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

شبكة مصغرة 2000 كيلوواط مصدر-شبكة-حمل-تخزين: PV 1000 kWp + BESS 800 kW/1742 kWh + نقل تلقائي بقراءة عميقة

PV 1000 kWp · BESS 800 kW/1742 kWh · ديزل 600 kW احتياطي · 2×SCB13-2000/10 N+1 · متصل/غير متصل بالشبكة

1 · TL;DR Conclusion

الخلاصة: تجمع هذه الشبكة الدقيقة لمصدر-شبكة-حمل-تخزين بقدرة 2000 كيلوواط بين 1000 كيلوواط ذروة كهروضوئية + 800 كيلوواط/1742 كيلوواط ساعة لنظام تخزين طاقة البطارية + 600 كيلوواط ديزل مع نقل تلقائي + تغذية شبكة 10 كيلوفولت مع الربط بالشبكة/العزل، على محولي SCB13-2000/10 (N+1) بالإضافة إلى مفتاح نقل نهائي من الدرجة الأولى (GATS) — إجمالي المُكوِّن ≈ 914,457 دولارًا، EPC ≈ 990,000 دولار، فترة استرداد 4 عامًا، معدل عائد داخلي 24.80%، تجنب 609.1 طن من ثاني أكسيد الكربون سنويًا (على مستوى الجدوى).

  • •مزيج متعدد المصادر: 1000 kWp طاقة شمسية كهروضوئية (حصة 63%) + 800 kW نظام تخزين طاقة البطاريات BESS (38%) + 600 kW ديزل بنقل تلقائي، 4400 kW مركبة
  • •متصل بالشبكة/العزل الجزري + بدء تشغيل أسود (بدء تشغيل ديزل تلقائي 600 kW، تم التحقق منه)؛ نقل تلقائي خلال 2 ثانية
  • •مفتاح نقل نهائي من الدرجة الأولى 800 kW (GATS-630) + EPS 300 kW، تغطية احتياطية 175%
  • •الاستهلاك الذاتي للطاقة الشمسية ≈261,482 دولار/سنة (بما في ذلك تقليص ذروة BESS)
  • •الاقتصاديات: 990,000 دولار EPC، فترة استرداد 4 سنة، معدل عائد داخلي 24.80%، تكلفة الطاقة المستوية 0.1011 دولار/كيلوواط ساعة، تجنب 609.1 طن CO2/سنة

2 · Solution Overview

شبكة صغيرة من المصدر-الشبكة-الحمل-التخزين توحّد المصادر (الطاقة الشمسية/الديزل/الشبكة)، والشبكة، والأحمال، والتخزين تحت نظام إدارة طاقة واحد — البنية النموذجية للمجمعات الصناعية الخالية من الكربون والحرم الكبيرة. يحتوي هذا التصميم بقدرة 2000 كيلوواط على الطاقة الشمسية للحمل الأساسي، ونظام تخزين طاقة البطاريات للتنعيم+تقليص الذروة+الطلب، والديزل للنسخ الاحتياطي بالتحويل التلقائي، والشبكة كمصدر رئيسي متصل، ومفتاح تحويل نهائي من الدرجة الأولى يبقي خطوط الإنتاج الحرجة مزودة بالطاقة.

2×2000 kVA (SCB13-2000/10)
المحول
1000 kWp
الطاقة الشمسية
800 kW / 1742 kWh
نظام تخزين الطاقة بالبطاريات
600 kW احتياطي · نقل تلقائي
الديزل
10 kV
الشبكة
ربط بالشبكة/جزيرة + بدء تشغيل أسود + نقل تلقائي
الوضع
800 kW (نقل GATS النهائي)
حمل الدرجة الأولى
ناجح (2×2000 kVA)
N-1
SourceRoleShare kWShare
Grid 10 kVbase0 kW0%
Solar PV 1000 kWpvariable1000 kW63%
BESS 800 kW / 1600 kWhvariable600 kW38%
Diesel 600 kWbackup0 kW0%

3 · Design Process & Rationale

1. تحديد المتطلبات

ترغب حديقة صناعية خالية من الكربون في الجمع بين نسبة عالية من الطاقة المتجددة وإنتاج حرج غير منقطع (حمل من الدرجة الأولى 800 kW). يتم تثبيت متطلبين صارمين أولاً: توزيع المصدر-الشبكة-الحمل-التخزين والنقل التلقائي الموثوق — مما يستلزم BESS والديزل وATS الطرفي.

