عندما يقلل التشغيل الثابت: كيف يمكن لتخزين الطاقة المتنقلة بناء استراتيجية أكثر مرونة لتشغيل GSE في المطار

تصبح كهربة المطارات مشكلة مختلفة بمجرد انتقال معدات الدعم الأرضي الكهربائية من المشاريع التجريبية إلى عمليات الأسطول اليومية.

تخيل أن بنك الطيران بعد الظهر يقترب. عادت العديد من جرارات الأمتعة الكهربائية من دورات سابقة بحالة شحن منخفضة (SOC). اثنان منهم لا يزالان يعملان في المواقف البعيدة. وفي الوقت نفسه، أدت أعمال الصيانة إلى قطع اتصال مجموعة من نقاط الشحن الثابتة. تبدأ الموجة التالية من الوافدين في أقل من ساعة.

ولم يعد فريق العمليات يتساءل عما إذا كان المطار يمتلك ما يكفي من أجهزة الشحن بشكل إجمالي. فهي تحتاج إلى معرفة المركبات التي يجب أن يتم شحنها أولاً، ومقدار الطاقة التي تحتاجها كل مركبة بالفعل، وما إذا كانت نقاط الشحن المتاحة في المكان المناسب، وكيفية إعادة المعدات الحيوية إلى الخدمة قبل وصول الطائرة التالية إلى المنصة.

هذا التمييز مهم.

نظرًا لأن جرارات الأمتعة، وجرارات البضائع، والرافعات الحزامية، ومركبات الصيانة، ومركبات الخدمة، وجرارات القطر، وغيرها من معدات الدعم الأرضي (GSE) أصبحت كهربائية، يصبح شحن المطار جزءًا من نظام التحكم التشغيلي بدلاً من مسألة مرافق منفصلة. دراسة عام 2026 نشرت فياتصالات الطبيعةقامت بنمذجة أكثر من 300 مطار أمريكي ووجدت أن ذروة الطلب الإضافي على الطاقة من كهربة GSE واسعة النطاق يمكن أن تصل إلى حوالي 20 ميجاوات في أكبر المراكز، في حين أن استهلاك الكهرباء السنوي يمكن أن يقترب من 51000 ميجاوات في الساعة. وأظهر البحث نفسه أن استراتيجية الشحن وطاقة الشاحن والتخزين خلف العداد يمكن أن تغير بشكل ملموس متطلبات البنية التحتية وذروة الطلب.

المعنى الضمني واضح ومباشر: استبدال محرك الديزل GSE بـ GSE الكهربائي ثم إضافة أجهزة الشحن الثابتة واحدًا تلو الآخر لا يمثل استراتيجية طاقة كاملة.

يتعين على المطارات أن تقرر كيفية توفير الطاقة في المكان المناسب، وفي الوقت المناسب، وبالكمية المناسبة. وهذا هو المكان الذي يمكن أن يكمل فيه تخزين الطاقة المتنقلة وشحنها البنية التحتية الدائمة. بدلاً من التعامل مع شاحن المركبات الكهربائية المتنقل باعتباره ملحقًا للطوارئ فقط، يمكن للمطارات استخدام الطاقة المخزنة عبر الهاتف المحمول كطبقة سعة مرنة للمواقف البعيدة، وذروات بنك الطيران، والعمليات المؤقتة، وصيانة البنية التحتية ودعم الطوارئ.

1. يعد شحن المطار مشكلة في الجدولة، وليس مجرد مشكلة في عدد الشاحن

معدات الدعم الأرضي هي معدات إنتاجية. يتم قياس قيمتها من خلال ما إذا كانت متاحة عندما تحتاج الطائرة التالية إلى الخدمة.

غالبًا ما يمكن لسيارة الركاب الكهربائية الانتظار لفترة أطول، أو استخدام محطة أخرى، أو تغيير خطط السفر. يعمل مطار GSE في ظل قيود التحول. بمجرد وصول الطائرة، يجب تنسيق تفريغ الأمتعة، وحركة البضائع، والقطر، وتحميل الحزام، وخدمة مياه الشرب، والصيانة وغيرها من المهام داخل نافذة محددة. في حالة عدم توفر مركبة مهمة واحدة، يمكن أن يمتد التأثير إلى ما هو أبعد من تلك المركبة إلى تسلسل المناولة الأرضية بأكمله.

لذلك يجب إدارة أربعة متغيرات معًا:

جدول الرحلة -> استخدام GSE -> SOC للبطارية -> توفر الشحن

لا يتطلب جرار الأمتعة بنسبة 30% من SOC شحنًا فوريًا تلقائيًا. الأسئلة المفيدة عملية:

· متى تكون مهمتها القادمة؟

· ما مقدار الطاقة التي ستستهلكها هذه المهمة؟

· ما هو احتياطي شركة نفط الجنوب الذي يجب أن يبقى بعد المهمة؟

· أين يوجد أقرب شاحن متوافق؟

· هل سيكون الشاحن مشغولاً؟

· كم من الوقت يمكن للمركبة أن تترك العملية؟

· هل سيؤدي السفر إلى منطقة الشحن إلى إنشاء وقت توقف إضافي؟

يؤدي هذا إلى إطار عملي لتشخيص نقص الشحن في المطارات:

فجوة الشحن = الطلب على الطاقة × قيود الوقت × عدم تطابق الموقع

الطلب على الطاقة: ما هو عدد الكيلووات/الساعة المطلوبة فعليًا؟

ضيق الوقت: ما مدى سرعة تسليم تلك الكيلوواط/ساعة؟

عدم تطابق الموقع: هل توجد سعة الشحن فعليًا في مكان تشغيل السيارة؟

تشرح هذه العوامل الثلاثة سبب حصول المطار على إجمالي طاقة شحن مثبتة كافية مع استمراره في مواجهة نقص الشحن المحلي.

