محول QDTB®
All figures are configurator-generated feasibility-level estimates; drawings are schematic deliverables pending refinement by a licensed design institute, not construction documents.
جميع الحلول

تخزين الطاقة من الدرجة الثانية بقدرة 500 كيلوواط: كابينة جاهزة + PCS ثنائي الاتجاه + قراءة عميقة للبطارية المستهلكة

كبينة جاهزة YB-500/10 · محول طاقة ثنائي الاتجاه 500 كيلوواط · 1161 كيلوواط ساعة من الاستخدام الثاني (ساعتان) · مراجحة تسعير الوقت

1 · TL;DR Conclusion

الخلاصة: يستخدم نظام تخزين طاقة البطارية (BESS) من الدرجة الثانية بقدرة 500 كيلوواط كابينة جاهزة YB-500/10 + محول طاقة ثنائي الاتجاه PCS بقدرة 500 كيلوواط (grid-following) + بطارية متقاعدة بقدرة 1161 كيلوواط ساعة (2 ساعة، DoD 90%) + مراجحة TOU/النسخ الاحتياطي — إجمالي أداة التكوين ≈ 230,931 دولارًا، استثمار التخزين ≈ 275,000 دولار؛ يوفر تقليص الذروة ≈ 94,900 دولار سنويًا. عند تسعير LFP الجديد، لا تظهر بطارية 2 ساعة أي استرداد خلال 25 عامًا (تحذير)؛ تكلفة الدرجة الثانية البالغة ~50% هي مفتاح الجدوى الاقتصادية (مستوى الجدوى).

  • •كبينة جاهزة YB-500/10 (جافة 500 kVA) تُسلَّم متكاملة، بصمة صغيرة، تركيب سريع
  • •PCS ثنائي الاتجاه grid-following بقدرة 500 kW؛ بطارية قابلة للاستخدام 1161 kWh (DoD 90% = 1290 kWh اسمية)
  • •تخزين 2 ساعة: أعلام V8 < الحاجة لتقليص الذروة 4 ساعات — التوسيع إلى 2000 kWh
  • •تقليص 500 kW×4 ساعات · فرق $0.13/kWh · توفير ~$94,900/سنة (مقابل الديزل النقي، V24)
  • •بسعر LFP الجديد، استثمار $275,000 لا يُظهر عائداً خلال 25 سنة (تحذير)؛ ~50% من تكلفة العمر الثاني هو المفتاح

2 · Solution Overview

يُعيد تخزين الحياة الثانية استخدام بطاريات السيارات الكهربائية المتقاعدة لتحكيم أسعار الوقت (TOU) والنسخ الاحتياطي؛ الجوهر هو خفض التكلفة مع السلامة. تقلل محطة المحولات الجاهزة من تكلفة الهندسة، بينما يجعل ضعف اتساق الخلايا المتقاعدة سلامة الحريق ونظام إدارة البطارية (BMS) محور التركيز. يحدد أداة التكوين سعر خلايا LFP الجديدة كسقف؛ وتكلف خلايا الحياة الثانية أقل بكثير.

YB-500/10 (500 kVA جاف)
كابينة جاهزة
500 kW ثنائي الاتجاه grid-following
PCS
1161 kWh قابلة للاستخدام (2 ساعة)
بطارية العمر الثاني
90% (1290 kWh اسمية)
DoD
$94,900/سنة
توفير قص الذروة
$275,000
الاستثمار
$230,931
الإجمالي
SourceRoleShare kWShare
Grid 10 kVbase0 kW0%
BESS 500 kW / 1000 kWhvariable400 kW100%

3 · Design Process & Rationale

1. تحديد المتطلبات

تخزين C&I بقدرة 500 كيلوواط = مراجحة TOU + احتياطي، حمل 300 كيلوواط (100 كيلوواط حساس). الجوهر: خفض التكلفة بالبطاريات المستعملة + الاتساق/السلامة من الحرائق.