2. تصنيف الأحمال

إجمالي 2000 kW → طلب 1742 kW؛ 800 kW من الدرجة الأولى، 800 kW من الدرجة الثانية، 200 kW حساسة. تحتاج الدرجة الأولى إلى مفتاح نقل طرفي (GATS-630) + EPS؛ وتُغطى الدرجة الثانية بالشبكة+BESS.

3. مزيج المصادر

1000 kWp PV (63%) + 800 kW/1742 kWh BESS (38%، 2 ساعة) + 600 kW ديزل احتياطي (نقل تلقائي) + شبكة 10 kV، تُوزَّع بواسطة EMS واحد.

4. تحجيم المحول

1742 kW → 1684 kVA → فئة 2000 kVA + N+1 (وحدتان جافتان، حديقة داخلية). تحميل 84% بعد فصل واحد (اجتياز N-1)؛ ينتقل حمل الدرجة الأولى إلى المصدر الآخر عبر ATS الطرفي.

5. النقل التلقائي والتبديل

GATS-630 الطرفي للدرجة الأولى بنقل تلقائي: عند فقدان الشبكة ينتقل إلى الديزل/BESS خلال 2 ثانية؛ gridMode=grid-tie-island + blackStart=yes، تشغيل أسود لديزل 600 kW، تغطية احتياطية 175%.

6. التوزيع والحماية

مدخل MV → محولا جافان → لوحة LV من نوع MNS (مع bus-tie) → مغذيات + ATS طرفي للدرجة الأولى. عطل LV 58.91 kA مقابل 80 kA للقطع؛ انتقائية 24.56×، تحقق التدرج.

7. جودة الطاقة

حمل حساس 200 kW + توافقيات (THDi 20%) يحصلان على تعويض تفاعلي + مفاعلات منزوعة الضبط؛ محولات التخزين/الديزل منسقة لتجنب التيار الدوار.

8. الاقتصاد

يقلل BESS 800 kW×4 ساعات بتوفير ≈151,840 دولار/سنة؛ يولد PV 1,015,200 kWh/سنة. فترة استرداد إجمالية 4 سنة، IRR 24.80%، LCOE 0.1011 دولار/kWh، تجنب 609.1 طن CO2/سنة.

Pain Points → Solution → Evidence

Pain

الإنتاج الحرج (800 kW من الدرجة الأولى) لا يمكن أن ينقطع ولو لثانية

Solution

التحويل التلقائي النهائي GATS-630 + EPS بقدرة 300 kW: التبديل إلى الديزل/BESS خلال 2 ثانية

Evidence

اجتياز N-1 (2×2000 kVA) + تغطية احتياطية 175% + GATS/EPS في قائمة المواد

Pain

ارتفاع حصة الطاقة المتجددة يسبب تقلبات في الشبكة ويصعّب تنظيم الذروة

Solution

تنعيم BESS بقدرة 800 kW/1742 kWh + تقليص الذروة + إدارة الطلب، تنسيق EMS بين المصدر والشبكة والحمل والتخزين