ويمكن معالجة الطلب على الطاقة من خلال التخزين الكافي وقدرة الشبكة. يمكن معالجة ضيق الوقت من خلال قوة الشحن المناسبة واستراتيجية الشحن. عدم تطابق الموقع هو المكان الذي تصبح فيه البنية التحتية المرنة ذات قيمة خاصة. لا يمكن لنقطة الشحن الثابتة أن تتحرك عندما يصبح المئزر البعيد مشغولاً فجأة. يمكن تخزين الطاقة المتنقلة.

ثانيا. يظل الشحن الثابت هو العمود الفقري، لكن له حدود هيكلية

لا ينبغي أن تبدأ الحجة لصالح شحن الأجهزة المحمولة بالقول إن البنية التحتية الثابتة غير كافية. في المواقع عالية الاستخدام والتي يمكن التنبؤ بها، عادة ما تكون أجهزة الشحن الدائمة هي الحل الأكثر منطقية على المدى الطويل.

إنها مناسبة تمامًا للشحن طوال الليل، ومناطق وقوف السيارات المركزية GSE، والطرق التي يمكن التنبؤ بها والمواقع عالية التردد مع الطلب المستقر.

لا يتمثل القيد في أن أجهزة الشحن الثابتة غير فعالة. ويكمن القيد في أن عمليات المطارات متغيرة في حين أن البنية التحتية الكهربائية الدائمة ثابتة مكانيًا.

يؤدي عدم تطابق الموقع إلى حدوث حركة غير منتجة

ضع في اعتبارك ساحة شحن مركزية GSE ذات سعة مثبتة كافية. على الورق، يبدو المطار مزودًا جيدًا.

افترض الآن أنه تم تخصيص عدة طائرات للمواقف البعيدة لجزء من اليوم. تقضي جرارات الأمتعة ومركبات الخدمة وقتًا أطول بعيدًا عن الفناء المركزي وتصل إلى مستوى SOC منخفض بينما لا تزال هناك حاجة إليها عن بُعد. إذا لم تكن هناك سعة شحن كافية في مكان قريب، فيجب أن تغادر هذه المركبات منطقة التشغيل، وتسافر إلى ساحة الشحن، ومن المحتمل أن تقف في قائمة الانتظار، وتشحن، ثم تعود مرة أخرى.

يؤدي ذلك إلى إنشاء رحلة شحن مسدودة: تتم الحركة فقط للحصول على الطاقة بدلاً من أداء مهمة المطار.

تكلفتها تشمل:

· وقت سفر السيارة.

· عمالة المشغل؛

· طاقة البطارية المستهلكة أثناء الحركة غير المنتجة؛

· طابور الشاحن.

· عدم توفر المعدات.

· إعادة إرسال التعقيد. و

· مخاطر التحول المحتملة.

وبالتالي فإن المقياس ذو الصلة ليس مجرد سعة الشحن الإجمالية. إنها سعة شحن قابلة للاستخدام في الموقع والوقت الذي يحتاج إليه الأسطول.

الطلب في المطارات يتبع الرحلات الجوية، وليس الرسومات الكهربائية

تم بناء البنية التحتية الكهربائية حول خطط الموقع طويلة المدى. تتفاعل العمليات الأرضية يوميًا مع جداول الرحلات وتخصيصات المواقف والطقس والعمليات غير المنتظمة والطلب الموسمي.

قد تكون المحطة A هي مركز التحميل الرئيسي في الصباح. قد يحتاج ساحة الشحن إلى المزيد من المعدات في المساء. يمكن أن يؤدي اضطراب الطقس إلى ضغط حالات الوصول التي كانت موزعة في الأصل على مدار عدة ساعات. يمكن لحدث كبير أن يغير أنماط حركة المرور لبضعة أيام فقط.

ولذلك يمكن أن يواجه المطار مشكلة في التوزيع: حيث توجد طاقة شحن كافية في مكان ما بالمطار، ولكن توجد طاقة شحن غير كافية حيث يحتاجها الأسطول العامل حاليًا.

يمكن أن يؤدي البناء الدائم القائم على الذروة إلى ترك السعة غير مستغلة

ومن الممكن أن يستجيب المطار من خلال بناء بنية تحتية ثابتة لكل ذروة معقولة. وقد يكون ذلك مبررا عندما يحدث الطلب المرتفع باستمرار.

ولكن عندما يكون الطلب متقطعا، يصبح القرار أكثر تعقيدا لأن نقاط الشحن الإضافية قد تتطلب أكثر من الشاحن نفسه. يمكن أن تشمل التكاليف حفر الخنادق، ومسارات الكابلات، والمفاتيح الكهربائية، وقدرة المحولات، والاتصالات، والأعمال المدنية، وتنسيق إيقاف التشغيل والصيانة.

بالنسبة لمنطقة نائية تحتاج إلى نقطتي شحن معظم أيام العام ولكن تحتاج إلى ستة نقاط خلال الذروة الموسمية، فقد يظل التوسع الدائم هو الحل الصحيح. وينبغي ببساطة مقارنتها بالقدرات المرنة بدلاً من افتراض أنها الحل الوحيد.

قاعدة التخطيط المفيدة هي:

الطلب المستقر -> البنية التحتية الدائمة

الطلب المتغير -> البنية التحتية المرنة

الطلب الحرج غير المتوقع -> النسخ الاحتياطي المرن

ثالثا. يفصل تخزين الطاقة المحمول متى وأين يتم استخدام الكهرباء

وتصبح القيمة التشغيلية لتخزين الطاقة المتنقلة أكثر وضوحا عندما يُنظر إليها باعتبارها أحد أصول نظام الطاقة وليس مجرد شاحن مثبت على منصة متنقلة.

