Ваш рахунок за комунальні послуги розповідає історію, яку більшість керівників закладу не хотіли б читати. Десь між оплатою електроенергії та оплатою попиту знаходиться число, яке не має нічого спільного з тим, скільки електроенергії ви фактично використали-а все пов’язане зколити використав це. Той 15-хвилинний сплеск попиту о 16:30 у вівторок? Він просто встановив вашу ставку на весь місяць.
Перенесення навантаження за допомогою накопичувача енергії в акумуляторі перевертає цю проблему з ніг на голову. Підприємства використовуютьакумуляторні системи накопичення енергіїщоб накопичувати дешеву електроенергію в-піковий період і розряджати її, коли тарифи на енергопостачання досягають піку. Різниця, як правило, з’являється в першому платіжному циклі. Ми бачимо, що комерційні об’єкти знижують витрати на електроенергію від 15 до 40 відсотків завдяки добре-продуманим конфігураціям BESS-і сукупності економії, оскільки оператори вчаться-налаштовувати свої графіки зарядки/розрядки протягом перших кількох місяців.
Що означає перемикання навантаження в системі зберігання енергії акумулятора
Зміщення навантаження зміщує споживання електроенергії з дорогих годин пік до дешевших періодів-непік. Ви не використовуєте менше енергії-ви змінюєте порядок, коли вона споживається. Концепція проста-заряджайте батарею за 0,08 дол. США/кВт-год протягом ночі, розряджайте її за 0,25 дол. США/кВт-год під час піку після обіду-, але її плутають із двома пов’язаними стратегіями.Пікове голінняобмежує ваше найвище енергоспоживання, щоб зменшити витрати.Вирівнювання навантаженнявирівнює ваш профіль споживання протягом усього дня. При перерозподілі навантаження враховується-час-розриву тарифів використання: однакові кіловат-години, дуже різні рахунки.
Ціни--користування стали стандартними для більшості ринків комунальних послуг США. Ціни пізно вдень і рано ввечері в два-три рази вищі, ніж ціни за ніч-іноді більше в таких штатах, як Каліфорнія та Массачусетс. Система зберігання акумуляторів заряджається під час цих дешевих вікон і вивільняє накопичену енергію, коли тарифи стрибають. Операції не припиняються. Сітка відчуває менше навантаження. Рахунок падає.
Як технологія BESS робить перенесення навантаження практичним
Концепція перенесення навантаження існує з 1930-х років. Але протягом більшої частини тієї історії інструменти, доступні окремим підприємствам, були досить обмеженими-або зменшувати навантаження та втрачати продуктивність, або використовувати дизель-генератор із усіма його витратами на паливо та викидами. Що змінило все, так це літій-залізо-фосфатні (LFP) батареї, які досягли комерційних масштабів.
| Цикл життя | 5000–6000 циклів при 80% DoD (13–15 років щоденного циклу) |
| Ефективність поїздки-туди | 85–95% |
| Час відгуку | мілісекунди |
| Термічний поріг розбігу | 270 градусів (проти ~150 градусів для NMC)-нижчий ризик пожежі, менші страхові премії |
Тоді крива витрат зробила свою справу. Акумуляторні блоки зросли з 1100 доларів США за кВт-год у 2010 році до 140 доларів США за кВт-год до 2023 року (BloombergNEF). Терміни окупності длякомерційні акумуляторні системи зберігання енергіїприземлився в діапазоні від 3,5 до 5 років. Це число, на яке звернули увагу фінансові директори.
Комерційне та промислове перемикання навантажень за допомогою акумулятора
Не кожен заклад отримує однакову віддачу. Економіка залежить від трьох речей: вашої структури ставок, вашого профілю навантаження та того, наскільки гнучко ви маєте в плануванні операцій.
