Quando disastri naturali, condizioni meteorologiche estreme o guasti imprevisti della rete interrompono la fornitura di energia elettrica, le squadre di risposta alle emergenze hanno bisogno di energia affidabile per supportare le operazioni essenziali. L'assistenza medica, l'illuminazione di emergenza, le apparecchiature di comunicazione e i sistemi di rilevamento di forme di vita possono tutti richiedere elettricità durante le attività di soccorso.
Tuttavia, selezionare un sistema di accumulo di energia di emergenza non è semplicemente una questione di scegliere la massima capacità della batteria disponibile. Il sistema deve corrispondere ai carichi elettrici effettivi, alla durata del backup richiesta, alle condizioni di implementazione e alle fonti di energia disponibili.
Un sistema sottodimensionato potrebbe non fornire energia sufficiente per le apparecchiature critiche, mentre una configurazione sovradimensionata può aumentare i requisiti di trasporto e i costi di progetto.
Per le organizzazioni di risposta alle emergenze, gli appaltatori di ingegneria e i team di approvvigionamento di attrezzature, capire come dimensionare un sistema di accumulo di energia di emergenza è un passo importante verso la creazione di una soluzione energetica pratica per la risposta ai disastri.
Le operazioni di risposta ai disastri spesso si svolgono in condizioni incerte. Le infrastrutture elettriche locali potrebbero essere danneggiate, il ripristino della rete potrebbe richiedere tempo e l’accesso alle forniture di carburante convenzionale potrebbe essere limitato.
Un adeguato sistema di alimentazione di emergenza dovrebbe soddisfare diversi requisiti pratici.
Le attività di risposta alle emergenze possono richiedere elettricità per:
Attrezzature per l'assistenza medica
Sistemi di illuminazione di emergenza
Apparecchiature di comunicazione
Sistemi di rilevamento della vita
Strutture temporanee di comando e coordinamento
Questi carichi possono avere potenze nominali e programmi operativi diversi. Identificare quali apparecchiature devono rimanere operative è il primo passo nella pianificazione del sistema.
Un disastro può interrompere la fornitura elettrica locale o danneggiare le infrastrutture di distribuzione.
Un sistema di accumulo di energia di emergenza con adeguate capacità off-grid può aiutare a stabilire un’alimentazione elettrica indipendente per carichi designati quando la rete principale non è disponibile.
Le squadre di intervento in caso di catastrofe potrebbero dover trasportare apparecchiature elettriche in luoghi di soccorso temporanei.
Un sistema modulare e trasportabile può semplificare l'implementazione, soprattutto quando le condizioni stradali, lo spazio di installazione e l'accesso al sito sono incerti.
Le apparecchiature elettriche di emergenza possono funzionare all'aperto sotto pioggia, neve, polvere o altre condizioni ambientali difficili.
Durante la scelta dell'apparecchiatura è pertanto necessario considerare la protezione dell'involucro, la gestione della temperatura, la sicurezza elettrica e i requisiti di installazione.
Prima di confrontare i prodotti a batteria, i pianificatori del progetto dovrebbero comprendere la relazione tra richiesta di energia, consumo di energia e durata del backup.
Tre fattori importanti determinano i requisiti di sistema di base.
La domanda di potenza rappresenta la quantità di elettricità richiesta dalle apparecchiature collegate in un determinato momento.
Se, ad esempio, diversi dispositivi di soccorso e sistemi di illuminazione funzionano contemporaneamente, la loro richiesta di potenza combinata determina il fabbisogno di potenza minima del sistema di accumulo dell'energia.
Tuttavia, la sola potenza nominale non è sufficiente. Le apparecchiature con motori o compressori possono avere una potenza di avviamento superiore alla normale potenza operativa.
Il consumo di energia misura la quantità di elettricità utilizzata dalle apparecchiature in un periodo di tempo.
Un semplice calcolo è:
Consumo energetico (kWh) = Potenza (kW) × Tempo di funzionamento (ore)
Ad esempio, un'apparecchiatura con una richiesta di potenza continua di 10 kW in funzione per 8 ore consuma:
10kW × 8 ore = 80kWh
Questo calcolo aiuta a stimare l'energia richiesta durante un periodo di funzionamento di emergenza.
Diverse operazioni di emergenza possono richiedere periodi di backup diversi.
