Membangunkan Sistem Bateri Storan untuk Pasaran Pelarasan Permintaan Bekalan

• #Masyarakat berorientasikan kitar semula
• #Mengurangkan kesan alam sekitar
• #Penstabilan kuasa
• #Penyahkarbonan

Jika keseimbangan bekalan kuasa dan permintaan boleh diselaraskan melalui pengecasan dan nyahcas, kita boleh menggunakan tenaga boleh diperbaharui secara berkesan dengan penjanaan elektrik yang tidak stabil.

"Stesen Bateri EV CHITOSE" ialah stesen storan kuasa dengan kapasiti enam megawatt. Ia dijadualkan untuk memulakan operasi berskala penuh di Bandar Chitose, Hokkaido, pada musim bunga 2024. Projek ini dipromosikan oleh Sumitomo Corporation menggunakan bateri simpanan untuk kenderaan elektrik. Dengan teknologi teras kami yang dipanggil elektronik kuasa, yang boleh mengawal elektrik secara bebas, Fuji Electric mengambil bahagian dalam projek itu dengan membekalkan kemudahan pengedaran elektrik voltan tinggi tambahan, sistem penyaman kuasa (PCS) untuk bateri simpanan dan peralatan kawalan.

Stesen storan kuasa ini adalah kali pertama Fuji Electric mengusahakan sistem kawalan bateri storan untuk sistem* untuk pasaran pelarasan permintaan-bekalan. Kami bercakap dengan tiga pekerja Fuji Electric yang terlibat dalam pembangunan di barisan hadapan untuk melihat sekilas kesukaran di sebalik tabir dalam projek dan permulaan perubahan dalam gaya kerja yang melangkaui penyelesaian isu sosial.

Caj/pelepasan pantas 100 hingga 200 ms

Imbangan bekalan dan permintaan elektrik mestilah sentiasa sama pada masa yang sama, jika tidak, kekurangan mungkin menyebabkan gangguan bekalan elektrik, sebagai contoh kes terburuk. Disebabkan faktor seperti ini, kadar pengenalan sumber tenaga boleh diperbaharui seperti tenaga suria dan kuasa angin, yang tidak dapat menjana kuasa secara stabil disebabkan oleh variasi cuaca atau kekurangan cahaya matahari, hanya kira-kira 20% di Jepun.

Penyahkarbonan adalah trend global, tetapi untuk mencapainya, Jepun perlu meningkatkan kadar pengenalan tenaga boleh diperbaharuinya. Memandangkan ini, sistem bateri storan yang mengawal keseimbangan bekalan kuasa dan permintaan dengan mengecas dan menyahcas semakin menarik perhatian dan pengenalannya telah dipromosikan. Ini mempercepatkan peningkatan pasaran pelarasan bekalan-permintaan, yang menggunakan elektrik tersimpan sebagai kuasa untuk mengawal keseimbangan antara bekalan dan permintaan.

Fuji Electric, yang telah membangunkan sistem bateri storan sejak 1990-an, kini telah memulakan operasi skala penuh "Stesen Bateri EV CHITOSE".

Bateri simpanan adalah bateri baharu dan terpakai daripada kenderaan elektrik (EV) Nissan Motor Corporation. Di lima bangunan, kira-kira 700 bateri disusun secara bertindih, di mana ia mengecas dan menyahcas berulang kali.

Sistem bateri simpanan Fuji Electric memainkan peranan aktif dalam pengecasan dan nyahcas ini.

Pengawal sistem, yang berfungsi sebagai menara kawalan sistem, menyemak status bateri individu yang disambungkan ke lapan sistem penyaman kuasa bateri (PCS) dan mengedarkan nilai perintah kawalan cas/nyahcas pada kelajuan tinggi. PCS melakukan penukaran kuasa (bertukar antara DC dan AC) sebagai tindak balas kepada arahan daripada pengawal sistem.

Lagipun, kekuatan sistem bateri simpanan Fuji Electric ialah seberapa cepat ia boleh bertukar antara pengecasan dan nyahcas. Ia boleh melakukan ini pada kelajuan tinggi 100 hingga 200 ms bergantung kepada keadaan bekalan dan permintaan elektrik.