2. المصدر والمزيج

قاعدة شبكة 10 كيلوفولت + تخزين 500 كيلوواط/1161 كيلوواط ساعة (حصة 100%)، PCS ثنائي الاتجاه grid-following، احتياطي black-start.

3. محطة فرعية بكابينة جاهزة

كابينة جاهزة YB-500/10 (جافة 500 كيلوفولت أمبير) تدمج مفاتيح الجهد العالي + المحول + معدات الجهد المنخفض المصنعة في المصنع والمركبة بالرافعة، مما يقلل وقت الهندسة والمساحة.

4. البطارية و PCS

1161 كيلوواط ساعة قابلة للاستخدام (DoD 90% → 1290 كيلوواط ساعة مقدرة، 6×215 كيلوواط ساعة عناقيد، 240S×280 أمبير ساعة LFP، 768 فولت تيار مستمر)؛ PCS ثنائي الاتجاه grid-following بقدرة 500 كيلوواط.

5. المدة والاقتصاد

تخزين ساعتين مقابل حاجة تقليص ذروة 4 ساعات (تحذير V8)؛ مراجحة فرق TOU + احتياطي، التقليص يوفر ≈ 94,900 دولار سنويًا.

6. الحرائق والسلامة

الخلايا المستعملة لديها اتساق ضعيف وخطر انفلات حراري أعلى → تقسيم الحرائق والحرارة (shave-fire) + اتصالات BMS (shave-bms) للتحذير المرحلي — الحد الأدنى لسلامة تخزين الحياة الثانية.

7. الثانوي والمراقبة

اتصالات 61850 + SCADA + آلة حالة EMS لإرسال التقليص ونقل الاحتياطي وإدارة SOC.

Pain Points → Solution → Evidence

Pain

الخلايا المتقاعدة لديها اتساق ضعيف — خطر الهروب الحراري والعمر الافتراضي

Solution

تحذير BMS على مراحل + تقسيم حراري للحريق + مقصورة حريق للكابينة

Evidence

shave-bms / shave-fire: اتصالات BMS + تقسيم الحريق للإدارة على مراحل

Pain

تخزين LFP الجديد مكلف وصعب الاسترداد

Solution

~50% من تكلفة خلايا العمر الثاني + تكامل مسبق الصنع لتقليل الهندسة

Evidence

أداة التكوين بأسعار LFP الجديدة تستثمر 275,000 دولار ولا تظهر استردادًا خلال 25 عامًا (تحذير) — دليل على الحاجة إلى خفض التكلفة

Pain

تخزين ساعتين قصير جدًا لتقليص الذروة

Solution

التوسيع إلى 2000 كيلوواط ساعة (4 ساعات) أو تقصير نافذة التقليص

Evidence

V8: ساعتان < 4 ساعات مطلوبة، الهدف 2000 كيلوواط ساعة

Pain

توافقيات PCS وفحوصات الامتثال للشبكة

Solution

PCS متابع للشبكة + مفاعلات منزوعة الضبط + APF إذا لزم الأمر

Evidence

V6 يشير إلى THDi فوق الحد (مشهد هجين متجدد)