مسار الشحن التقليدي هو:

الشبكة -> الشاحن -> GSE

يتم شحن السيارة في نفس الموقع الذي يوجد فيه اتصال الشبكة، وتقوم الشبكة بتزويد الطاقة في نفس الوقت تقريبًا الذي تحتاج فيه السيارة إلى الطاقة.

تضيف بنية الهاتف المحمول القائمة على التخزين مخزنًا مؤقتًا:

الشبكة -> تخزين الطاقة -> الإرسال -> GSE

وهذا يخلق شكلين من المرونة.

فصل الوقت

يمكن تجديد الطاقة المخزنة خلال الفترات التي تكون فيها القدرة الكهربائية متاحة بشكل أكبر، مثل فترات التحميل المنخفضة في المطار، أو النوافذ المجدولة خارج أوقات الذروة، أو المواقع ذات التوصيلات الأقوى. ويمكن بعد ذلك تفريغ هذه الطاقة عندما يكون الطلب التشغيلي أعلى.

النظام لا يلغي الطلب على الشبكة. يتغير عندما يتم فرض جزء من هذا الطلب على الشبكة.

فصل الموقع

يمكن أيضًا نقل الطاقة من المكان الذي يتم فيه تجديدها بشكل ملائم إلى المكان الذي تعمل فيه المركبات فعليًا.

وهذا مهم في المطارات لأن مواقع GSE ليست ثابتة. يمكن أن تؤدي المواقف البعيدة ومناطق الشحن ومناطق الصيانة ومناطق التشغيل المؤقتة إلى إنشاء متطلبات شحن قصيرة المدة يصعب خدمتها اقتصاديًا من خلال الشحن السريع الدائم.

ولهذا السبب لا ينبغي تقييم شاحن السيارة الكهربائية المحمول القائم على التخزين فقط من خلال الحد الأقصى لتصنيف كيلوواط. وتأتي قيمتها من الجمع بين الطاقة المخزنة، وتحويل الطاقة، وشحن المركبات، والنشر المادي في أصل واحد قابل للتوزيع.

تقوم شركة Door Energy بتطوير منصات تخزين الطاقة والشحن المتنقلةلهذا النوع من النشر المرن على وجه التحديد. بدلاً من إجبار كل مركبة على العودة إلى نقطة طاقة ثابتة، يمكن تكوين نظام طاقة الباب بحيث يتم تقريب الطاقة المخزنة من أسطول التشغيل عندما تبرر دورة العمل ذلك.

رابعا. أين يناسب تخزين الطاقة المتنقلة - وأين لا يناسبه

يجب أن تحدد خطة الطاقة الاحترافية في المطارات حالات الاستخدام الجيدة والسيئة للبنية التحتية المتنقلة.

يحمي هذا التمييز دراسة الجدوى من أن تصبح قائمة على التكنولوجيا.

لا ينبغي اختيار نظام متنقل لأن التنقل يبدو مبتكرًا. ويجب اختياره عندما يؤدي التباين أو الموقع أو توقيت المشروع أو المرونة إلى خلق فجوة تشغيلية قابلة للقياس.

V. ستة سيناريوهات للمطارات حيث يكون للطاقة المخزنة المرنة قيمة تشغيلية واضحة

المواقف البعيدة: تقريب الطاقة من المهمة

تعد المواقف البعيدة أحد أوضح الأمثلة على عدم تطابق الموقع.

قد تحتاج السيارة إلى 15 أو 20 كيلووات في الساعة فقط لتغطية دورتها التالية، ولكن العودة إلى ساحة الشحن المركزية قد تستهلك وقتًا تشغيليًا أطول بكثير من حدث الشحن نفسه.

يمكن وضع وحدة تخزين متنقلة بالقرب من ساحة بعيدة أو ساحة شحن أو منصة مؤقتة أو منطقة صيانة. تستخدم المركبات بعد ذلك النوافذ الخاملة لفرصة الشحن دون مغادرة منطقة التشغيل الأوسع.

الهدف ليس بالضرورة بطارية ممتلئة. إنها عودة أسرع إلى الواجب الإنتاجي.

بنوك الطيران: إضافة سعة الفائض المؤقتة

تعمل العديد من المطارات على شكل موجات. عندما يصل بنك الطيران، يرتفع استخدام GSE بسرعة. بعد دورة الخدمة الأولى، قد تدخل عدة مركبات في وقت واحد في نافذة الشحن.

يمكن أن يبدو النمط كما يلي:

وصول الرحلة
-> الاستخدام المكثف لـ GSE
-> تصل مركبات متعددة إلى مستوى SOC أقل
-> تنتهي دورة الخدمة الأولى
-> العديد من المركبات تسعى للشحن
-> نماذج طابور الشاحن

إذا كان 20 موقع شحن ثابت كافيًا لمعظم اليوم ولكن هناك حاجة إلى 24 أو 25 موقعًا لنافذتين قصيرتين، فيجب على المطار على الأقل تقييم سعة الفائض المؤقت قبل الالتزام بالتوسع الدائم.

يمكن لشاحن السيارة الكهربائية المحمول من Door Energy أن يعمل كعقدة شحن مؤقتة أثناء فترات الذروة هذه، ثم يتم إعادة تعيينه عندما ينحسر الطلب.

انقطاعات الشاحن: تضمين فشل الشحن في تخطيط استمرارية الأعمال

ومع نمو حصة eGSE، تصبح البنية التحتية للشحن بنية تحتية لدعم المهام.

قد لا يؤدي خطأ التوزيع المحلي إلى إتلاف مركبة واحدة، إلا أنه يمكن أن يقلل تدريجيًا من توافر الأسطول مع انخفاض شركة نفط الجنوب. ولذلك ينبغي التعامل مع فشل الشحن باعتباره سيناريو استمرارية العمل.

لا ينبغي توزيع طاقة الطوارئ على أساس أسبقية الحضور. الخطة الأكثر مرونة تحدد الأولويات.