Evidence

economic.shaving: 800 kW×4 ساعات، توفير $151,840 سنويًا

Pain

الاحتياطي بالديزل الخالص يكلف $327k سنويًا — غير مستدام

Solution

PV+BESS أولاً، والديزل فقط لحالات الطوارئ في التحويل التلقائي

Evidence

الديزل الخالص $327,040 مقابل الهجين $232,400؛ توفير ≈$151,840 سنويًا

Pain

متى يتم الاسترداد؟

Solution

≈$990,000 EPC؛ PV+BESS يوفران ≈$261,482 سنويًا

Evidence

economic: استرداد خلال 4 سنة، IRR 24.80%، ROI 497% على 25 سنة

4 · Key Parameter Deep-Read

ParameterValueBasisImpact & Boundary
سعة المحول2×2000 kVA (جاف N+1)1742 kW → 1684 kVA → فئة 2000 kVA + واحد احتياطيتحميل 84%؛ يبقى 84% بعد الفصل (اجتياز N-1)
الانتقال إلى 2500 kVA للنمو
سعة الطاقة الشمسية1000 kWpحصة 63%؛ توليد 1,015,200 kWh/سنةيخدم الحمل الأساسي نهاراً، مما يقلل تشغيل الديزل والفواتير
محدود بمساحة الموقع وامتصاص BESS
سعة BESS800 kW / 1742 kWh (ساعتان)التنعيم + التقليم + الطلب، مدة ساعتينيقلل 800 kW×4 ساعات، موفراً $151,840/سنة
احتياجات العزل الطويلة تتطلب ≥8 ساعات بالإضافة إلى فحص البدء الأسود
سعة الديزل600 kW احتياطي · نقل تلقائينقل تلقائي طارئ + بدء أسود (600 kW مُتحقق)المصدر الطارئ الوحيد لنقل الحمل من الدرجة 1
احتياطي = مصنف طوارئ، أرخص من الرئيسي
النقل التلقائيGATS-630 نقل الحمل، 2 ثانيةحمل 800 kW من الدرجة 1 يجب أن يكون دون انقطاعينقل خلال 2 ثانية؛ تغطية احتياطية 175%
زمن النقل مقابل حرجية الحمل وفق IEC 60364
وضع الشبكةربط الشبكة-العزل + البدء الأسودحدائق الكربون الصفري يجب أن تعزل وتبدأ أسودمكافحة العزل تمنع التغذية الراجعة؛ ATS 2 ثانية
موافقة الشبكة وفق كود الشبكة المحلي (gridCodeNote)
الاقتصادIRR 24.80% · 4 سنة$990,000 EPC + $261,482/سنة توفير + تدفق نقدي 25 سنةمقياس الاستثمار الأساسي
التعريفة والإشعاع ومعامل الحمل هي الحساسيات الرئيسية

5 · Drawing Deep-Read

Dwg 3/31مخطط أحادي الخط — شبكة 10 kV + 1000 kWp PV + 800 kW/1742 kWh BESS + 600 kW ديزل → 2×2000 kVA جاف → ناقل الجهد المنخفض + ATS طرفي درجة 1
Why: يُظهر SLD العناصر الأربعة بالإضافة إلى النقل التلقائي الطرفي: أربعة مصادر تتلاقى على الناقل، وحمل الدرجة 1 يربط إمدادات مزدوجة عبر نقل GATS الطرفي — الموقع الفيزيائي لتصميم مصدر-شبكة-حمل-تخزين والنقل التلقائي.
Dwg 20/31النقل المرتبط بالشبكة / الجزرية — PCC · ATS 2 ث · مانع الجزرية 81U/81O+32R · منطق النقل التلقائي
Why: هذا روح المخطط: فقدان الشبكة → نقل تلقائي في 2 ث → بدء الديزل الأسود → يبقى حمل الدرجة 1. سلسلة النقل (IEC 62898 / IEEE 1547) تحل بنيوياً ألم 'الخط الحرج لا يمكن أن يسقط ثانية'.
Dwg 4/31طوبولوجيا النظام — المصدر (شبكة/PV/ديزل) · الشبكة · الحمل · التخزين → المحول → الحمل
Why: تضع الطوبولوجيا التسلسل الهرمي للطاقة للعناصر الأربعة: أربعة مصادر → ناقل الجهد المتوسط → 2 محول جاف → ناقل الجهد المنخفض → الحمل، مما يجعل إرسال EMS مرئياً — PV أولاً عند الربط، ديزل+BESS احتياطي عند الجزرية.
Dwg 14/31تكوين الحماية — 50/51 زيادة التيار + قفل النقل التلقائي · انتقائية 24.56×
Why: يضع هذا إعدادات لدخول الشبكة والمحولات والمغذيات وATS الطرفي درجة 1؛ يمنع قفل النقل التلقائي التوازي العرضي للمصادر المزدوجة — الشرط المسبق للسلامة لنقل موثوق.
Dwg 28/31ملف تشغيل تقليص الذروة — ملف 24 ساعة · PV نهاري / BESS ذروة-وادي / نقل تلقائي ديزل
Why: يحول هذا تنسيق مصدر-شبكة-حمل-تخزين إلى جدول زمني 24 ساعة: PV النهاري يخدم الأساس، تفريغ BESS وقت الذروة يقلص الذروة، الشحن الليلي في الوادي — مما يُظهر الطلب المقلص والفاتورة الموفرة (151,840 دولار/سنة).

