مرافق متنقلة معيارية لمشروع تخزين الطاقة الشمسية وطاقة البطارية على ارتفاعات عالية في كالاما، تشيلي
Photo Gallery
خلفية المشروع
يقع موقع تخزين الطاقة الشمسية والبطاريات بعيدًا عن الخدمات الحضرية القائمة. يحتاج موظفو المشروع إلى مساحات عمل آمنة واتصالات موثوقة ومناطق راحة مريحة وغرف محمية لمعدات المراقبة الحساسة. نظرًا لأن برنامج الموقع يمكن أن يتغير مع تقدم التثبيت، فقد احتاج المرفق أيضًا إلى دعم التوسع التدريجي دون مقاطعة العمليات اليومية.
ومن الاعتبارات الأخرى العمر النافع المحدود للمرافق المؤقتة في موقع بناء واحد. بدلاً من الاستثمار في المباني التي سيتم التخلي عنها أو هدمها بعد بدء التشغيل، أراد العميل وحدات يمكن تفكيكها ونقلها وإعادة تشكيلها لمشروع آخر لتخزين الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح أو الطاقة.
حل البناء المعياري
تم تقسيم المنشأة إلى ثلاث مناطق وظيفية. تضمنت المنطقة الأولى مكتب المشروع وغرفة الاجتماعات وغرفة المستندات ومنطقة استقبال الموظفين. استوعبت المنطقة الثانية غرفة مراقبة SCADA ومعدات الاتصالات ومساحة الدعم الكهربائي والتخزين الفني. قدمت المنطقة الثالثة غرف نوم ومنطقة لتناول الطعام ومرافق صحية ومساحة لغسيل الملابس وغرفة للإسعافات الأولية.
تم ربط وحدات المكتب والإقامة بمساحات تداول مغلقة لتقليل التعرض المباشر للغبار والأشعة فوق البنفسجية القوية. تم وضع الغرف الكهربائية بعيدًا عن غرف النوم ومناطق تناول الطعام، بينما تم تزويد تخزين المعدات بمدخل خارجي مستقل لمنع موظفي الصيانة من حمل الغبار عبر الأماكن المشغولة.
كما سمح التصميم المعياري للمقاول بإضافة مكاتب إضافية أو غرف إقامة لاحقًا. يمكن تثبيت وحدات جديدة في نقاط اتصال محجوزة دون إجراء تغييرات كبيرة على النظام الهيكلي الأصلي أو مسار الدوران الداخلي.
المواصفات الفنية
استخدم الهيكل الأساسي إطارات فولاذية ملحومة مع وصلات ركنية مثبتة بمسامير. تمت حماية الأعضاء الهيكلية بنظام طلاء مضاد للتآكل مناسب للنقل وظروف الصحراء الجافة والتجميع المتكرر. تم تحديد سماكات الفولاذ النهائية وتفاصيل التوصيل وفقًا لأبعاد الوحدة وأحمال النقل وظروف الرياح المحلية والحسابات الهيكلية الخاصة بالمشروع.
استخدمت الجدران الخارجية ألواح ساندويتش معزولة مع وصلات محكمة الغلق للحد من تسرب الغبار ونقل الحرارة. تضمن السقف عزلًا وغشاءًا مقاومًا للماء وتشطيبات خارجية عاكسة لتقليل اكتساب الحرارة الشمسية. تضمنت تركيبات الأرضيات العزل الحراري والألواح المقاومة للرطوبة والتشطيبات المتينة من الدرجة التجارية.
تم استخدام الزجاج المعزول منخفض الانبعاثات في الغرف المشغولة، بينما تمت إضافة التظليل الخارجي إلى النوافذ المختارة ذات التعرض العالي للشمس. تم اختيار سدادات الأبواب والنوافذ لتحسين إحكام الهواء وتقليل الغبار الناعم الذي يدخل المكاتب وغرف النوم ومنطقة المراقبة.
تكامل الطاقة الكهربائية والمتجددة
حصلت المباني على الكهرباء من نظام الطاقة المؤقت للمشروع أثناء البناء. تم تقسيم لوحات التوزيع حسب الوظيفة، مع دوائر منفصلة للإضاءة والمقابس ومعدات التدفئة والتهوية وتكييف الهواء والاتصالات والمياه الساخنة المنزلية والمعدات التقنية. تم دمج حماية التيار المتبقي والحماية من زيادة التيار ووصلات التأريض وفقًا للتصميم الكهربائي المعتمد.
تم تجهيز غرفة SCADA بدوائر طاقة مخصصة وأدراج لإدارة الكابلات ومساحة مخصصة لإمدادات الطاقة غير المنقطعة. تم فصل نظام التبريد الخاص به عن نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء في أماكن الإقامة بحيث يمكن لمعدات المراقبة الحفاظ على بيئة التشغيل المطلوبة دون استهلاك الطاقة غير الضروري في الغرف الأخرى.