P1 - المهمة الحرجة: المعدات التي قد يؤدي غيابها إلى تعطيل خدمة الطائرات بشكل مباشر.

P2 - مهمة من الناحية التشغيلية: المعدات التي يمكن استبدالها لفترة وجيزة ولكن ليس إلى أجل غير مسمى.

P3 - مؤجل: المعدات التي يمكنها الانتظار حتى يتعافى نظام الشحن الرئيسي.

إن دور الطاقة المخزنة المتنقلة لا يتمثل في جعل كل مركبة مشحونة بالكامل أثناء انقطاع التيار الكهربائي. إنه للحفاظ على الحد الأدنى من القدرة التشغيلية المطلوبة للمهام الحرجة.

توسيع المطار: استخدام التخزين المحمول كبنية تحتية للجسر

غالبًا ما يؤدي بناء المطار إلى عدم تطابق التوقيت بين الاستعداد التشغيلي والاستعداد الكهربائي الدائم.

قد يكون المئزر الجديد صالحًا للاستخدام قبل تشغيل جميع دوائر الشحن. قد تبدأ منطقة الشحن بالتشغيل المرحلي قبل توفر سعة المحول النهائية. قد تكون هناك حاجة إلى طرق مؤقتة أثناء أعمال المحطة.

في هذه الحالات، يمكن أن يعمل التخزين المحمول كبنية تحتية للجسر.

يمكن أن يدعم الأصل الفترة الانتقالية، ثم ينتقل إلى ذروة الدعم أو الشحن عن بعد أو النسخ الاحتياطي للصيانة أو مرحلة أخرى من المشروع بعد اكتمال البنية التحتية الدائمة. تعمل إمكانية إعادة الاستخدام هذه على تحسين حالة دورة الحياة مقارنة بالبنية التحتية المؤقتة التي ليس لها قيمة تذكر بعد الإنشاء.

الطقس القاسي والعمليات غير المنتظمة: الحفاظ على المرونة

ليس من الضروري أن يؤدي الطقس القاسي إلى إتلاف أجهزة الشحن لخلق مشاكل في الشحن. يمكنه ببساطة إبطال خطة التشغيل.

الجرار المتوقع أن يعود إلى الفناء الساعة 14:00 ربما لا يزال يعمل في الساعة 16:30. الرحلات الجوية التي تمت جدولتها بالتساوي قد تصل في موجة مضغوطة. تفتقد المركبات نوافذ الشحن المخطط لها، ويبتعد ملف تعريف SOC للأسطول عن الجدول الزمني الأصلي.

القدرة المطلوبة هي المرونة التشغيلية.

كما نشرت شركة Door Energyالتوجيه الذي يركز على المطارحول استخدام تخزين الطاقة المتنقلة والشحن أثناء الطقس القاسي ونشر الطوارئ. والدرس ذو الصلة هو أن المرونة تعتمد على وضع الطاقة القابلة للاستخدام حيث تكون البنية التحتية الثابتة مقيدة مؤقتًا، مع احترام حدود قبول الشحن الفعلية لكل مركبة من مركبات GSE.

فترات الذروة الموسمية والمناسبات الخاصة: تجنب تصميم النظام بأكمله خلال بضعة أسابيع

قد تتطلب المطارات السياحية ووجهات الفعاليات والمطارات ذات فترات الذروة الواضحة للعطلات سعة شحن إضافية لجزء فقط من العام.

إذا استمرت زيادة الطلب لمدة ثمانية أو اثني عشر أسبوعًا، فيجب على مخططي المطارات مقارنة التوسع الدائم في السعة مع الأصول المرنة التي يمكنها أداء أدوار أخرى خارج موسم الذروة.

يمكن للنظام نفسه الذي يدعم حركة المرور الصيفية أن يوفر لاحقًا قدرة طوارئ، أو يدعم عمليات إيقاف الصيانة، أو يغطي المواقف المؤقتة أو يتم نشره أثناء ترقيات البنية التحتية.

سادسا. الشحن على أساس المهمة: الهدف هو المهمة التالية، وليس SOC بنسبة 100%

أحد التغييرات الأكثر فائدة في استراتيجية الشحن في المطار هو التوقف عن افتراض أن كل حدث شحن يجب أن ينتهي ببطارية ممتلئة.

خذ بعين الاعتبار جرار الأمتعة التوضيحي:

سعة البطارية: 80 كيلو وات ساعة

شركة نفط الجنوب الحالية: 25%

الحد الأدنى للاحتياطي المطلوب بعد المهمة التالية: 15%

الطاقة المتوقعة المطلوبة للمهمة التالية: 18 كيلو واط ساعة

تحتوي البطارية حاليًا على حوالي 20 كيلووات في الساعة. يمثل الاحتياطي بنسبة 15% 12 كيلووات في الساعة، مما يترك حوالي 8 كيلووات في الساعة متاحة فوق الاحتياطي.

إذا كانت المهمة التالية تتطلب 18 كيلووات في الساعة، فإن النقص الفوري يبلغ حوالي 10 كيلووات في الساعة. بعد مراعاة خسائر التحويل وعدم اليقين والهامش التشغيلي، قد تكون زيادة 12-15 كيلووات في الساعة كافية لإعادة الجرار إلى الخدمة.

لا تحتاج السيارة بالضرورة إلى الوصول إلى نسبة 80% من SOC.

هذا هو الشحن القائم على المهمة: توفير الطاقة اللازمة لإكمال الكتلة التشغيلية التالية مع حماية احتياطي محدد.

بالنسبة للتخزين المحمول، الفرق كبير.

يمكن لاحتياطي الطاقة المحدود إما أن يشحن عددًا صغيرًا من المركبات بالكامل أو يوفر طاقة لتمكين المهمة لعدد أكبر من المركبات الحيوية. خلال ظروف الذروة أو الطوارئ، يمكن أن ينتج الخيار الثاني قيمة تشغيلية أعلى بكثير.

