لماذا تعد خلايا وقود بلغ باور مثالية لمناولة المواد في التخزين البارد

الحجة التجارية لخلايا وقود بلغ باور في التخزين البارد

تمكن المشغلون في منشآت التبريد من تقليل احتياجات تخزين البطاريات بنحو أكثر من 5000 قدم مربع لكل موقع. وهذا يعادل تقريبًا 12٪ من المساحة القابلة للاستخدام التي تعتبرها معظم المستودعات معيارًا. ويعود رأس المال إليهم خلال 2 إلى 3 سنوات فقط بفضل تحسينات الإنتاجية هذه. كما أظهرت دراسة حديثة صدرت في عام 2023 بالتعاون مع إحدى شركات الخدمات اللوجستية الكبيرة نتائج مثيرة للإعجاب. حيث وفرت هذه المستودعات حوالي 900 ألف دولار سنويًا على 200 رافعة شوكية، وذلك لأن خلايا الوقود توفر طاقة ثابتة دون فقدان القوة مع مرور الوقت. وكانت تكلفة تغيير البطاريات تمثل مشكلة حقيقية من قبل. إذ كانت تكاليف العمالة هذه تشكل حوالي 18٪ من إجمالي تكاليف مناولة المواد في مناطق التخزين المجمدة. أما الآن؟ فقد اختفت تمامًا. ولا داعي للقلق بعد الآن بشأن توقف العمل لتغيير البطاريات.

المزايا الأداء لخلايا الوقود في البيئات منخفضة الحرارة

تعمل خلايا الوقود PEM من Plug Power بشكل جيد حتى في الظروف شديدة البرودة والتي تصل إلى حوالي -22°فهرنهايت (-30°مئوية). أما بطاريات الرصاص الحمضية؟ فهي لا تعمل بنفس الكفاءة، حيث تبدأ بفقدان ما بين 25 إلى 50٪ من كفاءتها لأن أيوناتها تتوقف عمليًا عن التحرك بشكل صحيح في هذه درجات الحرارة المتجمدة. ما يميز هذه خلايا الوقود حقًا هو قدرتها على إنتاج الحرارة تلقائيًا أثناء التشغيل، مما يمنع تراكم الجليد على أجزاء الرافعة الشوكية. وهذا أمر بالغ الأهمية عند التعامل مع أشياء مثل الأدوية أو السلع المجمدة، حيث يمكن أن يشكل أي توقف مشكلة كبيرة. ويُبلغ مديرو المستودعات عن حصولهم على نحو ساعتين إضافيتين من وقت العمل الفعلي في كل وردية مقارنة بما كانوا يحصلون عليه سابقًا مع البطاريات العادية.

مقارنة: المركبات الكهربائية بالبطارية مقابل المركبات العاملة بخلايا الوقود

تكشف مقاييس الأداء التشغيلي عن تباينات واضحة:

أظهر تحليل أجري في عام 2024 على 50 منشأة لتخزين الأغذية المجمدة أن الأساطيل العاملة بخلايا وقود خفضت التوقفات غير المخطط لها بنسبة 63٪ مقارنةً بالنظم القائمة على البطاريات، مما وفر 740,000 دولار سنويًا لكل مركز توزيع (معهد بونيمون 2024).

الكفاءة التكلفة والفوائد المالية لاعتماد أنظمة Plug Power

التكلفة الإجمالية للملكية: خلايا الوقود مقابل البطاريات التقليدية

تُظهر خلايا الوقود الهيدروجيني انخفاضًا بنسبة 27٪ في التكلفة الإجمالية للملكية على مدى خمس سنوات مقارنةً بنظم البطاريات الرصاصية الحمضية في عمليات التخزين البارد، وفقًا لتحليل أجرته شركة ماكنزي في عام 2023. ويستند هذا التفوق إلى ثلاثة عوامل رئيسية:

يحقق المشغلون عائد استثمار أسرع من خلال التخلص من تكاليف بنية غرفة البطاريات—بمتوسط 180,000 دولار—وخفض العمالة المرتبطة بتغيير البطاريات.

مكاسب الإنتاجية الناتجة عن إعادة الشحن السريع والتشغيل المستمر

يستغرق تعبئة خزانات الهيدروجين أقل من دقيقتين، في حين تحتاج البطاريات إلى نصف ساعة على الأقل للتبديل أو الشحن. وفقًا لموقع Energy.gov لعام 2022، فإن هذه المدة القصيرة تعني أن المستودعات التي تعمل بنظام الورديات المتعددة يمكنها مواصلة عملياتها 94٪ من الوقت، حتى في الأجواء المتجمدة داخليًا. كما يُحدث التزويد الكهربائي غير المنقطع فرقًا حقيقيًا. إذ يمكن للشاحنات نقل حوالي 68 باليت إضافية كل يوم بسبب عدم انتظار الطاقة. ولا داعي للقلق بعد الآن بشأن انخفاض الجهد عندما تنخفض درجات الحرارة تحت الصفر أيضًا. ويقوم العمال بفتح أبواب المجمدات باهظة الثمن بنسبة أقل بنسبة 40٪ خلال تغيير الورديات، نظرًا لأن المركبات لا تقف عاطلة في انتظار الطاقة.