ولدعم الاستخدام المنخفض للطاقة التشغيلية، تضمنت المباني المعيارية إضاءة LED وأجهزة استشعار الإشغال في المساحات المشتركة ومعدات التدفئة والتبريد التي تعمل بالعاكس. كما تم حجز واجهة هيكلية وكهربائية جاهزة على السطح لمجموعة كهروضوئية إضافية، تخضع للتحقق النهائي من حمل الرياح.
التدفئة والتهوية وتكييف الهواء والتحكم في الغبار والراحة الداخلية
تتطلب بيئة كالاما الجافة والتعرض القوي للشمس والتغير الكبير في درجات الحرارة استراتيجية التدفئة والتهوية وتكييف الهواء المخصصة بعناية. تسمح وحدات تكييف الهواء المستقلة ذات العاكس بالتحكم في المناطق المحتلة وفقًا للطلب الفعلي بدلاً من تكييف المنشأة بأكملها باستمرار.
تضمنت مداخل الهواء النقي فلاتر قابلة للاستبدال، وتم تزويد المداخل المستخدمة بشكل متكرر بردهات دخول لتقليل الغبار المتطاير. يمكن تطبيق التهوية بالضغط الإيجابي على SCADA وغرف الاتصالات حيث تتطلب المعدات المختارة واستراتيجية التشغيل حماية إضافية من الغبار.
السلامة من الحرائق والفصل التشغيلي
أخذ تخطيط السلامة من الحرائق في الاعتبار نوع الإشغال ومسافة الإخلاء والكشف وإضاءة الطوارئ وفصل الغرف الفنية عن أماكن المعيشة. تم ترتيب أجهزة إطفاء الحريق وأجهزة الإنذار وفقًا للتخطيط النهائي المعتمد، بينما تم إبقاء طرق الهروب مباشرة ويمكن تحديدها بوضوح.
لم تحتوي المباني المتنقلة على خلايا بطارية أو رفوف تخزين الطاقة. ظلت حاويات BESS في منطقة مصممة وخاضعة للتحكم بشكل منفصل. قلل هذا الفصل من تعرض المباني المحتلة للمخاطر الكهربائية والمتعلقة بالبطارية وسمح لكل منشأة باتباع إجراءات التحكم في الوصول والاستجابة للطوارئ الخاصة بها.
التصنيع ومراقبة الجودة
تم الانتهاء من معظم الأعمال الإنشائية والعزل والتشطيب الداخلي والسباكة والكهرباء في المصنع. غطت عمليات فحص الجودة أبعاد الإطار ومظهر اللحام وحالة الطلاء ووصلات الألواح وتشغيل الأبواب والنوافذ والاستمرارية الكهربائية وضغط السباكة وعيوب التشطيب المرئية.
قبل الشحن، تم تصنيف نقاط الاتصال لتتناسب مع رسومات التثبيت. تمت حماية المكونات السائبة والتركيبات الصحية والتشطيبات المكشوفة من الاهتزاز والصدمات. تم فحص الوحدات مرة أخرى بعد الوصول لتحديد أي ضرر متعلق بالنقل قبل التوصيل النهائي والتشغيل.
النقل وتركيب الموقع
تم تصميم الوحدات وفقًا للحدود العملية للنقل البري وتم تسليمها في تسلسل مخطط يتوافق مع جدول التثبيت. تم إعداد الأساسات ونقاط توصيل المرافق أثناء تصنيع الوحدات، مما سمح بإنتاج المصنع وعمل الموقع بالتوازي.
بعد التموضع بواسطة الرافعة، تمت محاذاة الوحدات وتوصيلها ميكانيكيًا وإغلاقها في الواجهات. ثم تم توصيل أنظمة الكهرباء والمياه والصرف الصحي والاتصالات واختبارها. أدى هذا النهج إلى الحد من أعمال البناء الثقيلة في الموقع وساعد المقاول على إنشاء مرافق المشروع القابلة للاستخدام في وقت أقرب.
نتائج المشروع
يوفر الحل المعياري حوالي 468 مترًا مربعًا من المساحة الوظيفية في غضون عشرة أسابيع تقريبًا من تأكيد التصميم. ولأن المباني وصلت مع اكتمال معظم الأعمال الداخلية، قلل المقاول من الاعتماد على الحرف المحلية الرطبة وتجنب عملية التجهيز التقليدية المطولة في الموقع البعيد.
أنشأت المنشأة المكتملة حدودًا تشغيلية واضحة بين الأنشطة الفنية والإدارة ومعيشة الموظفين. كما أعطت العميل أصولًا يمكن توسيعها أو نقلها أو إعادة تشكيلها مع انتقال مشاريع الطاقة المتجددة من البناء إلى التشغيل طويل الأجل.
لماذا تعتبر المباني المتنقلة مناسبة لمشاريع الطاقة المتجددة
غالبًا ما تقع مزارع الطاقة الشمسية ومزارع الرياح ومواقع بناء الطاقة الكهرومائية ومشاريع تخزين الطاقة بعيدًا عن البنية التحتية القائمة. يمكن للمباني المعيارية المتنقلة توفير المكاتب والإقامة والمختبرات وغرف التحكم ومساحات دعم الصيانة دون الحاجة إلى تصنيع كل مكون من مكونات المبنى في الموقع.