Alcune attrezzature possono funzionare ininterrottamente, mentre altri dispositivi possono essere utilizzati solo durante specifiche attività di soccorso.
La capacità della batteria richiesta dovrebbe riflettere il programma operativo previsto, le opportunità di ricarica disponibili, i requisiti di riserva e le perdite di conversione del sistema.
Un processo di dimensionamento pratico inizia con una lista di carico dell'attrezzatura.
L'esempio seguente dimostra come i pianificatori di progetto possono stimare i fabbisogni energetici. Queste cifre sono solo illustrative e non rappresentano una configurazione confermata del progetto INJET.
Attrezzatura |
Potere assunto |
Tempo di funzionamento |
Energia quotidiana |
|---|---|---|---|
Illuminazione di emergenza |
2 kW |
10 ore |
20 kWh |
Apparecchiature di comunicazione |
1 kW |
12 ore |
12 kWh |
Attrezzature di supporto medico |
3 kW |
8 ore |
24 kWh |
Apparecchiature di rilevamento e monitoraggio |
1 kW |
8 ore |
8 kWh |
Altri carichi essenziali |
2 kW |
6 ore |
12 kWh |
Totale |
9kW di picco se simultanei |
— |
76 kWh |
In questo esempio, il consumo energetico giornaliero stimato è di 76 kWh.
Tuttavia, la capacità effettiva della batteria non dovrebbe essere selezionata semplicemente facendo corrispondere la cifra di 76kWh.
Il team di ingegneri dovrebbe anche considerare:
Capacità utilizzabile della batteria e profondità di scarica consentita
Efficienza di conversione della potenza
Riserva della batteria per richieste impreviste
Temperatura e condizioni operative
Se la ricarica è disponibile durante il funzionamento di emergenza
Se è incluso un generatore o un'altra fonte supplementare
Una formula di stima semplificata è:
Capacità della batteria richiesta = Domanda di energia giornaliera × Giorni di backup ÷ Rapporto capacità utilizzabile
Se il sistema deve supportare più di un giorno di funzionamento senza ricarica, la capacità di storage richiesta aumenterà di conseguenza.
Il calcolo finale dovrebbe tenere conto anche delle perdite di conversione e dei limiti operativi consigliati dal produttore del sistema.
La capacità della batteria determina quanta energia può essere immagazzinata, mentre la potenza in uscita determina quanta elettricità il sistema può fornire in un dato momento.
Queste due specifiche dovrebbero essere valutate separatamente.
Elencare le apparecchiature che possono funzionare contemporaneamente.
Ad esempio, potrebbe essere necessario che l'illuminazione di emergenza, i dispositivi di comunicazione e le attrezzature di soccorso selezionate funzionino contemporaneamente.
La potenza di uscita nominale del sistema dovrebbe essere sufficiente per la domanda combinata nelle condizioni operative previste.
Alcune apparecchiature elettriche richiedono energia aggiuntiva all'avvio.
Pompe, compressori e dispositivi a motore possono creare picchi di potenza di breve durata.
Se questi carichi fanno parte del piano di emergenza, i team di approvvigionamento dovrebbero fornire i propri requisiti di corrente di avviamento o di potenza di avviamento al fornitore di stoccaggio dell’energia.
Non tutti i dispositivi devono funzionare continuamente durante un'emergenza.
Una strategia basata sulla priorità del carico può aiutare ad assegnare innanzitutto l'elettricità disponibile alle operazioni più importanti.
Ad esempio, le apparecchiature di comunicazione e l'illuminazione essenziale possono ricevere una priorità maggiore rispetto ai carichi ausiliari non essenziali.
Questo approccio può aiutare le squadre di emergenza a gestire in modo più efficace l’energia immagazzinata limitata.
Un sistema esclusivamente a batteria può essere adatto per determinati requisiti di backup, ma operazioni di emergenza più lunghe possono richiedere fonti di energia aggiuntive.
Un sistema ibrido di accumulo di energia per le emergenze può combinare accumulo di batterie, solare fotovoltaico, generazione diesel e potenza di rete disponibile.
Ogni componente ha uno scopo diverso.
L’accumulo tramite batteria può fornire elettricità quando la rete principale non è disponibile, a condizione che il sistema sia stato configurato per il funzionamento off-grid.
