Case Study : โซลูชั่นอัตโนมัติสำหรับการผลิตพลังงานสีเขียว ลดความซับซ้อน สะดวก Maintenance

Case Study : โซลูชั่นอัตโนมัติสำหรับการผลิตพลังงานสีเขียว ลดความซับซ้อน สะดวก Maintenance

โซลูชั่นอัตโนมัติ-solarcell storage

       แนะนำโซลูชั่นอัตโนมัติ

       หากพูดถึงสถานีกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ที่ใหญ่ที่สุดในโลกในปัจจุบันแล้ว ทุกคนคงจะนึกถึงโครงการจัดเก็บและส่งพลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์แห่งชาติจางเป่ย ซึ่งเป็นโครงการในเมืองจางเป่ย มณฑลเหอเป่ย ประเทศจีน ที่ได้นำแนวคิดการวางโครงสร้างและการกำหนดเส้นทางสำหรับการจัดเก็บและระบบสายส่งของพลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้เป็นครั้งแรกของโลก โซลูชั่นอัตโนมัตินี้เป็นโครงการสาธิตพลังงานใหม่ที่ครอบคลุม ที่ได้รวมพลังงานลม เซลล์แสงอาทิตย์ อุปกรณ์กักเก็บพลังงาน และระบบส่งกำลังอัจฉริยะเข้าด้วยกัน

       โดยคำนึงถึงปัจจัยต่างๆ ที่ทำให้เกิดความไม่เสถียรของการผลิตไฟฟ้าจากลมและพลังงานแสงอาทิตย์ และจากการพิจารณาจุดพีคสูงสุดและต่ำสุดของช่วงเวลาที่พลังงานถูกใช้จากโครงข่ายไฟฟ้า พลังงานสำรองสามารถเก็บไว้ได้เมื่อมีกำลังผลิตไฟฟ้าสูงสุด หรือในช่วงเวลาพีคต่ำตั้งแต่ 19:00 น. น. ถึง 07:00 น. พลังงานที่เก็บไว้ในสถานีจัดเก็บก่อนหน้านี้ สามารถป้อนกลับไปยังกริดเพื่อเสริมความต้องการพลังงานและแก้ไขปัญหาเกี่ยวกับความต้องการใช้ไฟฟ้าที่อาจเกิดขึ้นจากการผลิตไฟฟ้าต่ำหรือใช้การพลังงานสูงสุดที่เกิดขึ้นระหว่างช่วงที่มีการใช้งานสูงสุด ระหว่างเวลา 9.00 น. ถึง 15.00 น.

       ระบบการ Maintenance ที่ยากยิ่งอันเกิดจากสภาพแวดล้อมที่รุนแรงและเทคโนโลยีการสื่อสารที่ซับซ้อน

  • สภาพแวดล้อมที่รุนแรง

       เนื่องจากอุณหภูมิเฉลี่ยในมณฑลเหอเป่ย ประเทศจีน มีอุณหภูมิต่ำกว่า 0°C เป็นเวลามากกว่าครึ่งปี จึงเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งที่ระบบการจัดการแบตเตอรี่ (BMS) จะต้องสามารถทำงานได้อย่างแข็งแกร่งและมีเสถียรภาพภายใต้การทำงานอุณหภูมิสูง ในสภาวะที่มีอุณหภูมิต่ำ ไม่ว่าจะต้องเผชิญกับอุณหภูมิที่ – 30°C ถึง 85°C หรือไม่ว่าจะติดตั้งที่ระดับความสูงมากกว่า 4000 เมตรหรือไม่

 

  • เทคโนโลยีการสื่อสารที่ซับซ้อน

       หน่วยการจัดการแบตเตอรี่ (BMU) ซึ่งพัฒนาโดยลูกค้าจะคอยตรวจสอบสถานะการชาร์จ (SOC) สถานะประสิทธิภาพการใช้งาน (SOH) ความจุในการจัดเก็บ อุณหภูมิของแบตเตอรี่ กระแสไฟชาร์จและข้อมูลอื่น ๆ จากชุดแบตเตอรี่หลายชุดเพื่อให้มีการจัดการตู้แบตเตอรี่ทุกตู้ เพื่อจัดเตรียมข้อมูลจากตู้แบตเตอรี่หลายๆ ตู้สำหรับการป้อนพลังงานและการจัดเก็บพลังงานภายหลัง และการส่งสถานะแบตเตอรี่และสถานะการจัดเก็บพลังงานจากแบตเตอรี่แต่ละก้อนไปยัง remote monitoring center

       โซลูชั่นอัตโนมัติ ICP DAS เหมาะสำหรับโครงการจัดเก็บและระบบสายส่งพลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์แห่งชาติ Zhangbei (จีน) อย่างไร ?

