در حالی که سیستم های ذخیره انرژی مسکونی (ESS) در محیط های کنترل شده و پایدار رشد می کنند،استخراج ESSعملیات مستلزم نظم کاملاً متفاوتی از انعطاف پذیری صنعتی است. این مقاله به بررسی سه بعد حیاتی میپردازد که ریزشبکههای معدن صنعتی را از مجموعههای مسکونی جدا میکند: استقامت محیطی شدید، قابلیتهای شبکه قوی-شکلدهی در مناطق دورافتاده، و همگامسازی سطح میکروثانیه{2}} مورد نیاز برای سیستمهای چند-همانرژی{4}}.
استقامت محیطی شدید و هزینه های چرخه زندگی
برخلاف سیستمهای ذخیرهسازی انرژی مسکونی که از تنظیمات سرپوشیده و کنترلشده دمایی-در محیط داخلی یا نیمه{1}}در فضای باز لذت میبرند، استخراج ESS باید به طور مداوم تحت برخی از سختترین شرایط روی زمین کار کند. این سیستمها که در مناطق دورافتاده مانند فلاتهای{3}}در ارتفاع بالا یا بیابانهای خشک مستقر شدهاند، با استرس حرارتی شدید و چالشهای جوی مواجه هستند. ارتفاعات بالا به طور قابل توجهی چگالی هوا را کاهش می دهد، که کارایی اتلاف حرارت طبیعی را به خطر می اندازد و برای جلوگیری از ایجاد قوس نیاز به فاصله های عایق الکتریکی بیشتری دارد.
علاوه بر این، محیطهای استخراج با گرد و غبار سنگین، ساینده و اغلب رسانا مواجه هستند که به راحتی میتوانند به محفظههای سنتی نفوذ کنند. برای مقابله با این، استخراج ESS به IP55 یا بالاتر-محفظهها متکی است.
شبکه-قابلیتهای شکلگیری در محیطهای ضعیف یا خاموش{1}}شبکه
سیستمهای باتری مسکونی معمولاً در حالت «شبکه{0}}دنبال کردن» با تکیه بر یک مرجع ولتاژ و فرکانس ارائهشده از ابزار پایدار- کار میکنند. در مقابل، سایتهای استخراج اغلب در حاشیههای دور از شبکههای ضعیف قرار دارند یا کاملاً خارج از شبکه کار میکنند.
در نتیجه، یک ESS استخراج باید دارای قابلیتهای پیشرفته «شبکه{0}}شکلدهی» باشد، با استفاده از الگوریتمهای کنترل ژنراتور همزمان مجازی (VSG) برای ایجاد و حفظ ولتاژ و فرکانس شبکه بهطور مستقل. این سیستم باید قدرت و اینرسی عظیم لحظه ای را برای مقاومت در برابر نوسانات گذرا شدید ناشی از ماشین آلات صنعتی سنگین مانند تسمه نقاله و بیل مکانیکی عظیم ارائه دهد و از فروپاشی کل ریزشبکه جلوگیری کند.
تولید-دینامیک و چند{1}}شرکت انرژی بالا-
منطق کنترل برای یک راه اندازی مسکونی ذاتا ساده است. در مقابل، یک ریزشبکه معدنی به عنوان یک اکوسیستم صنعتی بسیار پیچیده و سنگین عمل می کند. چالش اصلی مهندسی در ایجاد توازن بین پروفایلهای تولید سفت و سخت مجموعههای{3} چند انرژی با نیازهای فرار و انرژی عظیم زیرساختهای معدنی حیاتی نهفته است.
سیستم مدیریت انرژی (EMS) باید در سطح میکروثانیه{0}} بین دارایی های تولید و بارها هماهنگی ایجاد کند. هنگامی که بارهای صنعتی سنگین راه اندازی می شوند، ESS باید فوراً نیرو تزریق کند تا شکاف را قبل از توقف موتورهای دیزلی پر کند. برعکس، در طول افت ناگهانی خورشید، ESS شوک را جذب می کند تا عملکرد مداوم تجهیزات را حفظ کند.
نتیجه گیری
به طور خلاصه، از ذخیرهسازی انرژی مسکونی تا معدنی نشاندهنده یک جهش تکنولوژیکی بزرگ از-وسایل خانگی درجه یک مصرفکننده به زیرساختهای صنعتی سنگین است. غلبه بر خطرات شدید محیطی، تسلط بر شبکه مستقل-تشکیل پایداری، و سازماندهی تولید پیچیده-هماهنگی بار، موانع قطعی هستند که تیم های مهندسی باید برای باز کردن قدرت پایدار و قابل اعتماد در بخش معدن جهانی حل کنند.