英国伯明翰历史悠久的市中心曾因是枪械制造中心而被称为“枪械区”。然而,近年来,这里已成为以伯明翰四所大学学生宿舍为中心的建筑热潮的中心。这意味着塔式起重机随处可见。
皇冠广场是一座33层高的塔楼,两侧分别设有9层和12层的“肩部支撑结构”。该塔楼位于伯明翰繁华的兰卡斯特街,由英国北安普顿的温维克建筑公司承建,施工过程中使用了一台波坦MR 225A型动臂塔式起重机。这台起重机在伯明翰众多同类起重机中独树一帜,因为它配备了可充电电池储能系统(BESS),可以补充电网电力。该储能系统也为兰卡斯特街工地供电。
这款名为“Enertainer”(由“energy”(能量)和“container”(容器)组合而成)的电池储能系统(BESS)是一个面积为2.6平方米(28平方英尺)、重达7.3吨的箱体,内部装有3万个锂离子电池单元。这些电池单元共同储存的电量足以满足多达三台塔式起重机的用电高峰需求。
电动塔式起重机并非新生事物——自20世纪70年代以来,它们就被设计成使用电力驱动——但其高耗电量往往使得直接并网成为一项挑战,即便有可用的电网连接也难以实现。总部位于香港的安普能源公司(Ampd Energy)是Enertainer储能装置的制造商,该公司表示,这款电池储能系统(BESS)能够提供起吊重物所需的短时高功率脉冲,从而解决这一问题。
这台起重机由位于北安普顿的Radius集团提供给Winvic公司,是Radius集团在起重机动力储能系统领域的首笔投资。Radius集团市场经理雷切尔·斯旺斯顿表示,他们看到塔式起重机对替代能源解决方案的需求日益增长。
“这是由建筑行业对可持续性和效率的重视所驱动的,”她说。
不断增长的储能系统需求
Ampd Energy成立于2014年,该公司表示,自五年前开始向建筑行业推销其产品以来,其业务也出现了大幅增长。
“我们的电池储能系统源于建筑行业对一种能够满足其特殊电力需求并能应对建筑工地严苛环境的设备的特定需求,”Ampd Energy英国区经理Hayley Arckless表示。她补充道,在电池储能系统出现之前,唯一的选择是柴油发电机,而柴油发电机不仅污染严重,而且效率低下,总拥有成本(TCO)也很高。
Enertainer机组正在运往兰卡斯特街工地。(图片:Radius集团)“Enertainer 能帮助承包商更高效地减少用电量,”Arckless 说。“它通过从小型电源(通常是电网)获取少量涓流电来节省成本,这样就无需等待昂贵的电网升级、租赁发电机、储能罐和其他技术,更不用说它还能完全消除巨额的柴油或生物燃料费用。”
Enertainer 的充电电流为 10 至 80 安培,电源电压为 320 - 440 伏交流电。
据Ampd公司称,每将一台发电机从柴油发电机切换到其产品,每年即可减少130吨二氧化碳排放。此外,Enertainer还能为现场提供额外的电力保障。
“将能量储存在储能器中以便高效利用,意味着即使原电源发生故障,站点也能继续运行,并安全地逐步降低功率,”Arckless 说。
Arckless 承认,Enertainer 的可持续性取决于它所储存的电力,而这又会因风能和太阳能等可再生能源的发电量而发生显著变化。
BESS替代方案
承包商若想减少塔式起重机的碳排放,还有其他选择。例如,飞轮可以将突如其来的电力峰值转化为动能储存起来,从而降低发电机的电力需求。在某些情况下,铅酸电池也得到了应用。然而,Ampd 并不认为自己与这些技术存在竞争关系,因为其解决方案可以解决多个问题,并为整个施工现场供电。
“例如,飞轮就是一项很棒的技术,可以有效削减峰值功率,降低单台设备的燃油成本,”阿克莱斯说道。“铅酸电池或许适用于夜间照明或舱室生活等小规模稳定负载需求,但其使用寿命要短得多,而且需要与同等功率的发电机配合使用才能为塔式起重机等高负载供电,因此节能空间有限。”
据 Arckless 称,Enertainer 装置可以与氢气发生器或燃料电池协同工作,进一步助力脱碳工作。
“氢能是一项非常有趣的技术,但可惜的是,大规模应用成本相当高昂,”她说道。“不过,我们认为通过合作可以克服这一准入门槛。将电池与氢气发生器结合作为电源,用户可以将发生器的功率大幅缩小至75千伏安,从而为建筑行业打造完全零排放、低碳的电力解决方案。”