Виробництво та промислові операції
Тут фінансові показники вдарили найбільше. У типовому промисловому рахунку за електроенергію плата за попит становить від 30 до 50 відсотків від загальної суми. Заводи, які займаються виробництвом металу, екструзією пластмас, холодильним зберіганням або харчовою промисловістю, стикаються з однаковою проблемою: один 15-хвилинний сплеск попиту під час зміни зміни або запуску обладнання встановлює плату за весь розрахунковий період. Одна погана чверть години, 30 днів підвищених ставок.
Виправлення більш оперативне, ніж здається. Розташуйте свої стартапи компресора та конвеєра так, щоб усі вони не затягувалися одночасно. Перенесіть попередню підготовку систем опалення, вентиляції та кондиціонування на нічні години, коли тарифи найнижчі. Тоді дайте BESS поглинути будь-який післяобідній спалах. Об’єкт, який працює з піковим навантаженням 1,5 МВт, може встановити акумуляторну систему ємністю 1 МВт·год і зменшити цей сплеск на 400–500 кВт. При оплаті за попит у розмірі 18 дол. США/кВт/місяць це становить 7200–9000 дол. США, що вираховуються щомісяця-понад 86 000 дол. США на рік без врахування енергетичного арбітражу. Ми бачили, як заводи окупаються менш ніж за чотири роки з таким профілем, іноді швидше, коли діють державні стимули.
Окремої згадки заслуговує холодне зберігання. Попередньо -охолодіть склад протягом ночі на рівні 0,06–0,08 дол. США/кВт-год, а потім дозвольте тепловій масі будівлі переносити температуру через денне вікно ставок, коли ціни в мережі зростуть втричі. Батарея витримує інші навантаження на об’єкт у ці години. Компресори майже не працюють. Плата за попит падає. Це одне з найчистіших застосувань, оскільки сама будівля стає частиною стратегії зберігання.
Комерційні кампуси та офісні будівлі
Невідповідність майже комічна на папері. Комерційний кампус із сонячною електростанцією на даху генерує максимальну потужність приблизно опівдні-саме тоді, коли людей мало, навантаження на охолодження помірні, а електроенергія дешева. Без зберігання цей надлишок або експортується за несприятливими чистими тарифами вимірювання, або йде в нікуди. BESS хапає ту полуденну сонячну енергію, тримає її та виштовхує назад о 17:30, коли всі повернулися, кондиціонер працює, а ставки TOU досягають щоденного максимуму. Один кампус, який ми перевірили, переніс 25 відсотків загального споживання на дешевші вікна та скоротив річні витрати на електроенергію на десятки тисяч доларів, не зменшуючи використання взагалі. Чистий тарифний арбітраж.
Грід-сервіси й утиліти-масштабування
Комунальні підприємства також підтримують цей підхід-особливо в регіонах, де мережева інфраструктура старіє або впровадження відновлюваних джерел енергії випереджає попит.Контейнерний BESSінсталяції на рівні розподілу можуть відстрочити оновлення підстанцій, які в іншому випадку сягали б десятків мільйонів. Міжнародне агентство з відновлюваної енергетики оцінює потенційне скорочення попиту до 20 відсотків на ринках з великим проникненням відновлюваної енергії.
Технологія BESS і визначення розмірів для програм переміщення навантаження
Хімічний склад батареї має значення. Але також і система керування енергоспоживанням, яка лежить на ній, і чи відповідає розмір усього пакета фактичному профілю навантаження-, а не теоретичному з продажу.
Для порівняння об'єктівтипи та технології систем накопичення енергії, LFP фактично став стандартним для щоденних{0}}додатків для їзди на велосипеді. Відсутність кобальту означає стабільні ланцюги поставок. Циклічний термін служби перевищує NMC на 40–60 відсотків у реальних-стаціонарних установках. І запас міцності-270 градусів теплового розбігу порівняно з ~150 градусами NMC робить відчутну різницю для страхування та отримання дозволів, особливо на майданчиках, прилеглих до житлових будівель.