يصبح الهدف ذو الصلة:

قم بزيادة GSE المتاحة إلى الحد الأقصى، وليس زيادة GSE المشحونة بالكامل.

تعزز دراسة GSE للمطارات لعام 2026 هذا المنطق: يمكن لاستراتيجيات الشحن المستندة إلى ما إذا كانت شركة SOC كافية للخدمة التالية أن تغير بشكل ملموس ذروة الطلب ومتطلبات الشحن وتوافر الأسطول. وبالتالي فإن الشحن في المطار هو قرار جدولة بقدر ما هو قرار كهربائي.

سابعا. حجم التخزين والطاقة من المهمة إلى الوراء

تبدأ مشاريع الشحن في المطارات في كثير من الأحيان بأسئلة المنتج: ما هي أكبر بطارية؟ ما هي أعلى قوة الانتاج؟

ينبغي عكس التسلسل الهندسي.

الخطوة 1: حساب الطاقة المطلوبة القابلة للاستخدام

لنفترض أن وحدة دعم الذروة تحتاج إلى تغطية:

· ستة جرارات للأمتعة تتطلب كل منها 18 كيلووات في الساعة؛

· سيارتان للصيانة تتطلب كل منهما 25 كيلووات في الساعة. و

· سيارتان للخدمة تتطلب كل منهما 35 كيلو وات في الساعة.

متطلبات الطاقة المباشرة هي:

6 × 18 + 2 × 25 + 2 × 35 = 228 كيلووات في الساعة

وهذه ليست بعد سعة التخزين الاسمية المطلوبة. يجب أن يأخذ النظام أيضًا في الاعتبار خسائر التحويل وحدود SOC للبطارية القابلة للاستخدام ودرجة الحرارة والقدرة الاحتياطية وهامش الطوارئ.

ولذلك يتم اشتقاق حجم التخزين الصحيح من متطلبات التشغيل بدلاً من اختياره أولاً وتبريره لاحقًا.

الخطوة 2: استخلاص طاقة الإخراج من نافذة الشحن

إذا كانت السيارة تحتاج إلى 30 كيلو وات في الساعة:

· نافذة مدتها 60 دقيقة تعني ما يقرب من 30 كيلووات في المتوسط ​​من نقل الطاقة؛

· نافذة مدتها 30 دقيقة تعني حوالي 60 كيلوواط؛

· نافذة مدتها 15 دقيقة تعني حوالي 120 كيلوواط.

منحنيات الشحن الحقيقية ليست ثابتة. تؤثر حدود BMS للمركبة وSOC ودرجة الحرارة والجهد على المعدل الفعلي. ومع ذلك، فإن العلاقة البسيطة تكشف عن محرك التصميم الحقيقي:

تخضع متطلبات الطاقة للطاقة المطلوبة مقسومة على وقت الشحن المتاح.

ولذلك يحتاج فريق العمليات إلى إخبار الفريق الهندسي بالمدة التي يمكن أن تظل فيها السيارة غير متاحة، وليس فقط بحجم بطاريتها.

الخطوة 3: تقييم التزامن، وليس فقط ذروة الطاقة

إذا احتاجت أربع مركبات إلى العودة إلى الخدمة في غضون 30 دقيقة، فقد لا يكون الشاحن عالي الطاقة أحادي الإخراج مفيدًا من الناحية التشغيلية مثل النظام الذي يوزع إجمالي الطاقة ديناميكيًا عبر عدة مخرجات متوافقة.

مؤشر الأداء الرئيسي الأفضل هو:

تم إرجاع المركبات إلى الخدمة لكل نافذة شحن.

يربط هذا المقياس بنية الشاحن مباشرةً بتوفر الأسطول.

ثامنا. يجب التعامل مع التوافق باعتباره أحد متطلبات المشروع

يمكن أن تشتمل أساطيل المطارات GSE على معدات تم شراؤها من شركات مصنعة مختلفة، في سنوات مختلفة، ولأدوار تشغيلية مختلفة. قد يختلف جهد البطارية ونوع الموصل واستراتيجية الشحن والاتصالات.

"الشاحن السريع DC" لا يعني تلقائيًا "متوافق مع كل مركبة GSE كهربائية."

يجب أن يبدأ المشروع بملف تعريف شحن GSE الذي يحتوي على الأقل على:

· نوع المعدات وكمية الأسطول.

· كيمياء البطارية وقدرتها.

· الجهد الاسمي والحد الأقصى.

· نوع الموصل.

· متطلبات الاتصالات/نظام إدارة المباني.

· الحد الأقصى لقبول الشحن.

· شركة نفط الجنوب النموذجية عند بداية الشحن؛

· دورة العمل.

· نافذة خاملة عادية؛

· ساعات العمل اليومية. و

· الأهمية التشغيلية.

ويمكن بعد ذلك تنظيم هذه المعلومات في مصفوفة التوافق والتشغيل.

يمكن لـ Door Energy بعد ذلك تكوين سعة التخزين وإخراج التيار المستمر وترتيب الموصل وكمية مسدس الشحن وتوزيع الطاقة حول ملف تعريف الأسطول الفعلي.

تيارهامجموعة منتجات شاحن EV المحموليتضمن منصات الشحن السريع المتنقلة CCS1/CCS2، في حين أنمحفظة تخزين طاقة البطاريةيوفر خيارات إضافية للمشاريع التي يجب فيها تصميم الطاقة المخزنة وشحن المركبات معًا.