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

Dwg 1 · أساس التصميم الكهربائيDwg 5 · نظام التوزيعDwg 8 · حساب الدائرة القصيرةDwg 15 · منحنى التنسيق TCCDwg 19 · تعويض القدرة التفاعلية والتوافقياتDwg 16 · نظام التأريضDwg 17 · الحماية من الصواعق وارتفاع الجهدDwg 24 · الطاقة المساعدة للتيار المستمرDwg 25 · نظام وقود الديزلDwg 29 · اتصالات BMSDwg 30 · تقسيم مناطق الحريق والحرارةDwg 31 · آلة حالة EMSDwg 13 · بنية SCADADwg 9 · المعايير المعمول بها

6 · Operation Demo (Deep-Read)

تدفق الطاقة

متصل بالشبكة: PV 1000 kW يخدم الحمل الأساسي أولاً، الفائض يشحن BESS؛ BESS يفرغ 800 kW في الذروة ويشحن في الوادي؛ الشبكة تسد الفجوة. عند فقدان الشبكة: النقل التلقائي يتحول إلى الديزل/BESS خلال 2 ث، حمل الدرجة 1 يبقى مشغلاً.

فشل الشبكة / النقل التلقائي

اضغط 'فشل الشبكة': GATS للدرجة 1 ينتقل إلى بدء تشغيل أسود بديزل 600 kW + BESS خلال 2 ث (تغطية احتياطية 175%)؛ في حالة N-1 يتعطل محول واحد ويستمر الآخر عند تحميل 84%.

الاقتصاد

1,015,200 kWh/سنة مولدة، 0.8 استهلاك ذاتي + فائض للتصدير؛، الاستهلاك الذاتي PV ≈$261,482/سنة (بما في ذلك تقليص ذروة BESS)؛ استثمار $990,000، فترة استرداد 4 سنة، IRR 24.80%، LCOE $0.1011/kWh.

تشغيل 24 ساعة

منحنى يوم نموذجي: PV النهاري يتزامن مع الحمل، تفريغ BESS في وقت الذروة يقلص الذروة، شحن ليلي في الوادي، الديزل فقط أثناء النقل التلقائي/البدء الأسود — تنسيق المصدر-الشبكة-الحمل-التخزين بترتيب زمني.

Other views (shown): جودة الطاقة والتوافقيات · مخطط الجهد · ميزات المخطط · تقليل التصنيف البيئي

7 · Economics & Payback

إجمالي المعدات ≈ 914,457 دولارًا، EPC ≈ 990,000 دولار (بما في ذلك PV/BESS/الديزل/النقل التلقائي/التوزيع/التركيب). يوفر الاستهلاك الذاتي للطاقة الشمسية ≈261,482 دولارًا سنويًا (بما في ذلك تقليص ذروة BESS)؛ بشكل عام، فترة استرداد 4 عامًا، معدل العائد الداخلي 24.80%، عائد الاستثمار 497% على 25 عامًا، تكلفة الطاقة المستوية 0.1011 دولار/كيلوواط ساعة، صافي القيمة الحالية 1,584,295 دولارًا، تجنب 609.1 طن من CO2 سنويًا.

$990,000
استثمار EPC
4 سنة
فترة الاسترداد
24.80%
معدل العائد الداخلي
497%
عائد الاستثمار على مدى 25 سنة
$0.1011/kWh
تكلفة الطاقة المستوية
609.1 طن/سنة
ثاني أكسيد الكربون المتجنب
Key assumptions driving these numbers
$0.12/kWh
Electricity price
$0.06/kWh
Feed-in tariff
1015200 kWh
Annual generation (P50)
80%
Self-consumption
$0.13/kWh
Peak-valley spread