توفير المساحة وكفاءة المستودع مع البنية التحتية للهيدروجين

يُشغل التصميم المدمج لمحطات تزويد الهيدروجين بالوقود مساحة أرضية أقل بنسبة 40٪ تقريبًا مقارنة بمناطق شحن البطاريات التقليدية. وهذا يعني أن المشغلين يمكنهم تحرير ما يقارب من 500 إلى 800 قدم مربع في كل موقع لاستخدامها في تخزين البضائع بدلاً من ذلك. وشارك مدير لوجستيات تجربته مؤخرًا قائلاً: "حولنا منطقة الشحن القديمة لدينا إلى مساحة تخزين إضافية. والآن نتمكن من تخزين 12000 عبوة إضافية من الأغذية المجمدة، مما يدر علينا حوالي 740000 دولار سنويًا". وميزة كبيرة أخرى هي أن الهيدروجين لا يحتاج إلى تلك الأنظمة المعقدة لاحتواء الأحماض أو تركيبات التهوية الخاصة. إن هذه العوامل تمثل تغييرات جذرية حقيقية عند العمل داخل مستودعات خاضعة للتحكم في درجة الحرارة، حيث يكون الحفاظ على الظروف البيئية أمرًا بالغ الأهمية.

الموثوقية التشغيلية، وفترات التشغيل المستمرة، والرصد عن بُعد مع Plug Power

تعظيم فترات التشغيل المستمر مع أنظمة خلايا الوقود المتينة من Plug Power

تظل خلايا الوقود الهيدروجينية من شركة Plug Power تعمل بنسبة تصل إلى 98.4٪ من الوقت حتى عندما تنخفض درجات الحرارة تحت الصفر، وهي نسبة تفوق البطاريات العادية بشكل كبير، حيث تبدأ هذه الأخيرة في فقدان حوالي 40٪ من طاقتها بمجرد انخفاض الحرارة عن -20°م (-4°ف). كما أن التصنيع الفولاذي المقاوم للصدأ يساعد في مقاومة التآكل الناتج عن مشكلة التكثيف، وهي مشكلة تصيب العديد من الأنظمة الأخرى. بالإضافة إلى ذلك، فإن مكونات غشاء الأقطاب تعمل بكفاءة تامة حتى درجة حرارة -30°م (-22°ف)، ما يجعلها قوية ومتينة للغاية. فماذا يعني ذلك؟ لا حاجة بعد الآن لعمال لتغيير البطاريات يوميًا كما يحدث حاليًا. فكر في مستودعات التبريد حيث يقضي الموظفون نحو 45 دقيقة في كل نوبة عمل لتغيير بطاريات الرافعات الشوكية. وهذا الوقت يتراكم سريعًا على مدى الأسابيع والأشهر، أليس كذلك؟

تتبع الأداء الفعلي في الزمن الحقيقي من خلال خدمات SiteView وGenCare

تقوم أجهزة استشعار الإنترنت من الأشياء (IoT) الخاصة بشركة GenCare بمراقبة حوالي 18 مؤشراً مختلفاً للأداء لكل خلية وقود، مثل درجة نقاء الهيدروجين ودرجة الحرارة التي تعمل عندها الكوامات. توفر لوحة مراقبة SiteView في الواقع إشارات تحذيرية للتقنيين عندما يحدث خطأ ما، حيث تكتشف مشكلات مثل فقدان الضغط المفاجئ أو أنماط سحب التيار غير الاعتيادية قبل حدوث العطل الفعلي بيومين إلى ثلاثة أيام. ويقلل هذا الكشف المبكر من وقت الإصلاح بنسبة تقارب 60٪ مقارنةً بالفحوصات اليدوية التقليدية. ويساعد الحفاظ على التشغيل السلس من خلال إجراء إصلاحات استباقية في الحفاظ على معدل التوفر الموعود به والبالغ 97٪، حتى أثناء فترات العمل الطويلة التي تتغير فيها الفرق المتعددة داخلاً وخارجاً على مدار اليوم.

