مشروع إمدادات الطاقة غير المنقطعة لـ Zhongtian Steel Nantong: حالة الطاقة من الدرجة الصناعية لمصنع الصلب المتصل بشبكة الجيل الخامس للصلب

Ⅰ. نظرة عامة على المشروع

1.1 خلفية المؤسسة

• بصفتها قاعدة الإنتاج الأساسية لمجموعة تشونغتيان للحديد والصلب، تقع شركة مجموعة تشونغتيان للحديد والصلب (نانتونغ) المحدودة. (المشار إليها فيما يلي باسم "تشونغتيان نانتونغ") تقع في منطقة ميناء هايمن الجديدة، خليج تونغتشو، مدينة نانتونغ، مقاطعة جيانغسو. باستثمارات إجمالية تبلغ حوالي 100 مليار يوان وطاقة إنتاجية مخططة تبلغ 13 مليون طن/سنوياً، وهو أول مصنع للصلب "5G+الإنترنت الصناعي" متصل بالكامل في مقاطعة جيانغسو ومصنع أخضر على المستوى الوطني.
• تمتلك الشركة مرافق متقدمة مثل أول نظام قاطرة كهربائية نقية تعمل بالذكاء الاصطناعي + 5G في العالم ونظام ذكي لصناعة الصلب. في عام 2024، تجاوزت إيراداتها 95 مليار يوان، مما يضعها ضمن فورتشن الصين 500 القائمة.

1.2 متطلبات إمداد الطاقة 1.2

مع الترقيات الذكية، تواجه تشونغتيان نانتونغ:

• الاعتماد على المعدات عالية الدقة: إمدادات الطاقة المستمرة على مدار 24 ساعة مطلوبة لمحولات تردد ماكينات الصب المستمرة، وأنظمة التحكم الذكية في خط الدرفلة وما إلى ذلك. تقلبات الجهد> ± 1% سوف تتسبب في إيقاف تشغيل المعدات.
• التحديات البيئية الشديدة: تصل درجة الحرارة في منطقة فرن الصهر إلى أكثر من 60 درجة مئوية، ويتجاوز تركيز الغبار 10 ملجم/م³. أنظمة UPS التقليدية عرضة للحماية من الحرارة الزائدة بسبب عدم كفاية تبديد الحرارة.
• مرونة التوسعة: يتطلب التكرار السريع لخط الإنتاج السريع أن تدعم وحدة إمداد الطاقة غير المنقطعة التوسع الديناميكي، وهو ما لا تستطيع الحلول التقليدية ذات السعة الثابتة تلبيته.

Ⅱ. التحديات الأساسية

2.1 جودة الطاقة والموثوقية

• التداخل التوافقي: تتسبب محولات تردد مطحنة الدرفلة في وصول التشوه التوافقي الكلي للتيار إلى 9%، مما يؤثر على دقة التحكم في PLC.
• حمل زائد لحظي: يصل تيار بدء تشغيل محركات إمالة المحولات إلى 11 ضعف القيمة المقدرة، مما يجعل أنظمة UPS التقليدية عرضة لإيقاف تشغيل الحمل الزائد.

2.2 نقاط الألم في إدارة التشغيل والصيانة

• النشر اللامركزي: تؤدي أنظمة UPS المستقلة إلى زمن استجابة للأعطال يزيد عن 3 ساعات.
• تقادم البطارية: يبلغ عمر دورة بطاريات الرصاص الحمضية 3,000 مرة فقط، مع تكلفة استبدال سنوية تتجاوز 5 ملايين يوان.

3.2.3 اختناقات كفاءة الطاقة

• عملية غير فعالة: تبلغ كفاءة أنظمة UPS التقليدية 82%، مما يؤدي إلى تكاليف كهرباء سنوية تتجاوز 150 مليون يوان.
• ضغط خفض انبعاثات الكربون: تحتاج إلى تحقيق هدف ذروة الكربون لصناعة الصلب خلال "الخطة الخمسية الرابعة عشرة لمقاطعة جيانغسو" (181 تيرابايت 3 تيرابايت في انبعاثات الكربون لكل طن من الصلب).

Ⅲ. الحلول

3.1 البنية التقنية

3.2 3.2 استراتيجية التنفيذ

1. حوكمة جودة الطاقة: نشر وحدات التحكم الرقمية الكاملة DSP لتعويض التوافقيات في الوقت الحقيقي، مما يقلل من THDi إلى أقل من 2%.
2. التوسعة المعيارية: اعتماد 6 وحدات من وحدات إمداد الطاقة غير المنقطعة بقدرة 250 كيلو فولت أمبير بالتوازي، بسعة إجمالية تبلغ 1.5 ميجاوات ومساحة توسعة محجوزة 50%.
3. التشغيل والصيانة الذكي: الاتصال بمنصة إدارة الطاقة الخاصة بشركة Zhongtian Iron and Steel لتحقيق المراقبة عن بُعد لحالة البطارية الصحية (SOH).

Ⅳ. إنجازات المشروع

4.1 تحسين موثوقية إمدادات الطاقة

• سجل زمن تعطل صفري: يصل معدل توافر النظام إلى 99.999%، مع انقطاعات سنوية غير مخطط لها أقل من 5 دقائق.
• الاستجابة للأخطاء: يعمل نظام التشخيص الذاتي على تقصير زمن الاستجابة للصيانة بمقدار 80%، مع MTTR (متوسط الوقت اللازم للإصلاح) ≤20 دقيقة.

4.2 تحسين كفاءة الطاقة 4.2 تحسين كفاءة الطاقة

• الحوكمة المتناسقة: تم تخفيض THDi من 9% إلى 2%، مما يحقق وفورات سنوية في تكلفة الكهرباء بقيمة 28 مليون يوان.
• عمر البطارية: فوسفات الحديد الليثيوم ألفا

المراجع

1. اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC)الموقع الرسمي: www.iec.ch
2. مختبرات أندررايترز (UL)الموقع الرسمي: www.ul.com
3. اللجنة الأوروبية للتوحيد القياسي (CEN)الموقع الرسمي: www.cen.eu
4. إدارة التوحيد القياسي في الصين (SAC)الموقع الرسمي: www.sac.gov.cn
5. تحالف تشونغقوانكون لتكنولوجيا صناعة تخزين الطاقة (CNESA)الموقع الرسمي: www.cnESA.org
6. الموقع الرسمي للمنظمة الدولية للتوحيد القياسي (ISO): www.iso.org