على سبيل المثال، طاقة باب واحدمنصة متنقلة لتخزين وشحن الطاقة بقدرة 420 كيلووات في الساعةيتم نشر ما يصل إلى 420 كيلووات من إجمالي خرج الشحن بالتيار المستمر عبر أربعة مسدسات شحن وواجهات CCS1/CCS2 ودعم OCPP 1.6J. تصف هذه الأرقام القدرة على مستوى النظام؛ إنها لا تعني أن كل GSE يمكنه قبول 420 كيلووات. لا يزال حد شحن السيارة والجهد وSOC ودرجة الحرارة وسلوك BMS وتخصيص الطاقة المتزامن يحدد المعدل الفعلي.

هذا التمييز مهم في المشتريات المهنية. الهدف ليس أعلى قوة ممكنة. إنها قوة ذات حجم مناسب للمهمة الفعلية.

تاسعا. يجب أن يبدأ دور طاقة الباب بملف التشغيل، وليس كتالوج المنتج

يبدأ مشروع شحن المطار الأقوى بالعمليات.

بالنسبة لـ Door Energy، فإن سير عمل المشروع الأكثر فائدة هو:

فهم العمليات
-> إنشاء ملف تعريف شحن GSE
-> تحديد فجوات الشحن في الوقت/الموقع
-> حساب طاقة المهمة
-> تحديد متطلبات التخزين والإخراج
-> التحقق من توافق الموصل ونظام إدارة المباني
-> تصميم استراتيجية النشر والتجديد

هذا النهج يغير محادثة المورد.

بدلاً من مطالبة المطار باختيار منتج بناءً على أكبر رقم مُعلن عنه بالكيلوواط ساعة أو الكيلوواط، يمكن لشركة Door Energy استخدام بيانات التشغيل لتحديد ما يحتاج أصل الطاقة المتنقلة إلى القيام به فعليًا.

بالنسبة لمشروع قائم عن بعد، قد يكون الموقع ووقت إعادة التموضع هو المهيمن.

بالنسبة لذروة بنك الطيران، قد يكون التزامن بين المركبات المتعددة أكثر أهمية من الحد الأقصى لإخراج السلاح الواحد.

بالنسبة للتخطيط للطوارئ، قد تهيمن الطاقة المخزنة القابلة للاستخدام وسياسة الاحتياطي وتصنيف الأهمية.

بالنسبة لانتقال البناء، قد تكون القدرة على إعادة توزيع الأصول بعد التشغيل الدائم عاملاً رئيسيًا في التكلفة الإجمالية للملكية.

إرشادات كهربة المطارات الخاصة بشركة Door Energyإن تخزين الطاقة المتنقلة وشحنها يعتبر بالفعل مكملاً للبنية التحتية الثابتة وليس بديلاً عالميًا. هذا هو الدور الأكثر مصداقية لشاحن المركبات الكهربائية المحمول في المطار: تتم إضافة طبقة قابلة للتكوين وقابلة للتوزيع حيث تصبح الأصول الدائمة غير فعالة من الناحية التشغيلية أو الاقتصادية.

X. نموذج المطار الناضج عبارة عن بنية طاقة هجينة ثلاثية الطبقات

من غير المرجح أن تتم خدمة أسطول eGSE الكبير على النحو الأمثل من خلال نوع واحد من البنية التحتية.

يجمع النموذج الأكثر مرونة بين ثلاث طبقات.

الطبقة 1 - البنية التحتية للشحن الثابت

تخدم أجهزة الشحن الثابتة الطلب الأساسي المستقر:

· الشحن بين عشية وضحاها.

· مناطق وقوف السيارات المركزية.

· الأحمال اليومية المتوقعة.

· المواقع ذات الاستخدام العالي بشكل دائم. و

· الشحن الروتيني الذي لا يبرر نشر الأجهزة المحمولة.

هذا هو العمود الفقري للنظام.

الطبقة الثانية – تخزين الطاقة المتنقلة وشحنها

تغطي الأصول المرنة التباين:

· المدرجات البعيدة.

· تجاوز الذروة.

· مناطق العمليات المؤقتة.

· انتقال البناء.

· انقطاع الشاحن.

· الطلب الموسمي. و

· دعم الطوارئ.

وينبغي قياس هذه الطبقة من خلال تجنب فترات التوقف عن العمل واستعادة توافر الأسطول، وليس فقط كيلووات ساعة سنوية يتم تسليمها.

وبالتالي، يمكن تعيين أدوار مختلفة لشاحن السيارة الكهربائية المحمول Door Energy في أوقات مختلفة من العام بدلاً من البقاء مرتبطًا بشاحنة شحن واحدة.

الطبقة 3 – إدارة الأسطول والطاقة

تحدد الطبقة الثالثة كيفية استخدام الطبقتين الأوليين.

تشمل المدخلات ذات الصلة ما يلي:

· جداول الرحلات.

· مهمة GSE.

· شركة نفط الجنوب للمركبة؛

· الطاقة المتوقعة لكل مهمة.

· توافر الشاحن.

· التخزين المحمول SOC.

· قيود الشبكة المحلية. و

· أهمية المعدات.

تصبح حلقة التحكم المطلوبة:

جدول الرحلة
-> مهمة GSE
-> توقعات شركة نفط الجنوب
-> توقع الشحن والطلب
-> إرسال الطاقة

عند هذه النقطة، يجب التخطيط للتنقل بدلاً من الارتجال.

بدلاً من الانتظار حتى نفاد ثلاثة جرارات تقريبًا في Remote Stand B، يمكن للمطار أن يتوقع أن المنطقة ستطور فجوة شحن تبلغ 120 كيلووات في الساعة بين الساعة 17:00 والساعة 19:00 وتنظم القدرة المتنقلة قبل بدء الذروة.

هذا هو الانتقال من شحن الطوارئ التفاعلي إلى إرسال الطاقة التنبؤي.

الحادي عشر. لا تقارن سعر شراء الشاحن وحده - قارن بين التوفر التشغيلي

أحد الأخطاء الشائعة في الشراء هو مقارنة عرض أسعار شاحن DC الثابت مع عرض أسعار نظام تخزين متنقل كما لو أن الأصلين يؤديان نفس الدور.