       ระบบของแต่ละกลุ่มมีแพลตฟอร์มการจัดการตู้แบตเตอรี่ ซึ่งสามารถเชื่อมต่อหัวข้อมูลแบตเตอรี่ได้สูงสุด 12 เครื่อง หัวข้อมูลแบตเตอรี่แต่ละตัวสามารถเชื่อมต่อกับ BMU สูงสุด 18 ตัว ตามภาพด้านล่าง :

โซลูชั่นอัตโนมัติ-Zhangbei-_1

       BMU ที่อยู่ด้านล่างมีหน้าที่รวบรวมข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับก้อนแบตเตอรี่ เช่น พลังงาน อุณหภูมิ SOC SOH กระแสไฟชาร์จ และแรงดันชาร์จ โดยรวมข้อมูลทั้งหมดนี้ผ่าน CAN Bus interface หลังจากรวบรวมข้อมูลจากชุดแบตเตอรี่แล้ว ข้อมูลจะถูกอัปโหลดไปยังแพลตฟอร์มการจัดการแบตเตอรี่ XP-8341 ผ่าน CAN Bus interface โดยมีอุปกรณ์ I-8120W จำนวน 2 ตัวถูกใช้เป็นระบบส่วนต่อขยายประสานการสื่อสาร CAN Bus ในการแสดงข้อมูลแบตเตอรี่แต่ละตัว โดยที่โมดูล I-8120W ตัวใดตัวหนึ่งมีหน้าที่ในการสื่อสารกับ BMU ในขณะที่อีกตัวหนึ่งรับผิดชอบในการสื่อสารกับแพลตฟอร์มการจัดการแบตเตอรี่ ด้วยเหตุนี้ นอกเหนือจากการแยกระหว่าง CAN Bus interface ทั้งสองแบบแล้ว ข้อมูลจากอุปกรณ์ยังถูกแยกออกด้วย เพื่อลดภาระของ CAN Bus domain ที่เกี่ยวข้อง

       ข้อมูลแบตเตอรี่ไม่เพียงแต่รวบรวมข้อมูลจาก BMU เท่านั้น แต่ยังตรวจจับสัญญาณกระแสและแรงดันที่ป้อนจากตัวตรวจจับฉนวนในตู้แบตเตอรี่อย่างต่อเนื่องผ่านโมดูล I-7012F และ I-87017W ตลอดจนรายงานข้อมูลกลับอย่างต่อเนื่องมายังแพลตฟอร์มการจัดการตู้แบตเตอรี่ เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าสูงสุดสำหรับตู้แบตเตอรี่สามารถเข้าถึงได้ถึง 700 VDC ในระหว่างการชาร์จของสถานีเก็บพลังงาน จึงจำเป็นต้องมีการตรวจจับสถานะฉนวนในเวลาที่เหมาะสม เพื่อป้องกันความเสียหายต่ออุปกรณ์ หรือแม้แต่อุบัติเหตุด้านความปลอดภัยในการทำงานที่เกิดจากความล้มเหลวของฉนวน

       แพลตฟอร์มการจัดการตู้แบตเตอรี่ไม่เพียงแต่จัดการสถานะของก้อนแบตเตอรี่ในตู้แบตเตอรี่แต่ละตู้เท่านั้น แต่ยังส่งข้อมูลที่เกี่ยวข้องไปยังเครื่องส่งสัญญาณผ่านอินเทอร์เฟซ RS-232 และ RS-485 นอกจากนี้ แพลตฟอร์มการจัดการตู้แบตเตอรี่จะสำรวจเครื่องตรวจจับฉนวนอย่างสม่ำเสมอเพื่อตรวจสอบว่าได้เริ่มมีการแจ้งเตือนใดๆ หรือไม่ และดำเนินการควบคุมการเปิดและปิดของรีเลย์แบตเตอรี่ เพื่อป้องกันอันตรายใดๆ ที่เกิดจากการที่รีเลย์แบตเตอรี่ไม่สามารถควบคุมได้เนื่องจากความล้มเหลวของแพลตฟอร์มการจัดการตู้แบตเตอรี่ ซึ่งมีโมดูล I-87068W ที่ได้รับการคัดเลือกเป็นพิเศษให้เป็นโมดูล DO เพื่อควบคุมรีเลย์แบตเตอรี่ เนื่องจากมี MCU และจับเวลาหากแพลตฟอร์มการจัดการตู้แบตเตอรี่ไม่สามารถสื่อสารกับโมดูล I-87068W ได้ในช่วงระยะเวลาหนึ่ง โมดูลจะส่งออกค่าความปลอดภัยตามสถานะเอาต์พุตที่กำหนดไว้ล่วงหน้าซึ่งกำหนดค่าไว้สำหรับแต่ละ DO เพื่อป้องกันอันตรายที่เกิดจากแพลตฟอร์มการจัดการตู้แบตเตอรี่ไม่สามารถควบคุมได้

       แพลตฟอร์มการจัดการตู้แบตเตอรี่ประกอบด้วย external Ethernet communication interface ซึ่งข้อมูลจากตู้แบตเตอรี่ในสถานีจัดเก็บพลังงานทั้งหมดสามารถส่งข้อมูลไปยัง remote monitoring center เพื่อทำการตรวจสอบและควบคุม