تقليل التوقف عن العمل في لوجستيات سلسلة التبريد ذات الطلب المرتفع

عندما تؤدي طفرات التسوق في الأعياد إلى زيادة عمليات التخزين البارد بنحو ثلاثة أضعاف المستويات العادية، فإن نظام التشخيص عن بُعد من شركة بلغ باور يتولى إدارة عمليات توصيل الوقود بذكاء. حيث يقوم النظام بتحليل مستويات مخزون الهيدروجين الحالية وشدة عمل كل قطعة من المعدات قبل تحديد المركبات التي تحتاج إلى إعادة التزود بالوقود أولاً. كما أن إرسال الخلايا الاحتياطية يتم بسرعة كبيرة أيضًا - إذ تصل خلايا الوقود الاحتياطية إلى المواقع التي تحتاج إلى صيانة خلال 15 دقيقة فقط. وهذا أمر بالغ الأهمية، لأنه بالنسبة للكثير من المستودعات، فإن فقدان ساعة واحدة فقط يعني دفع ما يقارب 18 ألف دولار إضافية بسبب تأخيرات الشحن في المواسم المزدحمة.

السلامة والاستدامة والمزايا البيئية لخلايا وقود بلغ باور

تحسين السلامة مقارنة بأنظمة البطاريات الرصاصية الحمضية

تتخلص خلايا الوقود من شركة بلغ باور من جميع المشكلات التي تأتي مع بطاريات الرصاص الحمضية. نحن نتحدث عن أشياء مثل تسربات الحمض الخطرة، وصعوبة التعامل مع التآكل أثناء الصيانة، وبشكل عام انبعاث الغازات السامة. انظر إلى تلك المرافق المخصصة للتخزين البارد والتي تعمل عند درجة حرارة تبلغ حوالي سالب 22 درجة فهرنهايت. لا يمكن للبطاريات التقليدية التعامل مع هذه الظروف، حيث تنخفض جهودها بشكل كامل. لكن خلايا الوقود هذه تواصل العمل بموثوقية بغض النظر عن الظروف. ماذا يعني ذلك بالنسبة للعمال؟ حدوث عدد أقل من الحوادث في محطات تبديل البطاريات، حيث يضطر الأشخاص إلى التعامل مع معدات ثقيلة في أماكن ضيقة. بالإضافة إلى ذلك، لم تعد الشركات بحاجة إلى إنفاق أموال إضافية على أنظمة تهوية خاصة للتعامل مع تراكم كبريتيد الهيدروجين. هذا منطقي عندما تفكر في الأمر.

انعدام الانبعاثات والفوائد البيئية في مخازن التبريد المغلقة

عندما يتعلق الأمر بخلايا الوقود التي تعمل بالهيدروجين، فإنها في الأساس تُنتج فقط بخار الماء كناتج ثانوي، مما يجعل هذه الأنظمة مناسبة جدًا للأماكن التي تحتاج إلى تحكم دقيق في درجة الحرارة وهواء نقي. أظهرت أبحاث حديثة صادرة عن وزارة الطاقة عام 2024 شيئًا مثيرًا للإعجاب أيضًا، حيث أشارت إلى أن آلات خلايا الوقود قلّلت من الجسيمات الدقيقة العالقة في الهواء بنسبة تقارب 97٪ مقارنةً بالمحركات الديزل التقليدية. بالنسبة للشركات التي تدير مستودعات تخزين باردة مغلقة، فإن تحسين نوعية الهواء بهذا الشكل يُعد أمرًا مهمًا جدًا، لأن الهواء نفسه يتم إعادة تدويره مرارًا وتكرارًا. وهكذا، فإن هواءً أنظف يعني عمالاً أكثر صحة وحماية أفضل للسلع القابلة للتلف المخزنة داخل هذه المرافق.

التوافق مع الاستدامة والأهداف البيئية والاجتماعية والحوكمة المؤسسية

مع دورة حياة تبلغ ضعف عمر بطاريات الرصاص الحمضية، تقلل أنظمة Plug Power من إنتاج النفايات الخطرة بنحو 18 طناً سنوياً لكل منشأة. ويُقدِّر أن أكثر من 80٪ من شركات فورتشن 100 تعطي الأولوية حالياً للتكنولوجيات الخالية من الانبعاثات في أطر ESG الخاصة بها، وهو ما يتماشى تماماً مع تشغيل خلايا وقود الهيدروجين بدون انبعاثات كربونية عند دمجها مع بنية تحتية للهيدروجين الأخضر.