4 · Key Parameter Deep-Read

ParameterValueBasisImpact & Boundary
كابينة جاهزةYB-500/10 (500 kVA جاف)طلب 400 kW → 500 kVA؛ HV+محول+LV مدمجةمصنّعة في المصنع، تُركّب بالرافعة — جدول زمني أقصر، بصمة أصغر
وحدة واحدة، بدون N-1؛ التوسع يحتاج 630/800 kVA
سعة PCS500 kW ثنائي الاتجاه grid-followingتصنيف تخزين 500 kW، شحن/تفريغ ثنائي الاتجاهمراجحة TOU + احتياطي + بدء أسود
grid-following يحتاج جهد الشبكة؛ خارج الشبكة يحتاج grid-forming
سعة البطارية1161 kWh قابلة للاستخدام (ساعتان)500 kW × ساعتان؛ DoD 90% → 1290 kWh اسمية6 مجموعات 215 kWh (240S×280 Ah LFP، 768 VDC)
ساعتان < حاجة تقليص الذروة 4 ساعات (V8) — التوسيع إلى 2000 kWh
DoD والدورات90%DoD متحفظ لخلايا LFP من العمر الثاني1161 kWh قابلة للاستخدام، يطيل عمر خلايا العمر الثاني
الخلايا المتقاعدة غير متسقة — تحقق من DoD/العمر باختبار الفرز
إيرادات تقليص الذروة94,900 دولار/سنة500 kW×4 ساعات · فارق 0.13 دولار/kWhتوفير كبير مقابل الديزل الصرف (V24)
أعد الحساب بتعريفة TOU الفعلية للشبكة، لا بأساس الديزل
الاستثمار والاسترداد275,000 دولار · لا استرداد خلال 25 سنةسعر LFP الجديد (109 دولار/kWh)تكلفة العمر الثاني ~50% تحسّن الاسترداد جوهرياً
المكوّن يستخدم بسقف LFP الجديد بتحفظ؛ العمر الثاني الحقيقي أقل

5 · Drawing Deep-Read

Dwg 3/29مخطط أحادي الخط — دخل 10 kV → كابينة جاهزة YB-500/10 → قضيب 0.4 kV → PCS 500 kW ↔ بطارية معاد استخدامها 1161 kWh
Why: يربط المخطط الأحادي حلقات الربط بالشبكة والتخزين: يخفض 10 kV عبر الكابينة الجاهزة، ويتصل PCS ثنائي الاتجاه بالبطارية — مسارات المراجحة والطاقة الاحتياطية في رسم واحد.
Dwg 25/29أحادي الخط لتقليص الذروة — تقليص الذروة بتخزين 500 kW + نقل احتياطي · PCS متابع للشبكة
Why: يظهر المخطط الأحادي لتقليص الذروة الموقع الكهربائي لإدارة الطلب: يفرغ PCS عند ذروات الحمل ويشحن في الوادي — المصدر الهيكلي لمراجحة وقت الاستخدام.
Dwg 27/29معمارية اتصالات BMS — BMS ثلاثي المستويات (مجموعة/وحدة/خلية) + وصلة صاعدة إلى EMS
Why: الخلايا المتقاعدة غير متسقة، لذا BMS هو خط الأمان الأول: مراقبة الجهد/الحرارة/SOC من الخلية إلى الوحدة إلى المجموعة مع إنذارات متدرجة — الأساس الأمني لتخزين المعاد استخدامه.
Dwg 28/29تقسيم الحريق والحرارة — حجرة حريق جاهزة + إخماد بالهباء/الماء + تقسيم حراري
Why: تحمل الخلايا المتقاعدة خطر هروب حراري أعلى؛ يعزل تقسيم الحريق والحرارة عطل مجموعة واحدة في حجرتها لإيقاف الانتشار — التصميم الأمني الرئيسي الذي يفصل تخزين المعاد استخدامه عن الجديد.
Dwg 29/29آلة حالة EMS — تبديل حالات الشحن / التقليص / الاحتياطي / البدء الأسود
Why: تحدد آلة حالة EMS تشغيل التخزين: التبديل بين الشحن والتقليص والاحتياطي والبدء الأسود حسب التعريفة/الطلب — دماغ الإرسال وراء إيرادات المراجحة.