       เพื่อให้เข้าใจถึงสถานะของตู้แบตเตอรี่แต่ละตู้ที่ไซต์ของสถานีเก็บพลังงาน ข้อมูลที่เกี่ยวข้องทั้งหมดจากตู้แบตเตอรี่แต่ละตู้สามารถเข้าถึงได้ผ่านหน้าจอสำหรับแพลตฟอร์มการจัดการตู้แบตเตอรี่ หรือผ่านหน้าจอสำหรับแสดงข้อมูลแบตเตอรี่ที่ฝังอยู่ในประตูตู้แบตเตอรี่แต่ละตู้ ซึ่งสามารถทำได้โดยสลับหน้าบนหน้าจอสัมผัสเพื่อแสดงข้อมูลโดยละเอียดจากชุดแบตเตอรี่ทั้งหมดในตู้แบตเตอรี่แต่ละตู้ เพื่อช่วยให้อำนวยความสะดวกในการบำรุงรักษาประจำวัน

โซลูชั่นอัตโนมัติ-Normal Functioning while in Low Temperature
Normal Functioning while in Low Temperature
โซลูชั่นอัตโนมัติ-Interface of Battery Packs
Interface of Battery Packs
โซลูชั่นอัตโนมัติ-DSC00085
CANBUS Communication Card I-8120W
โซลูชั่นอัตโนมัติ-The Zhangbei Demonstration Site
The Zhangbei Demonstration Site

       ประโยชน์จากการนำโซลูชั่นอัตโนมัติ ICP DAS ไปใช้งาน

  • BMS ยังคงทำงานได้ตามปกติไม่ว่าจะอยู่ภายใต้สภาวะอุณหภูมิ – 30°C ถึง 85°C หรือไม่ว่าจะติดตั้งที่ระดับความสูงมากกว่า 4000 เมตรหรือไม่
  • ด้วยความสามารถในการตรวจจับข้อผิดพลาดของ CAN Bus ได้แม้ในสภาพแวดล้อมทางไฟฟ้าที่มีเสียงดัง ระบบออนไลน์ทั้งหมดทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือ ประหยัดพื้นที่ได้มาก และให้ความสะดวกในการ maintenance 
  • มีบริการทดสอบ EMI และบริการทดสอบอุณหภูมิสูงและต่ำเพื่อให้ลูกค้ารู้สึกพึงพอใจ

       Conclusion

       โครงการจัดเก็บและระบบสายส่งพลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์แห่งชาติจางเป่ย (จีน) ได้ดำเนินการอย่างปลอดภัยและมีเสถียรภาพมาหลายปีนับตั้งแต่เริ่มดำเนินการในวันที่ 25 ธันวาคม 2554 จากสถิติที่ได้รับในปี 2559 ได้ผลผลิตสะสมของพลังงานสีเขียวคุณภาพสูงและปลอดภัยมากกว่า 1.65 พันล้านกิโลวัตต์-ชั่วโมง ด้วยความสำเร็จของโครงการนี้ แน่นอนว่าจะมีบทบาทสำคัญในการแข่งขันกีฬาโอลิมปิกฤดูหนาวปี 2022 ที่จะจัดขึ้นที่จางเจียโข่วในกรุงปักกิ่ง รวมถึงในการพัฒนาอุตสาหกรรมยานยนต์ไฟฟ้าของปักกิ่งอย่างแน่นอน

       “Safety and Stability” เป็นจุดประสงค์หลักที่ ICP DAS มอบให้ลูกค้า โดยได้ทุ่มเทให้กับการวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์มาหลายปี ในขณะที่ “เอกลักษณ์” เป็นแนวทางที่สอดคล้องกันในการให้บริการลูกค้า โดยมีทีมงาน R & D ที่แข็งแกร่งและบุคลากรบริการมืออาชีพเพื่อให้ลูกค้าของเราได้รับโซลูชั่นอัตโนมัติที่เหมาะสมที่สุด โครงการสาธิตการจัดเก็บและระบบสายส่งพลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์แห่งชาติจางเป่ย (จีน) เป็นหนึ่งในหลายเคสที่ ICP DAS มีส่วนร่วมได้การบริหารจัดการ สร้างโซลูชั่นเพื่ออำนวยความสะดวกในการผลิตได้

 

       พร้อมหรือยังที่โรงงานของคุณจะก้าวสู่ยุค Industry 4.0 ?

       สนใจโซลูชั่นอัตโนมัติในการผลิตจาก ICP DAS  สอบถามรายละเอียดได้ที่ Live Chat ด้านข้าง เรายินดีให้คำปรึกษา ออกแบบโซลูชั่น และบริการติดตั้งหน้างาน ให้เราเป็นส่วนหนึ่งในความสำเร็จของคุณ !

เรียบเรียงและแปลข้อมูลจาก : https://icpdas.blog/2020/03/26/zhangbei-national-wind-and-solar-energy-storage-and-transmission-demonstration-project-china/