Рівень EMS – це те, де оптимізується економія. Добре-налаштована система керування енергією відстежує тарифи на комунальні послуги, дані про погоду, моделі навантаження на об’єкти та стан заряду батареї, регулюючи графік заряду/розряду в режимі реального часу, щоб зафіксувати розкид ставок, який би повністю пропустив ручне планування. Прогнозні алгоритми можуть сповільнити запуск обладнання, синхронізувати розряд із кривими сонячної генерації та збалансувати щоденний дохід із довгостроковою-деградацією клітин. Різниця між базовим контролером-на основі таймера та прогнозною EMS? Часто 20–30 відсотків щорічної економії від того самого обладнання.
Типові конфігурації BESS для переміщення навантаження
Розмір залежить від профілю навантаження, але ось приблизно, як він розподіляється:
| Конфігурація | Ємність | Найкраще для | Типова економія за попитом |
|---|---|---|---|
| Відкритий кабінет | 100–500 кВт/год | Роздріб, офіс, мале виробництво | $1000–$5000/міс |
| Єдиний контейнер | 1–2 МВт-год | Промислові-кампуси середнього розміру | $5000–$15000/міс |
| Багато-контейнер | 3–5+ МВт·год | Важка промисловість, комунальні-поруч | 15 $000+/міс |
Комерційні-малі та середні (100–500 кВт·год):Тут добре працюють зовнішні системи шаф. Поліновелзовнішня шафа BESSв діапазоні від 60 кВт / 121 кВт-год до 125 кВт / 241 кВт-год покриває 2–4 години компенсації попиту для більшості комерційних будівель. Вони встановлюються на парковках, на дахах будинків чи на майданчиках, підключаються до існуючих електричних панелей із мінімальною підготовкою на місці та постачаються з інтегрованим BMS, рідинним охолодженням і системою пожежогасіння-без інтеграції кількох-постачальників на місці. Шафа на 200 кВт/год у поєднанні з інвертором на 100 кВт зменшує 100 кВт післяобіднього сплеску будівлі. Якщо ваша плата за попит становить 15 доларів США/кВт/місяць, цей один крок заощадить 1500 доларів США/місяць.
Промисловий та великий кампус (1 МВт·год+):Контейнерні системи. Стандартний 20-футовий контейнер Polinovel, що містить 1–2 МВт·год потужності LFP із системою перетворення електроенергії на 500 кВт, працює щодня протягом більше десяти років. Розгортання кількох-контейнерів масштабується до 5 МВт·год і більше. Ці блоки постачаються з повністю інтегрованими{10}}батарейними стійками, PCS, системами керування температурою, системою пожежогасіння та BMS, які пройшли заводські випробування перед відправкою. Введення в експлуатацію зазвичай займає тижні, а не місяці, які ви витратили б на координацію окремих постачальників батарей, інверторів і елементів керування.
Енергетична стійкість: вбудований-бонус
BESS із-перемиканням навантаження вже має інфраструктуру для резервного живлення. Під час збою в електромережі ті самі батареї, які зазвичай оптимізують арбітраж тарифів, забезпечують роботу важливих операцій-лікарень, центрів обробки даних, очищення води, безперервне виробництво. Додавання можливості резервного копіювання до існуючої системи коштує незначну частку вартості розгортання автономного резервного копіювання. Підключіть його до- сонячної панелі на місці, і система зможе повністю відключитися.
Це не основний фінансовий фактор для більшості проектів. Але це змінює розрахунок ризику, особливо для об’єктів, де чотири-годинне відключення коштує дорожче, ніж сама акумуляторна система.
Фінансове обґрунтування перенесення навантаження BESS
Підніміть свій рахунок за комунальні послуги. Відокремте плату за попит від плати за енергію. Знайдіть свій розклад тарифів TOU та зверніть увагу на різницю між вікнами високих-ставок і низьких-ставок. Тоді отримайте дані лічильників за 12 місяців-більшість комунальних служб надають 15-хвилинні або погодинні дані через свої онлайн-портали.