الشراكات الاستراتيجية تدفع بتوسع Plug Power في سلسلة التبريد

نشرات رئيسية بالتعاون مع قادة الصناعة في مجال اللوجستيات

تكتسب تقنية خلايا وقود الهيدروجين من شركة Plug Power انتشارًا سريعًا بفضل الصفقات مع كبرى الأسماء في مجال التبريد. خذ على سبيل المثال الشراكة مع وول مارت (التي تدير حوالي 4700 متجر حول العالم) وشبكة لوجستيات أمازون، كدليل على أن هذه الخلايا تعمل بالفعل في درجات الحرارة المتجمدة تحت الصفر. أجرت إحدى شركات المستودعات اختبارًا عمليًا استبدلت فيه 48 رافعة شوكية تقليدية برافعات تعمل بالهيدروجين. ما النتائج؟ انخفضت فواتير الكهرباء لديها بنسبة تقارب الثلث، بالإضافة إلى توفير الوقت والمال، حيث لم يعد العمال مضطرين لقضاء ساعات في تبديل البطاريات خلال اليوم. تُظهر هذه التطبيقات الواقعية السبب وراء لجوء المزيد من الشركات إلى الهيدروجين عند نقل المنتجات القابلة للتلف عبر منشآتها.

توسيع اعتماد خلايا الوقود PEM على مستوى البلاد

تعمل خلايا الوقود PEM على تشغيل حوالي 60 ألف مركبة حاليًا عبر أكثر من 200 منشأة توزيع في جميع أنحاء البلاد، والأمر المثير للاهتمام أن مواقع التخزين البارد تبدو حيث نشهد أكبر قدر من النمو. يخبرنا مشغلو المستودعات أن أساطيلهم تظل تعمل بنسبة 98.6٪ من الوقت عند الانتقال إلى أنظمة GenDrive من Plug Power، وهي نسبة أفضل بكثير من معدل الموثوقية البالغ 82٪ للبطاريات التقليدية. ما الذي يجعل تقنية PEM مميزة؟ إنها تعمل بشكل ممتاز حتى في درجات الحرارة المنخفضة جدًا، حيث تحافظ على كامل إنتاجها من الطاقة حتى درجة حرارة تبلغ 40 درجة فهرنهايت تحت الصفر. هذا النوع من الأداء يفسر سبب انتقال العديد من مراكز توزيع الأغذية المجمدة في أماكن مثل شيكاغو وممفيس مؤخرًا إلى هذه التقنية.

مسار النمو المستقبلي في مستودعات التبريد

الأرقام تروي قصة مثيرة للاهتمام حول رافعات الشوك العاملة بالهيدروجين في مرافق التخزين البارد. يتحدث خبراء الصناعة عن معدل نمو يبلغ حوالي 27 بالمئة سنويًا حتى عام 2030، ويتضح هذا الميل عندما ننظر إلى الشركات التي تدفع باتجاه أهدافها البيئية والاجتماعية والحوكمةية (ESG) بقوة أكبر من أي وقت مضى. بالإضافة إلى ذلك، هناك العديد من مشاريع البنية التحتية الجديدة التي تحظى بتمويل في هذه الأيام. فخذ شركة Plug Power على سبيل المثال. إن منشأتها الضخمة للهيدروجين الأخضر التي تنتج 165 طنًا يوميًا توفر للمشغلين خيارات حقيقية للحد من الانبعاثات الكربونية دون التضحية بالكفاءة في العمليات اليومية. كما بدأنا أيضًا في رؤية استخدام الطاقة الهيدروجينية خارج نطاق رافعات الشوك التقليدية، نحو استخدامها في عربات المنصات (Pallet Jacks) وفي المركبات الموجهة آليًا التي يُشار إليها كثيرًا في الآونة الأخيرة. ومع إدراك المزيد من المستودعات الخاضعة للتحكم الحراري لمدى مرونة خلايا الوقود عبر أنواع مختلفة من المعدات، يبدو أن هذا السوق مهيأ فقط لمتابعة النمو.

الأسئلة الشائعة

لماذا تُفضل خلايا الوقود من Plug Power في مرافق التخزين البارد؟

توفر خلايا وقود Plug Power أداءً مستقرًا في درجات الحرارة المنخفضة وتتطلب صيانة أقل مقارنةً بالبطاريات التقليدية، مما يؤدي إلى كفاءة وفعالية تكلفة أكبر.

كيف تعزز خلايا وقود Plug Power الإنتاجية؟

توفر خلايا الوقود طاقة مستمرة، مما يقلل من وقت التوقف ويتيح إعادة التزود بالوقود بسرعة، وبالتالي زيادة الكفاءة التشغيلية.

ما الفوائد البيئية التي تقدمها خلايا وقود الهيدروجين؟

خلايا وقود الهيدروجين لا تطلق أي انبعاثات، مما يتماشى مع أهداف الشركات في مجال البيئة والمجتمع والحوكمة (ESG)، ما يجعلها مناسبة للبيئات المغلقة التي تتطلب تحكمًا صارمًا في جودة الهواء.

كيف تدعم أنظمة Plug Power التشخيص عن بُعد؟

تستخدم أنظمة GenCare وSiteView أجهزة استشعار إنترنت الأشياء (IoT) لمراقبة مؤشرات الأداء، مما يسمح بالصيانة الاستباقية وتقليل وقت التوقف.