The following drawings are shown for reference (full set in the configurator “View design document”):

Dwg 1 · أساس التصميم الكهربائيDwg 2 · مفتاح الرموزDwg 4 · مخطط هيكل النظامDwg 5 · نظام التوزيعDwg 6 · نظام توزيع الجهد المتوسطDwg 7 · نظام توزيع الجهد المنخفضDwg 8 · حساب الدائرة القصيرةDwg 9 · الأكواد والمعايير المعمول بهاDwg 10 · البيانات الفنية للمعدات الرئيسيةDwg 11 · متطلبات البناء والاختبارDwg 12 · تقييم جودة الطاقةDwg 13 · بنية SCADADwg 14 · تكوين الحمايةDwg 15 · منحنى تنسيق الحماية TCCDwg 16 · نظام التأريضDwg 17 · الحماية من الصواعق وارتفاع الجهد (LPS/SPD)Dwg 18 · مخطط توزيع المعداتDwg 19 · تعويض القدرة التفاعلية والتوافقياتDwg 20 · نقل الشبكة المصغرة بين وضع الربط بالشبكة / وضع الجزرDwg 21 · دائرة التحكم والإشارة الثانويةDwg 22 · شريط الأطراف (لوحات الحماية والتحكم)Dwg 23 · تخطيط الواجهة الأمامية للوحة وجدول اللوحةDwg 24 · نظام الطاقة المساعدة للتيار المستمرDwg 26 · ملف تشغيل تخفيف الذروة

6 · Operation Demo (Deep-Read)

تدفق الطاقة

شبكة 10 kV → كابينة جاهزة → ناقل 0.4 kV؛ PCS ثنائي الاتجاه: شحن في الوادي (تخزين 100%) وتفريغ لتقليص الذروة (500 kW×4 h) — يغطي التخزين 100% من تحويل 400 kW.

تقليص الذروة

يتدرب على تقليص 500 kW×4 h: فارق $0.13/kWh، $260/يوم، ~$94,900/سنة (مقابل الديزل الصرف)؛ V8 يشير إلى 2 h < 4 h — التوسيع إلى 2000 kWh لتقليص كامل المدة.

السلامة والحريق

مراقبة BMS ثلاثية المستويات + تقسيم حراري للحريق يعزلان انفلات عنقود واحد في مقصورته؛ البدء الأسود عبر تخزين 500 kW يبقي الحمل الحساس 100 kW يعمل.

الاقتصاد

استثمر $275,000 (تسعير LFP الجديد)، لا استرداد خلال 25 سنة (تحذير)؛ ~50% من تكلفة العمر الثاني هي المفتاح، وتوفير تقليص الذروة $94,900/سنة هو مصدر الإيراد.

Other views (shown): LCC (تكلفة دورة الحياة) · جودة الطاقة والتوافقيات · مظهر الجهد · ميزات المخطط

7 · Economics & Payback

إجمالي المعدات ≈ 230,931 دولارًا (البطارية 109,250 دولارًا، PCS 29,022 دولارًا، الكابينة الجاهزة 10,810 دولارًا، EMS 4,025 دولارًا)؛ استثمار التخزين ≈ 275,000 دولار. بأسعار LFP الجديدة (109 دولار/كيلوواط ساعة)، لا تُظهر بطارية 2 ساعة أي استرداد خلال 25 عامًا (تحذير، NPV -275,000 دولار)؛ لكن تقليص الذروة يوفر ≈ 94,900 دولار/سنة (500 كيلوواط×4 ساعات · فارق 0.13 دولار/كيلوواط ساعة) كمصدر إيرادات — تكلفة الخلايا من العمر الثاني بنسبة ~50% تحسن الاسترداد بشكل ملموس وهي جوهر اقتصاد العمر الثاني.