Può anche supportare la gestione del carico e contribuire a ridurre la dipendenza dai generatori per ogni cambiamento nella domanda di elettricità.
Quando sono disponibili risorse solari e condizioni di installazione adeguate, i pannelli fotovoltaici possono generare elettricità aggiuntiva durante le ore diurne.
L'elettricità generata può alimentare carichi di corrente o caricare la batteria, a seconda della configurazione del sistema e delle condizioni operative.
Il contributo solare effettivo dipende dalle condizioni meteorologiche, dallo spazio di installazione disponibile, dalla capacità fotovoltaica e dal consumo di energia.
Per le operazioni di emergenza che richiedono una disponibilità di energia più lunga, un generatore diesel può fungere da fonte di energia supplementare.
Il generatore può supportare carichi o ricaricare la batteria quando l'energia immagazzinata e la generazione rinnovabile sono insufficienti, a seconda della progettazione del sistema.
Un sistema di gestione dell’energia (EMS) coordina diverse fonti di energia e gestisce il funzionamento del sistema.
A seconda della sua configurazione, può aiutare a monitorare lo stato della batteria, gestire la carica e la scarica e coordinare l'alimentazione in base alla domanda di carico.
Questa combinazione offre maggiore flessibilità rispetto al fare affidamento su un'unica fonte di alimentazione.
Nella risposta alle catastrofi, la capacità di trasportare e dispiegare le attrezzature può essere importante quanto la capacità delle batterie.
Un sistema di alimentazione di emergenza mobile dovrebbe essere valutato in base alle condizioni effettive del luogo di installazione previsto.
Controllare le dimensioni dell'attrezzatura, il peso, i requisiti di sollevamento, la compatibilità del rimorchio e le modalità di trasporto.
Per le aree disastrate con strade danneggiate, il percorso di trasporto e le condizioni di accesso dovrebbero essere valutati prima della spedizione.
L'attrezzatura di emergenza può essere esposta a pioggia, neve, polvere e condizioni meteorologiche variabili.
Gli acquirenti dovrebbero rivedere il grado di protezione della custodia e l'ambiente operativo specificato dal produttore.
Una soluzione di emergenza adeguata dovrebbe essere valutata per la sua capacità di funzionare in modo indipendente quando la rete principale non è disponibile.
Quando viene ripristinata l'alimentazione di rete, il sistema potrebbe dover supportare anche la modalità operativa di connessione alla rete prevista.
La strategia di commutazione e i requisiti di protezione elettrica dovrebbero essere confermati durante la progettazione del sistema.
Quando l'apparecchiatura viene dispiegata in una zona di emergenza, il personale in loco può avere tempo limitato per un'ispezione dettagliata del sistema.
Il monitoraggio remoto può aiutare gli operatori autorizzati a rivedere lo stato operativo e identificare i problemi che richiedono attenzione.
INJET fornisce la soluzione ibrida di stoccaggio dell'energia HanCang per applicazioni di soccorso in caso di calamità e di risposta alle emergenze.
Secondo la soluzione ufficiale Disaster Emergency di INJET, HanCang presenta un design modulare e trasportabile che supporta la consegna basata su rimorchio. Ciò consente di trasportare il sistema verso luoghi di emergenza, compresi i siti in cui le condizioni stradali sono state compromesse.
La soluzione ufficiale evidenzia anche diverse funzionalità relative all'applicazione:
Distribuzione rapida: un design trasportabile supporta la consegna nei luoghi di risposta alle emergenze.
Commutazione on-grid e off-grid: supporta la formazione di una microrete indipendente quando la rete principale non è disponibile.
Carichi critici multipli: progettati per supportare assistenza medica, illuminazione di emergenza, comunicazione e sistemi di rilevamento di forme di vita.
Protezione esterna: la pagina della soluzione identifica un involucro con grado di protezione IP54 per la protezione in condizioni quali pioggia, neve e tempeste di sabbia.
Gestione dell'alimentazione ibrida: supporta l'alimentazione coordinata per i requisiti operativi di emergenza.
Per i team di approvvigionamento, HanCang può essere considerato parte di un processo di pianificazione energetica di emergenza. La configurazione appropriata deve essere determinata dalla potenza di uscita richiesta, dalla capacità della batteria, dalla durata del backup, dalle caratteristiche del carico e dalle condizioni di distribuzione.
