Mradi huu ulipelekwa Afrika Kusini ili kukidhi mahitaji ya ziada ya umeme, usimamizi wa mzigo, na uboreshaji wa nishati ya mteja wa kibiashara na viwanda wa ndani. Mfumo huu una makabati mawili ya kuhifadhi nishati ya 125kW/241kWh yaliyopozwa kwa hewa, yanayotoa jumla ya nguvu iliyokadiriwa ya 250kW na jumla ya uwezo wa kuhifadhi nishati ya 482kWh.

Mfumo huu unaunga mkono uendeshaji sambamba wa vitengo vingi, na kuruhusu makabati ya ziada ya kuhifadhi nishati kuongezwa kulingana na ukuaji wa mzigo wa siku zijazo na mabadiliko ya mahitaji ya umeme.

Katika baadhi ya maeneo ya Afrika Kusini, uwezo mdogo wa gridi ya taifa, kukatika kwa umeme, na mabadiliko ya volteji yanaweza kuvuruga uzalishaji, uendeshaji wa vifaa, na shughuli za kawaida za biashara. Suluhisho za jadi za jenereta ya dizeli zinahusisha gharama kubwa za mafuta na matengenezo, pamoja na kelele, uzalishaji wa gesi chafu, na usimamizi tata wa kila siku.

Ili kushughulikia mahitaji ya mteja ya kutegemewa kwa umeme, udhibiti wa gharama, na matengenezo rahisi, mradi huu unatumia suluhisho jumuishi la kuhifadhi nishati ya betri iliyopozwa kwa hewa. Mfumo huu unaboresha uwezo wa ziada wa umeme, unaboresha matumizi ya umeme, na hupunguza shinikizo kwenye gridi ya taifa wakati wa vipindi vya mahitaji ya juu, na kumpa mteja usambazaji wa nishati thabiti zaidi, unaonyumbulika, na wa gharama nafuu.

2. Usanidi wa Mfumo

Mradi huu unajumuisha makabati mawili ya kuhifadhia nishati ya nje yaliyopozwa na hewa, kila moja likiwa na nguvu iliyokadiriwa ya 125kW na uwezo wa kuhifadhi nishati wa 241kWh.

Wakati wa kufanya kazi sambamba, vitengo viwili hutoa:

• Jumla ya nguvu iliyokadiriwa: 250kW
• Jumla ya uwezo wa kuhifadhi nishati: 482kWh
• Nguvu ya kitengo kimoja iliyokadiriwa: 125kW
• Uwezo wa kuhifadhi wa kitengo kimoja: 241kWh

Kila kabati hujumuisha mfumo wa betri, Mfumo wa Ubadilishaji wa Nguvu (PCS), Mfumo wa Usimamizi wa Betri (BMS), Mfumo wa Usimamizi wa Nishati (EMS), mfumo wa kudhibiti halijoto, mfumo wa ulinzi wa moto, na vipengele vya ulinzi wa umeme.

Muundo huu uliojumuishwa sana hupunguza usakinishaji wa vifaa na kazi ya kuagiza mfumo. Pia hufupisha kipindi cha utekelezaji wa mradi na kupunguza hatari za utangamano kati ya vipengele tofauti vya mfumo.

3. Mkakati wa Uendeshaji wa Mfumo

Chini ya hali ya kawaida ya gridi ya taifa, mfumo unaweza kuchaji wakati wa vipindi vya mahitaji ya chini au ushuru wa chini kulingana na mkakati wa uendeshaji wa mteja. Nishati iliyohifadhiwa inaweza kutolewa wakati wa vipindi vya mahitaji ya juu ili kupunguza matumizi ya gridi ya taifa na kuboresha wasifu wa matumizi ya umeme wa mteja.

Gridi inapopata kukatika kwa umeme, mabadiliko ya volteji, au usambazaji wa umeme usiotosha, mfumo wa kuhifadhi nishati unaweza kusaidia mizigo muhimu kulingana na mkakati wa udhibiti uliowekwa. Hii husaidia kupunguza muda wa uzalishaji kukatika, kukatizwa kwa biashara, na hasara zinazosababishwa na hitilafu za umeme zisizotarajiwa.

EMS hufuatilia na kuratibu gridi ya taifa, vifaa vya kuhifadhi nishati, na mizigo iliyopo ndani ya kituo cha umeme. Hurekebisha kiotomatiki mikakati ya kuchaji na kutoa umeme kulingana na mahitaji ya mzigo, hali ya chaji ya betri, na hali ya uendeshaji wa mfumo, na kuboresha ufanisi wa matumizi ya nishati kwa ujumla.