Peluang untuk pekerja muda memainkan peranan aktif

Mengimbas kembali kemajuan setakat ini, ketua projek Kanemoto dari Jabatan Kejuruteraan Tenaga & Kawalan berkata,

"Kami mengalami banyak kesukaran, dan hanya apabila jabatan reka bentuk, jabatan ujian dan organisasi lain bekerjasama sebagai satu pasukan, operasi berskala penuh akhirnya dapat dilihat."

Cabaran terbesar ialah menyelesaikan pengesahan dalaman bagi perisian kawalan yang akan dimasukkan ke dalam pengawal sistem kawalan pada masa ujian lapangan bermula untuk memastikan operasi bateri simpanan yang stabil. Kuncinya ialah seberapa tepat kami boleh membuat ujian. Kami mempunyai masa yang terhad sebelum ujian lapangan bermula.
Orang yang bertanggungjawab untuk reka bentuk dan pengeluaran perisian kawalan ialah Enomoto dari Jabatan Kejuruteraan Sistem Penghantaran dan Pengedaran. Beliau menyertai syarikat itu pada 2022 sebagai graduan baharu, dan pada penghujung tahun yang sama, beliau telah dipilih sebagai ahli projek berskala besar ini. Semasa dia bekerja untuk menyerap kepakaran kawalan syarikat, dia ditugaskan untuk mengusahakan projek Chitose sebagai ahli penting pasukan yang terdiri daripada rakan sekerja kanannya.

Kerjasama antara bahagian ujian dan reka bentuk ke arah tujuan bersama

Pembangunan persekitaran ujian untuk pengesahan dalaman telah dijalankan serentak dengan reka bentuk perisian kawalan.

Unit bateri EV adalah kira-kira saiz satu tikar tatami (lebih kurang 0.88 × 1.76 meter), dan beratnya boleh mencapai 300 kg. Sistem itu sepatutnya diuji di Kilang Tokyo, di mana ruang terhad, jadi tidak mungkin untuk menjalankan ujian dengan lebih daripada 600 unit sebenar.

"Itulah sebabnya jabatan reka bentuk dan jabatan ujian meletakkan kepala mereka bersama-sama untuk membina simulator dan mewujudkan persekitaran yang serupa dengan persekitaran pengeluaran sebenar Kilang Tokyo,"

kata Yoshimoto, seorang jurutera lapangan di Jabatan Pentauliahan Loji Tenaga.

Jabatan Pentauliahan Loji Tenaga tempat Yoshimoto bekerja menghabiskan kira-kira separuh tahun melawat kilang dan kemudahan pelanggan di seluruh Jepun untuk memastikan sistem berfungsi dengan baik. Yoshimoto mengerjakan projek ini dari fasa awal dan seterusnya sambil membahagikan masanya dengan aktiviti seperti ini.

Pada masa lalu, Yoshimoto tidak mempunyai banyak peluang untuk terlibat dalam kejuruteraan atau reka bentuk, tetapi keadaan berbeza kali ini.

Dia berkata, "Ini adalah projek pertama yang pernah saya terlibat di mana kami mengadakan perbincangan terperinci dengan jabatan reka bentuk."

Pada Mei 2023, apabila Enomoto telah selesai mereka bentuk perisian kawalan dan persekitaran ujian yang serupa dengan persekitaran pengeluaran sebenar telah disediakan, Kilang Tokyo memulakan pengesahan dalaman perisian tersebut.

Malangnya, pada ketika itu halangan mula muncul.