لا يفعلون ذلك.

المقارنة الأفضل هي التكلفة الإجمالية للتوافر التشغيلي.

البنية التحتية الرأسمالية

قد يشمل التوسع الدائم ما يلي:

· أجهزة الشحن.

· قدرة المحولات.

· المفاتيح الكهربائية؛

· طرق الكابلات.

· حفر الخنادق.

· الأعمال المدنية.

· الاتصالات. و

· التكليف.

تكلفة التشغيل

تحمل الأصول الثابتة والمتنقلة تكلفة دورة الحياة:

· الصيانة الوقائية.

· الخسائر الكهربائية.

· تدهور البطارية حيث يتم استخدام التخزين.

· عمليات التفتيش. و

· إدارة الأصول.

التكلفة التشغيلية الخفية

يمكن لعمليات المطار أيضًا استيعاب التكاليف التي لا تظهر أبدًا في أمر شراء الشاحن:

· سفر مسدود الشحن.

· الطابور.

· وقت السائق.

· تعطل المعدات.

· إعادة الإرسال؛

· متطلبات الأسطول الاحتياطي.

· الإيجارات في حالات الطوارئ. و

· خطر انقطاع الخدمة.

تكلفة المرونة

وينبغي أيضًا الحكم على البنية التحتية من خلال ما يحدث عندما يتغير المطار.

هل يمكن للأصل دعم ترتيب حامل مختلف؟ هل يمكن إعادة استخدامه أثناء أعمال المحطة؟ هل يمكن أن تنتقل إلى منطقة الشحن بعد اكتمال المشروع الأصلي؟ هل يمكنه دعم نوع eGSE المستقبلي بعد التحقق من التوافق؟

وبالتالي فإن مقياس الإدارة المفيد هو:

التكلفة لكل ساعة GSE المتاحة

بالنسبة للعمليات الأرضية، يمكن أن يكون هذا أكثر إفادة من التكلفة لكل كيلووات ساعة يتم تسليمها لأنه يربط البنية التحتية للطاقة بالتوافر الإنتاجي للأسطول.

منتجات تخزين الطاقة المتنقلة الخاصة بشركة Door Energyنطاق نظام تخزين طاقة البطاريةتعتبر ذات صلة هنا لأنه يمكن التعامل مع التخزين ليس فقط كمعدات شحن ولكن كأصل تشغيلي تأتي قيمته من إعادة التوزيع والقدرة على الطوارئ وتجنب اختناقات البنية التحتية.

الثاني عشر. مثال عملي للطوارئ: ست نقاط شحن أصبحت غير متصلة بالإنترنت فجأة

فكر في مطار مبسط يحتوي على:

· 60 وحدة GSE كهربائية؛

· 24 نقطة شحن ثابتة؛ و

· قدرة شحن كافية في الظروف العادية.

يؤدي حدوث عطل كهربائي محلي إلى انقطاع اتصال ست نقاط شحن لمدة ثماني ساعات. لا يزال من المقرر جدول رحلة مسائية.

تبقى 18 موضع شحن فقط.

الخيار أ: السماح لكل مركبة باستخدام أجهزة الشحن المتبقية

زيادة أوقات الانتظار. تفتقد بعض المركبات نوافذ الشحن المخطط لها. تدخل المزيد من المركبات فترة التشغيل التالية عند مستوى منخفض من SOC. يمكن أن يتفاقم النقص.

الخيار ب: نشر احتياطي الديزل GSE

يمكن أن يؤدي هذا إلى حماية العمليات، لكن يجب على المطار أن يحتفظ بأصول الديزل وقدرات الصيانة والخدمات اللوجستية للوقود المتاحة كفائض عن الحاجة.

الخيار ج: تفعيل خطة طوارئ الطاقة المتنقلة

يتنبأ المطار بالمركبات التي ستكون معرضة فعليًا لخطر نقص الطاقة خلال الساعات الثماني القادمة.

افترض أنه تم تحديد 12 مركبة:

P1 - حرجة: أربع مركبات

P2 - هام: خمس مركبات

P3 - مؤجل: ثلاث مركبات

تخدم الطاقة المخزنة عبر الهاتف المحمول P1 أولاً. تتلقى مركبات P2 الطاقة اللازمة فقط لمهمتها التالية. تنتظر مركبات P3 حتى تتعافى السعة الثابتة.

لا يحاول نظام طاقة الباب المستخدم بهذه الطريقة استعادة ظروف الشحن العادية. إنه يمنع حالات الفشل الأكثر تكلفة من الناحية التشغيلية أولاً.

وينطبق المبدأ نفسه على نظام الشحن المحمول المستخدم للحصول على الدعم في أوقات الذروة: فالهدف ليس شحن كل مركبة بالتساوي، ولكن تخصيص طاقة شحن محدودة حيث تحمي معظم قدرات خدمة الطائرات.

الثالث عشر. التعليمات

هل يمكن لتخزين الطاقة المتنقلة أن تحل محل أجهزة الشحن الثابتة في المطارات؟

عادة، لا. يتم تلبية الطلب المستقر وعالي التردد بشكل أفضل بشكل عام من خلال البنية التحتية الدائمة للشحن. يعد التخزين المحمول مفيدًا للغاية للشحن عن بعد والدعم في أوقات الذروة والبنية التحتية المؤقتة والصيانة المخططة والنسخ الاحتياطي في حالات الطوارئ. عادةً ما يوفر النموذج الهجين حالة تشغيل أقوى.