$230,931
إجمالي المعدات
$275,000
استثمار التخزين
$94,900/سنة
وفر تقليص الذروة
1161 kWh (2 ساعة)
البطارية القابلة للاستخدام
90%
DoD
لا يوجد خلال 25 سنة
فترة الاسترداد (LFP جديد)
Key assumptions driving these numbers
$0.12/kWh
Electricity price
$0.06/kWh
Feed-in tariff
80%
Self-consumption
$0.13/kWh
Peak-valley spread

8 · FAQ

What cabin size for 500 kW second-life storage?
400 kW demand → 500 kVA, choose the YB-500/10 prefab cabin (dry), integrating HV + transformer + LV, crane-installed.
How big is the second-life battery?
1161 kWh usable (2 h, 500 kW×2 h), DoD 90% = 1290 kWh rated, 6×215 kWh clusters (240S×280 Ah LFP, 768 VDC).
Is 2 h storage enough for peak-shaving?
Not full-length — V8 flags 2 h < 4 h peak-shave need; enlarge to 2000 kWh (4 h) or shorten the shave window.
Why a grid-following PCS?
Grid-tied TOU arbitrage needs a bidirectional grid-following PCS; off-grid/black-start requires grid-forming.
How much does the scheme cost?
≈ $230,931 (battery $109,250, PCS $29,022, prefab cabin $10,810, EMS $4,025); storage investment ≈ $275,000.
What's the payback?
At new-LFP pricing ($109/kWh) the 2 h battery shows no 25-yr payback (warn); ~50% second-life cost shortens it markedly.
How much does peak-shaving save?
500 kW×4 h at $0.13/kWh spread: $260/day, ~$94,900/yr (vs pure diesel, V24).
Are retired batteries safe?
They're less consistent with higher thermal-runaway risk — three-level BMS alarms + fire thermal zoning + prefab fire compartments are mandatory.
Do I need harmonic treatment?
V6 flags THDi over the limit (scene default); the PCS is an IGBT converter — add detuned reactors + caps, and an APF if needed.

Special Considerations

  • يحدد أداة التكوين الأسعار عند خلايا LFP الجديدة (109 دولار/كيلوواط ساعة) كسقف، لذا لا تُظهر بطارية ساعتين أي استرداد خلال 25 عامًا (تحذير)؛ الخلايا الحقيقية من العمر الثاني بتكلفة ~50% تقصّر فترة الاسترداد بشكل ملحوظ — الاقتصاد الأساسي لتخزين العمر الثاني.
  • يشير V8 إلى أن ساعتين < 4 ساعات من الحاجة إلى تقليص الذروة: يتطلب التقليص الكامل 2000 كيلوواط ساعة (4 ساعات)، أو نافذة تقليص أقصر / قدرة تقليص أقل.
  • الخلايا المتقاعدة غير متوافقة مع خطر أعلى للهروب الحراري: إنذارات BMS ثلاثية المستويات المتدرجة + تقسيم حراري للحريق + مقصورات حريق مسبقة الصنع إلزامية.
  • يعتمد PCS المتبع للشبكة على جهد الشبكة ويحتاج إلى موافقة الشبكة + منع الجزر؛ خارج الشبكة/البدء الأسود يتطلب PCS مُشكّل للشبكة.
  • تقدير على مستوى الجدوى؛ الرسومات في انتظار معهد تصميم مرخّص؛ يجب فرز/اختبار خلايا العمر الثاني (السعة/المقاومة/التفريغ الذاتي) قبل التجميع.

Turn this into your project

Open this exact scenario pre-loaded in the Power System Configurator, then generate the full design document or the operation & techno-economic assessment.

🟡 View full design document (drawings + BOM + checks)🔵 Operation & techno-economic assessment
Open in Power System Configurator →

Related Scenarios

grid-storagecni-storagelong-duration-storage

توريد شامل لمعدات الطاقة التقليدية والطاقة الشمسية

من تصميم نظام توزيع الطاقة إلى الطاقة الشمسية - المحولات، والمفاتيح الكهربائية، والمحطات الفرعية، ومعدات الطاقة الشمسية، بأحجامها وأسعارها في مكان واحد. استخدم الآلات الحاسبة لدينا للحصول على قائمة كاملة بالمواد وسعر FOB.

حاسبة نظام التوزيعمكون النظام الشمسي