4. Ubunifu wa Mfumo wa Kupoeza Hewa

Mradi huu unatumia usanifu uliokomaa wa kupoeza hewa. Mifumo ya ndani ya mtiririko wa hewa iliyoboreshwa na mifumo ya ufuatiliaji wa halijoto hutoa uondoaji wa joto unaoendelea kwa moduli za betri na vifaa vya ubadilishaji wa nguvu.

Ikilinganishwa na mifumo tata zaidi ya kupoeza kioevu, suluhisho lililopozwa kwa hewa huondoa mabomba ya kupoeza, kipoeza, pampu, na vipengele vingine vya mzunguko wa kioevu. Hii husababisha muundo rahisi wa mfumo, ukaguzi rahisi wa kawaida, na matengenezo ya muda mrefu rahisi zaidi.

Muundo uliopozwa kwa hewa pia husaidia kupunguza uwekezaji wa awali wa vifaa na gharama za uendeshaji na matengenezo za muda mrefu.

Ili kuendana na hali ya hewa ya juu na vumbi ya nje inayopatikana katika sehemu za Afrika Kusini, vifaa hivyo vinatumia muundo wa kabati la nje linalostahimili hali ya hewa pamoja na uingizaji hewa mzuri, udhibiti wa halijoto, na mifumo ya ulinzi wa mfumo. Vipengele hivi huboresha uthabiti wa uendeshaji chini ya hali ngumu za mazingira.

5. Usimamizi wa Udhibiti na Usalama wa Akili

Mfumo huu unajumuisha mifumo mitatu ya udhibiti: PCS, BMS, na EMS. Kwa pamoja, wanaratibu usimamizi wa betri, ubadilishaji wa nguvu, ufuatiliaji wa mfumo, na usambazaji wa nishati.

BMS hufuatilia volteji ya seli za betri kila mara, halijoto, mkondo, hali ya chaji, na hali ya uendeshaji. Hali isiyo ya kawaida inapogunduliwa, mfumo unaweza kutoa tahadhari na kuamsha hatua zinazolingana za ulinzi.

PCS husimamia ubadilishaji wa nishati pande mbili kati ya mfumo wa betri na mfumo wa umeme wa AC, huku EMS ikitengeneza na kutekeleza mikakati ya kuchaji na kutoa chaji kulingana na mahitaji ya umeme ya mteja.

Kupitia mifumo ya ufuatiliaji, onyo, na ulinzi ya ngazi mbalimbali, mfumo unaweza kutambua na kukabiliana na hatari za uendeshaji kama vile volteji kupita kiasi, volteji isiyozidi kiwango cha umeme, mkondo kupita kiasi, joto kupita kiasi, saketi fupi, na hitilafu za mawasiliano. Hii inaboresha usalama na uaminifu wa jumla wa mfumo wa kuhifadhi nishati.

6. Thamani ya Maombi ya Mradi

Mfumo huu hutoa usaidizi wa nishati kwa mizigo muhimu wakati usambazaji wa gridi ya umeme hautoshi au umekatizwa, hivyo kupunguza uzalishaji na hasara za uendeshaji zinazosababishwa na kukatika kwa umeme.

Wakati wa operesheni ya kawaida, mfumo wa kuhifadhi nishati unaweza pia kufanya unyoaji wa kilele, kuhamisha mzigo, na uboreshaji wa matumizi ya umeme. Hii hupunguza shinikizo la mahitaji ya kilele na kuboresha uwezo wa mfumo wa usambazaji wa umeme uliopo wa mteja.

Kwa kutumia hifadhi ya nishati ya betri, mteja anaweza kuepuka au kuchelewesha uboreshaji wa gharama kubwa wa transfoma na miundombinu mingine ya umeme huku akipata ufikiaji rahisi zaidi wa umeme.

Mfumo wa moduli husaidia upanuzi sambamba. Makabati ya ziada ya kuhifadhi nishati yanaweza kusakinishwa kadri uwezo wa uzalishaji, wingi wa vifaa, au mahitaji ya umeme yanavyoongezeka. Hii husaidia kuepuka uwekezaji mkubwa wa awali na kuboresha uwezo wa muda mrefu wa mradi.

Kwa muundo wake jumuishi, usimamizi wa nishati wenye akili, gharama ya chini ya uwekezaji kwa ujumla, na matengenezo rahisi ya muda mrefu, mradi huu hutoa marejeleo ya vitendo kwa matumizi ya kuhifadhi nishati ya kibiashara na viwandani nchini Afrika Kusini na masoko mengine ya gridi ya juu au dhaifu.