لماذا لا تقوم ببساطة بتثبيت المزيد من أجهزة الشحن السريعة التي تعمل بالتيار المستمر؟

إذا كان الطلب الإضافي مستمرًا وموجودًا في نفس المكان كل يوم، فقد تكون سعة الشحن الثابتة هي الاستثمار الصحيح. يصبح خيار الهاتف المحمول أكثر جاذبية عندما يكون الطلب الإضافي متقطعًا أو موسميًا أو بعيدًا أو مؤقتًا أو مدفوعًا بالطوارئ. وينبغي أن تشمل المقارنة تكلفة الاستخدام والبنية التحتية، وليس سعر الشاحن وحده.

كيف ينبغي للمطار أن يحدد سعة التخزين المطلوبة؟

ابدأ بعدد المركبات التي يجب حمايتها، وطاقة المهمة التي تحتاجها كل مركبة، وعدد دورات التشغيل التي تحتاج إلى التغطية، والحد الأدنى من الاحتياطي. ثم ضع في الاعتبار كفاءة التحويل والتخزين القابل للاستخدام ودرجة الحرارة وهامش الطوارئ.

هل أعلى قوة شحن هي الأفضل دائمًا؟

لا، يمكن للمركبة أن تقبل فقط الطاقة التي تسمح بها بطاريتها ونظام إدارة المباني (BMS) ونطاق الجهد الكهربي وSOC والظروف الحرارية. بالنسبة للأساطيل، يمكن أن يكون عدد المركبات التي يمكن إعادتها إلى الخدمة خلال النافذة الزمنية المتاحة أكثر أهمية من الحد الأقصى لمخرج الموصل الفردي.

لماذا تعد مصفوفة توافق GSE ضرورية؟

أساطيل المطارات غير متجانسة. يمكن للآلات المختلفة استخدام منصات جهد وموصلات واستراتيجيات BMS مختلفة. ولذلك يجب التحقق من التوافق على مستوى المشروع. يمكن لـ Door Energy استخدام هذه المصفوفة لمطابقة تكوين الموصل وحدود الطاقة ومتطلبات التحكم قبل الاختيار النهائي للمعدات.

من أين يأتي عائد الاستثمار لنظام الطاقة المحمول؟

ولا تقتصر القيمة على الكهرباء المقدمة. يجب على المطارات أيضًا قياس فترات التوقف التي تم تجنبها، وتقليل تكاليف السفر، وتقليل صفوف الانتظار، وتغطية الطوارئ، ونفقات البنية التحتية المؤجلة، وقيمة إعادة التوزيع، وتحسين توافر الأسطول.

الرابع عشر. الخلاصة: بناء نظام طاقة بالمطار يمكنه متابعة العملية

إن المرحلة التالية من كهربة مطار GSE ليست مجرد نسخة أكبر من المرحلة الأولى.

بمجرد أن تصبح نسبة كبيرة من الأسطول الأرضي كهربائية، يصبح الشحن مشكلة في نظام التشغيل. تظهر الأبحاث التي تغطي أكثر من 300 مطار أمريكي أن استراتيجية الشحن يمكن أن تغير الطلب على الطاقة ومتطلبات الشحن واحتياجات الأسطول، مع احتمال وصول الأحمال المضافة القصوى في أكبر المطارات إلى حوالي 20 ميجاوات.

ويتطلب هذا النطاق أكثر من مجرد قرارات فرض رسوم معزولة.

يحتاج المطار إلى بنية الطاقة.

يجب أن تحمل البنية التحتية الثابتة طلبًا أساسيًا يمكن التنبؤ به.

يجب أن يغطي تخزين الطاقة المتنقلة التقلبات: المواقف البعيدة، والقمم المؤقتة، وصيانة البنية التحتية، والتحولات الإنشائية، والأحداث الطارئة.

يجب أن تتنبأ إدارة الأسطول والطاقة بالمكان الذي ستحدث فيه فجوة الشحن التالية وإرسال السعة المتاحة قبل أن تتحول إلى فشل تشغيلي.

هذا هو الدور الذي تم وضع Door Energy لدعمه.

من خلال محفظة تخزين الطاقة المتنقلة والشحن، تجمع شركة Door Energy بين الطاقة المخزنة والشحن بالتيار المستمر والتكوينات متعددة المخرجات والتحكم والنشر المتحرك في الأنظمة التي يمكن تهيئتها وفقًا لمتطلبات GSE الخاصة بالمشروع. إنهمجموعة شاحن EV المحموليمنح مشغلي المطارات وعمال المناولة الأرضية أداة أخرى للحالات التي تتوفر فيها الكهرباء في مكان ما بالموقع، ولكن ليس في المكان أو الوقت الذي يحتاج فيه الأسطول إليها.

وبالتالي فإن الاتجاه طويل المدى ليس شحنًا إنقاذيًا تفاعليًا.

إنه إرسال الطاقة التنبؤية.

يمكن أن يكون شاحن السيارة الكهربائية المحمول Door Energy بمثابة عقدة شحن عن بعد في يوم ما، أو سعة ذروة الفائض في اليوم التالي، أو أحد أصول الجسر أثناء توسيع المطار، أو احتياطي الطوارئ أثناء انقطاع البنية التحتية المحلية. هذه القدرة متعددة الأدوار هي ما يحول التخزين المحمول من قطعة من معدات الشحن إلى أصل طاقة تشغيلي قابل للتوزيع.

ربما لم يعد السؤال الأكثر فائدة لمطار كهربائي مستقبلي هو:

"أين يجب علينا تثبيت الشاحن التالي؟"

قد يكون:

"كيف نتأكد من أن الطاقة القابلة للاستخدام متاحة بالضبط أين ومتى تحتاج إليها العمليات البرية؟"

بالنسبة للمطار، لا يتم قياس نجاح كهربة GSE في النهاية بعدد أجهزة الشحن المثبتة أو أكبر رقم كيلوواط في ورقة المواصفات.

ويتم قياسه عند وصول الطائرة التالية - وتكون كل قطعة من المعدات التي تحتاج إلى العمل جاهزة للتحرك.