لا تقتصر قيمتها الأكبر على سرعة البناء. يمكن أيضًا توسيع الوحدات الموحدة عند زيادة عدد الموظفين أو تقليلها عند دخول المشروع حيز التشغيل أو نقله إلى موقع آخر. تساعد هذه المرونة مقاولي الطاقة المتجددة على تحسين استخدام الأصول عبر مشاريع متعددة.
الأسئلة الشائعة: المباني المتنقلة لمشاريع الطاقة المتجددة
1. ما أنواع المباني المتنقلة المطلوبة لمزرعة الطاقة الشمسية؟
قد تتطلب مزرعة الطاقة الشمسية مكاتب مواقع معيارية وقاعات اجتماعات وأماكن إقامة للعمال ومرافق لتناول الطعام وغرف الإسعافات الأولية والمستودعات ودور الحراسة وغرف الاختبار وغرف مراقبة SCADA. يعتمد التكوين النهائي على قدرة المشروع وأعداد الموظفين ومدة البناء والمسافة من الخدمات المحلية.
2. هل يمكن استخدام مبنى معياري كغرفة تحكم BESS؟
نعم. يمكن أن يكون المبنى المعياري بمثابة غرفة تحكم أو مراقبة BESS عندما يتم تصميم هيكله واستراتيجية الحريق والنظام الكهربائي والتدفئة والتهوية وتكييف الهواء والتحكم في الغبار والتحكم في الوصول للمعدات المقصودة. يجب أن تظل خلايا البطارية والرفوف في حاوياتها المصممة بشكل منفصل ما لم يتم تصميم المبنى المشغول واعتماده خصيصًا لهذا الغرض.
3. ما مدى السرعة التي يمكن بها تركيب معسكر متنقل للطاقة المتجددة؟
غالبًا ما يمكن تصنيع المعسكر المعياري الصغير أو المتوسط وتركيبه بشكل أسرع من المنشأة التقليدية المبنية في الموقع لأن أعمال الأساسات وإنتاج المصنع يمكن أن تتم في وقت واحد. يعتمد الجدول الفعلي على الموافقة الهندسية وكمية الوحدة وتوافر المواد ومسافة النقل والتخليص الجمركي وجاهزية الموقع.
4. كيف تتم حماية المباني المتنقلة من الغبار الصحراوي؟
يمكن أن تشمل تدابير التحكم في الغبار وصلات الجدران المغلقة، وحشوات الأبواب والنوافذ عالية الجودة، ومداخل الهواء النقي المفلترة، وردهات الدخول، وتقليل الفتحات غير المنضبطة والتهوية بالضغط الإيجابي في الغرف الفنية الحساسة. يجب اختيار درجة المرشح واستراتيجية التهوية وفقًا لظروف الغبار المحلية ومتطلبات المعدات.
5. هل يمكن نقل الوحدات بعد اكتمال مشروع الطاقة الشمسية؟
نعم. يعد النقل أحد المزايا الرئيسية للمباني المعيارية المثبتة بمسامير. قبل إعادة الاستخدام، يجب فحص الوحدات بحثًا عن الحالة الهيكلية والتآكل وضيق المياه والسلامة الكهربائية وأضرار النقل. يمكن بعد ذلك تعديل الاتصالات والتخطيطات الداخلية للمشروع التالي.
6. ما هي المعلومات المطلوبة لعرض مشروع بناء وحدات الطاقة المتجددة؟
يحتاج المورد عادةً إلى موقع المشروع، والاستخدام المقصود، ومساحة الأرضية المطلوبة، وسعة الموظفين، وجدول الغرف، وعمر التصميم، وبيانات المناخ، ومتطلبات الرياح والزلازل، وتوقعات تصنيف الحرائق، ومتطلبات MEP، وظروف النقل، والرموز المحلية وتاريخ التسليم المستهدف.
الاستنتاج
توضح حقيبة Calama لتخزين الطاقة الشمسية والبطارية كيف يمكن للمباني المتنقلة المعيارية أن توفر أكثر من مجرد أماكن إقامة مؤقتة. من خلال الهندسة الإنشائية المناسبة والعزل الحراري والتحكم في الغبار وتقسيم المناطق الكهربائية وإدارة جودة المصنع، يمكن أن تصبح بنية تحتية تشغيلية موثوقة لمشاريع الطاقة المتجددة عن بُعد.
بالنسبة للمطورين ومقاولي EPC الذين يخططون لمشاريع الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح أو الطاقة الكهرومائية أو تخزين الطاقة، يمكن للحل المعياري الخاص بالمشروع تقليل عبء العمل في الموقع ودعم التوسع التدريجي والحفاظ على القيمة طويلة الأجل لمرافق المشروع المؤقتة.