Bekerjasama merentasi sempadan jabatan ke arah penyelesaian

Nasib baik, dia dapat melaluinya dengan bergantung kepada kepakaran pakar yang berpengalaman. Apabila Enomoto akan kembali dari ujian, mereka akan mendekatinya dengan nasihat, bertanya apakah keputusan teks dan mencadangkan langkah seterusnya yang berpotensi. Mengimbas kembali masa itu, Enomoto berkata,

“Apabila saya mula-mula diletakkan bertanggungjawab dalam reka bentuk dan pembangunan, saya terfikir, 'Mengapa ini berlaku kepada saya?' Tetapi kemudian bos dan rakan sekerja kanan saya ternyata pakar yang boleh memberi saya semua maklumat yang saya mahukan dan banyak lagi saya mempunyai banyak peluang untuk bercakap dengan mereka setiap hari, dan ia adalah jenis suasana di mana mereka bersedia untuk mendengar walaupun saya terpaksa menyampaikan berita buruk itu. Terima kasih kepada sokongan mereka yang luar biasa, saya berjaya mengatasi kesukaran itu.

Yoshimoto dapat melihat kerja jabatan reka bentuk secara dekat dan berkongsi apa yang dia tahu.

"Saya berpendapat bahawa dapat berkongsi pengetahuan merentas jabatan membolehkan kami membuat sistem bateri storan yang lebih sempurna," katanya.

Selepas beberapa bulan ujian di Kilang Tokyo, sistem bateri simpanan akhirnya siap.

Produk sampingan projek Chitose

Sudah tentu, kejayaan projek itu sendiri adalah penting, tetapi projek Chitose mungkin juga telah mencipta sesuatu tambahan, atau produk sampingan.

Ketua projek Kanemoto, yang baru pulang dari cuti penjagaan kanak-kanak pada masa itu, mengatakan bahawa projek untuk mewujudkan persekitaran ujian yang serupa dengan persekitaran pengeluaran akan menjadi contoh model untuk masa depan.

"Apabila beberapa projek bertindih, kami sentiasa mengalami kesukaran untuk mencari orang kerana komitmen mereka yang lain. Contohnya, sesetengah jabatan melibatkan banyak perjalanan," katanya. "Terima kasih kepada projek ini, kami telah mencipta sistem baharu yang membolehkan kami menjalankan ujian dalam persekitaran yang setara dengan pelanggan di Kilang Tokyo. Jika kami menggunakan sistem ini sebagai platform, kami akan dapat mencadangkan pelbagai cara bekerja untuk pekerja yang sedang membesarkan anak atau menyediakan penjagaan kejururawatan untuk ahli keluarga. Ia juga mempunyai kesan memudahkan peningkatan kemahiran pada peringkat individu dengan membawa lebih ramai orang ke peringkat projek."

Enomoto, pekerja Gen Z dalam peranan utama, menggunakan pembangunannya sendiri sebagai motivasi untuk kerjanya. Beliau percaya bahawa memperoleh kemahiran akan membawa kepada mengurangkan kos dan meningkatkan kualiti produk dan sistem, yang akan membolehkannya menyumbang kepada syarikat.

"Menjadi bertanggungjawab ke atas projek Chitose telah membolehkan saya meningkatkan sedikit kemahiran saya," kata Enomoto. “Saya akan terus memberikan semua yang saya ada!”

Yoshimoto, seorang pekerja pertengahan kerjaya, melihat projek Chitose dengan cara ini:

"Saya berada di bahagian ujian sejak mula-mula menyertai syarikat, jadi semua perjalanan perniagaan ini adalah perkara biasa bagi saya, tetapi sesetengah orang mempunyai keadaan yang menyukarkan gaya hidup mereka. Kini setelah kami berjaya menyediakan persekitaran ujian di Kilang Tokyo, saya fikir orang ramai akan mempunyai lebih banyak pilihan gaya bekerja."

Menyelesaikan projek melalui kerja berpasukan merentasi sempadan jabatan.
Bekerjasama untuk mewujudkan persekitaran di mana setiap pekerja yang menyokong laman web ini boleh mendapatkan kepuasan dalam kerja mereka.

Matlamat projek Chitose adalah untuk merealisasikan misi menyelesaikan isu sosial dan mewujudkan gaya kerja baharu yang mewujudkan sinergi kerja berpasukan, seperti menggalakkan kerjasama merentasi sempadan jabatan dan memudahkan keseimbangan antara kerja dan penjagaan anak/penjagaan.

Disyorkan

Halaman Atas