтой зардлыг 92%-иар бууруулж байгааг харуулжээ.
Зургаан сарын турш Канадад хэрэгжүүлсэн уул уурхайн төсөл нь түрээслэсэн хөдөлгөөнт BESS-ийг нарны цахилгааны цөмтэй хамт ашиглан 14 сарын ROI-г хүрэгжүүлжээ. Систем нь сард дизель хэрэглээг 5,200-аас 900 галлоны хэмжээнд бууруулж, түлшний зардлаас $287,000-г хэмнэж, $48,000-ийн нийлмэл зээлийг татгалзажээ. Хадгалах нарны энергээр шөнө багаж тоног төхөөрөмжийг цэнэглэх нь нийт хэмнэлтийн 63% эзэлдэг байв.
гэрчилсэн үйлчлүүлэгчдийн 72% нь нэгж тутамд 75,000–220,000 ам.долларын анхны зардлаас сэргийлэхийн тулд гар утасны BESS-ийг нэг жилээс гурван жил хүртэлх хугацаатай FlexiLease түрээсийн хөтөлбөрөөр 1,200–2,500 ам.долларын сарын төлбөртэйгээр, техникийн үйлчилгээ болон баттерей солих үйлчилгээг хамруулан түрээслэхийг илүүд үздэг. Байнгын үйл ажиллагааны хувьд цэвэр энерги зээлийн 5 жилийн 0% хүүтэйгээр худалдан авснаар дизель генераторын флотын харьцацаар 31% хэмнэлттэй болдог.
Холын ажлын талбайд гар утасны BESS-ийг байршуулахад цахилгаан шугам ойролцоо байхгүй үед цэнэглэх боломжийг сайн байх шаардлагатай. Одоо ихэнх ажиллуулагчид нарны хавтан, салхины генератор ашиглан цэнэгийн батерейгээ цэнэглэж эхэлсэн бөгөөд энэ нь дизелийн хэрэглээг ихэд бууруулдаг. Зарим компаниуд маш хол байрласан газруудад ажиллаж байгаа тул батерей солих аргыг эхэлж хэрэглэж байна. Энэ үйлчилгээ нь цэнэглэгдээгүй батерейг цэнэглэгдсэн батерейд солих тул цэнэглэх төхөөрөмж барьж байгуулах шаардлагагүй болгодог. Ийм арга нь талбайн орчинд байрлуулсан чулуулгийг бууруулах төхөөрөмж эсвэл талбайн эмнэлгийн тоглоомын цахилгааныг тасралтгүй хангах боломжийг олгодог.
Литийн ионтой баттерейнууд нөхцөл байдал муутай үед 30 хувь нь ажиллагаа алдах магадлалтай байдаг. Гэхдээ тэдгээрийн дулаан зохицуулах систем сайн байвал энэ асуудлыг шийдэх боломжтой. Одоогийн үед гар утасны баттерейн энерги хадгалах системүүд дотор нь халаалтын элементүүд болон онцгой фаз солих материалыг агуулсан байдаг тул хүйтэн уур амьсгалд ч ажиллагаагаа тогтвортой явуулж чаддаг. Арктикт хийсэн талбайн шалгалтаар шинэ загварууд нь -40 хэмд орчин үеийн цэнэгийн 95 хувийг хадгалж чаддаг байгааг тогтоосон бөгөөд энэ нь хуучин загваруудтай харьцуулахад гурав дахин сайн үзүүлэлт юм. Ийм бат бөх байдлын улмаас барилгын багууд эсвэл цахилгаан эх үүсвэр олдоцгүй байгаа туйлын бүс нутагт судалгаа явуулж буй эрдэмтэдний ажилд маш их хувь нэмэр оруулж байна.
Одоо цахилгаан шинэчлэгдэх эрчим хүч-БЭСС-ийн систем нь 78% гадаад шугамгүй уурхайн судалгааны лагерьт цахилгаан эрчим хүч нийлүүлж байна. Нөүцэнд хадгалалттай хослуулсан нарны самбар нь Канадын алтны судалгааны талбайд дизелийн хэрэглээг 62% бууруулжээ. Салхит-БЭСС-ийн систем төстэй амжилттай байгаа бөгөөд Патагоны хөдөө замын төсөл нь бетон холих системд зориулсан нөөцийн генераторуудыг бүрэн ашиглаж байна.
Одоо үед машин сургалт нь цахилгаан хадгалах төхөөрөмжийг хэр их ашиглах болон ямар цаг агаар нөлөөлөхийг таамаглах боломжтой болсон бөгөөд энэ нь баттерейг цэнэглэх, цэнэгээ авах үед илүү сайн үр дүн гаргаж авахад тусалж байна. Жишээ нь Норвегийн нэг онцгой туннелийн төсөлд хиймэл оюун ухааныг суулгасан цахилгаан хадгалах системийг нэвтрүүлсэн. Үр дүн нь? Цахилгааны хэрэглээний сэргэн босох үеийг дунджаар 41%-иар бууруулж, баттерейн ажиллах хугацааг уртасгасан. Цахим платформууд байнга шинэчлэгдэж байгаа бөгөөд энэ нь операторууд зэрэг олон үйл ажиллагааны тохиргоог хийх боломжийг олгодог. Нэг цэгээс эхэлсэн систем ямар ч чрезисийн үед цахилгааныг тархуулахад хамтран ажилладаг болон төвөөс удирдах боломжийг олгоно.
Галт тээврийн батерейн энерги хадгалах системийн (BESS) нэгжүүд нь цахилгаан мотор эсвэл нарны хавтангаас ирэх зэрэг сэргээгдэх эх үүсвэрээс энергийг хадгалах боломжтой гар утасны цахилгаан хангамжийн шийдэл юм. Энэ нь дизель генераторт тулгуурлахгүйгээр холын эсвэл түр зуурын талбайнуудад цахилгаан хангамжийг хангана.
Гар утасны BESS нэгжүүд нь их хэмжээний CO₂ ба жижиг хэсгүүдийг ялгаруулдаг дизель генераторуудын цэвэр орлох боломжийг олгодог. Сэргээгдэх энэргийг хадгалснаар дизель хэрэглээг багасгаж, иймээс цацралыг багасгадог.
Мобилын BESS-г дизель генераторуудтай харьцуулахад түлш болон үйлчилгээний зардлыг 40-60% хэмнэх боломжтой. Мөн эмиссийн торгуулийг болон чихрийн дуу чимээний улмаас ногдуулах торгуулийг зохих ёсоор төлөх шаардлагыг арилгана.
Тийм ээ, одоогийн үеийн зөөврийн BESS нэгжүүд нь хөргөлтийн системтэй тоноглолдог бөгөөд хөлдөө цаг агаарын нөхцөлд ч үр ашигтай ажиллаж, экстремал нөхцөлд цэнэгийн багтаамжийн 95% хүртэл хадгалж чаддаг.
2025-02-25
2024-11-27
2024-12-17