Esplora il INJET Soluzione di alimentazione per emergenze in caso di catastrofe e Gamma di prodotti INJET HanCang per l'accumulo di energia per ulteriori informazioni.
Prima di richiedere un preventivo, le organizzazioni di risposta alle emergenze e gli appaltatori del progetto devono preparare le seguenti informazioni.
Informazioni |
Cosa preparare |
|---|---|
Applicazione |
Soccorsi in caso di calamità, risposta alle emergenze, operazioni di salvataggio temporaneo |
Posizione |
Paese, regione e condizioni di accesso al sito |
Carichi collegati |
Elenco delle apparecchiature e potenza nominale |
Picco della domanda |
Massima richiesta di potenza simultanea |
Domanda di energia |
Consumo energetico giornaliero stimato |
Durata del backup |
Ore o giorni di funzionamento richiesti |
Fonti di ricarica |
Solare fotovoltaico, rete, generatore diesel o altre fonti disponibili |
Distribuzione |
Installazione su rimorchio, trasportabile o fissa |
Ambiente |
Temperatura, umidità, pioggia, polvere e altre condizioni |
Monitoraggio |
Funzionamento locale, monitoraggio remoto o entrambi |
Fornire queste informazioni aiuta i fornitori a valutare la configurazione del sistema in modo più accurato e riduce il rischio di selezionare apparecchiature che non soddisfano i reali requisiti di emergenza.
Inizia elencando tutti i carichi elettrici critici, registrando la potenza nominale e le ore di funzionamento e calcolando il consumo energetico totale in kWh. Quindi tenere conto della capacità utilizzabile della batteria, delle perdite di conversione, dei requisiti di riserva e della durata del backup richiesta.
La capacità della batteria, misurata in kWh, indica quanta energia può immagazzinare il sistema. La potenza di uscita, misurata in kW, indica quanta elettricità può fornire in un dato momento. Entrambe le specifiche devono corrispondere alle apparecchiature collegate e ai requisiti operativi.
Sì, se il sistema è progettato e configurato per il funzionamento off-grid. Un sistema ibrido può combinare l’accumulo di batterie, il solare fotovoltaico e il backup del generatore per supportare la fornitura di elettricità quando la rete pubblica non è disponibile.
SÌ. Quando il sistema supporta l’integrazione fotovoltaica e sono disponibili risorse solari adeguate, i pannelli solari possono fornire elettricità per i carichi collegati o per la ricarica della batteria. Le prestazioni di ricarica effettive dipendono dalla capacità FV, dalle condizioni di luce solare e dalla configurazione del sistema.
A seconda della sua capacità e configurazione, un sistema di alimentazione di emergenza può supportare illuminazione, apparecchiature di comunicazione, apparecchiature di assistenza medica e sistemi di rilevamento della vita. L'elenco effettivo delle apparecchiature deve essere confrontato con la potenza di uscita e la capacità energetica del sistema.
Un sistema di accumulo di energia trasportabile può essere utile quando è necessaria l’elettricità in luoghi temporanei o mutevoli. Gli acquirenti dovrebbero valutare l'accesso ai trasporti, i tempi di implementazione, la protezione ambientale e i requisiti di alimentazione dell'applicazione prevista.
La scelta di un sistema di accumulo di energia di emergenza richiede una chiara comprensione dei carichi critici, del consumo energetico, della potenza in uscita e della durata del backup.
Per le applicazioni di risposta ai disastri, una configurazione ibrida che combina lo stoccaggio in batterie con il solare fotovoltaico, la generazione diesel o l’energia di rete disponibile può fornire una maggiore flessibilità rispetto al fare affidamento su un’unica fonte di energia.
INJET HanCang è progettato per supportare applicazioni di emergenza in caso di calamità attraverso l'implementazione trasportabile, la commutazione on/off-grid e l'alimentazione per operazioni di salvataggio essenziali.
Per le organizzazioni di risposta alle emergenze, gli appaltatori EPC e gli integratori di soluzioni energetiche, preparare un elenco di carico e un piano di implementazione accurati è il miglior punto di partenza per valutare un sistema adatto.
Contatta INJET per discutere i tuoi requisiti di alimentazione di emergenza ed esplorare una configurazione in base alle condizioni del tuo progetto.