8 · FAQ

كيف تفهم تكامل المصدر-الشبكة-الحمل-التخزين؟
يوحّد المصادر (الطاقة الشمسية/الديزل/الشبكة)، والشبكة، والأحمال، والتخزين تحت نظام EMS واحد: الطاقة الشمسية تخدم الأساس، وBESS ينعّم ويقلل الذروة، والديزل يتولى النقل التلقائي، والشبكة هي مصدر التغذية الرئيسي المرتبط.
ما هو النقل التلقائي وكم سرعته؟
GATS-630 من الدرجة الأولى ينقل خلال 2 ثانية من فقدان الشبكة إلى الديزل/BESS، مع الحفاظ على تغذية الإنتاج الحرج، بتغطية احتياطية 175%.
ما حجم BESS؟
800 كيلوواط / 1742 كيلوواط ساعة = 2 ساعة، للتنعيم وتقليل الذروة وإدارة الطلب؛ تقليل الذروة 800 كيلوواط×4 ساعات يوفر ≈151,840 دولار/سنة.
كيف يتم البدء الأسود؟
فقدان الشبكة → نقل تلقائي في 2 ثانية → بدء تلقائي لديزل 600 كيلوواط للبدء الأسود (موثّق) → يبقى حمل الدرجة الأولى قائماً.
متى يسترد تكلفته؟
≈990,000 دولار EPC؛ الاستهلاك الذاتي للطاقة الشمسية + تقليل ذروة BESS يوفر ≈261,482 دولار/سنة؛ استرداد ~4 سنة، معدل عائد داخلي 24.80%.
ديزل خالص مقابل هجين مصدر-شبكة-حمل-تخزين؟
ديزل خالص ≈327,040 دولار/سنة مقابل هجين ≈232,400 دولار/سنة — توفير حوالي 151,840 دولار/سنة (أساس تقليل الذروة 800 كيلوواط×4 ساعات).
كيف يبقى حمل الدرجة الأولى 800 كيلوواط دون انقطاع؟
نقل تلقائي GATS-630 + EPS 300 كيلوواط + 2 محولات N+1 بقدرة 2000 كيلوفولت أمبير، تحميل 84% بعد الفصل (اجتياز N-1).
كم يجب تركيب من الطاقة الشمسية؟
يستخدم هذا المخطط 1000 كيلوواط ذروة (حصة 63%) لإنتاج 1,015,200 كيلوواط ساعة/سنة. المزيد من الطاقة الشمسية يتطلب المزيد من التخزين للامتصاص، وإلا التقليص أو التغذية العكسية.
هل يمكن للنقل التلقائي أن يوازي مصدرين عن طريق الخطأ؟
لا — يمنع قفل النقل التلقائي التوازي العرضي؛ الانتقائية 24.56× مع تدرج مُرضٍ، ويلزم اختبار نقل كامل قبل التشغيل.
ما المستندات المطلوبة للاتصال بالشبكة؟
موافقة الشبكة + منع الجزيرة/منع التغذية العكسية/معامل القدرة (gridCodeNote)؛ يجب اعتماد مخططات on/off-grid والنقل التلقائي وفق كود الشبكة المحلي.

Special Considerations

  • يتم تضمين النقل التلقائي للنهاية من الدرجة 1 بقدرة 800 كيلوواط (GATS-630) + EPS بقدرة 300 كيلوواط؛ يجب تأكيد زمن النقل مقابل حرجية الحمل وفقًا لـ IEC 60364 من قبل معهد التصميم.
  • يمنع قفل النقل التلقائي التوازي العرضي لمصدرين؛ الانتقائية 24.56×، التدرج مُرضٍ؛ مطلوب اختبار نقل كامل قبل التشغيل.
  • تغطي سعة التخزين 2 ساعة الحلاقة/الطلب؛ يحتاج التشغيل الجزري الطويل إلى ≥8 ساعات بالإضافة إلى فحص سعة البدء الأسود.
  • حمل حساس 200 كيلوواط + THDi 20% لديه تعويض تفاعلي + مفاعلات منزوعة الضبط؛ أضف APF إذا تم تجاوز الحدود.
  • تقدير على مستوى الجدوى؛ الرسومات في انتظار التنقيح من قبل معهد تصميم مرخص.

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.

Open in Power System Configurator →

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.