Ось спрацьований приклад. Скажімо, ви керуєте виробничим підприємством площею 200 000 квадратних футів у Техасі з піковим попитом 2 МВт, платою за попит 14 доларів США/кВт/місяць і 0,12 доларів США/кВт-год між тарифами поза-пік і-пік. Ви встановлюєте контейнерний BESS потужністю 1 МВт-год / 500 кВт.
Система скорочує 400 кВт вашого щомісячного піку. При 14 дол. США/кВт це становить 5 600 дол. США на місяць лише заощаджених витрат-67 200 дол. США за рік. Рівень енергетичного арбітражу: зміна 1 МВт-год щодня за 0,12 дол. США/кВт-год з 90% ефективністю-поїздки в обидва кінці дає приблизно 27 000 дол. США на рік протягом 250 робочих днів. Сумарна річна економія становить близько 94 000 доларів США. У порівнянні з повною встановленою вартістю 350 000–400 000 доларів ви очікуєте окупність за 4–4,5 роки до заохочення. Застосуйте федеральний податковий кредит на інвестиції, і це зменшиться приблизно до 3 років.
Програми реагування на попит шарують зверху. Деякі комунальні підприємства платять $50–$200/кВт/рік за зареєстровану ємність акумулятора. Для системи потужністю 500 кВт це ще $25 000–$100 000 річного доходу залежно від ринку та структури програми.
Для планування організаційвелико{0}}масштабні проекти зберігання енергії акумуляторів, економіка продовжує покращуватися. Ціни на акумулятори все ще падають. На більшості ринків різниця між денними піками та нічними вікнами зростає. Обидві тенденції скорочують періоди окупності.
Як розпочати проект із перенесення навантаження за допомогою правильного BESS
- Почніть з даних, а не з обладнання.Проведіть енергоаудит, відобразіть споживання за годинами та визначте, які навантаження фактично можуть переміщатися, не порушуючи виробництво. Загальні кандидати включають попереднє кондиціонування систем опалення, вентиляції та кондиціонування, підігрів води, зарядку електромобілів і пакетну обробку. Деякі заклади виявляють, що 30–40 відсотків різкого зростання попиту відбувається через процеси, які легко можуть перейти на інший часовий проміжок. Інші вважають, що їхні піки прив’язані до виробничих графіків, а це означає, що батарея повинна поглинати всю зміну.
- Розмір до дельти попиту, а не загального споживання.Команда інженерів Polinovel робить це регулярно,-аналізуючи дані інтервальних лічильників, моделюючи плату за попит і арбітражну економію за різних конфігурацій, а також вибираючи правильну шафу або контейнерну систему для сайту. Об’єкт, який споживає 50 000 кВт/год на місяць, не обов’язково потребує масивної батареї. Можливо, знадобиться лише 200 кВт/год, щоб усунути стрибок попиту, який спричинив 35 відсотків рахунку. Найбільші помилки трапляються, коли системи завищуються на основі загальної кількості кВт-год, а не фактичного розриву від-до-поза-пікової навантаження.
- Перевірте відповідність перед закупівлею.Переконайтеся, що ваша система має сертифікацію UL 9540 і дані протипожежних випробувань UL 9540A-вони безпосередньо впливають на терміни отримання дозволів і право на страхування. Системи Polinovel постачаються разом із осередками LFP, інтегрованою BMS, рідинним охолодженням і системою пожежогасіння, усі вони пройшли заводські-випробування та готові до введення в експлуатацію протягом кількох тижнів після доставки.
- Безперервна оптимізація після встановлення.Відстежуйте продуктивність щомісяця. Налаштуйте вікна зарядки/розрядки, оскільки графік тарифів змінюється сезонно та навантаження на об’єкт. Проекти, які приносять найкращу віддачу, це ті, де хтось фактично спостерігає за панеллю керування-а не ті, де батарея сидить на автоматичному режимі, і ніхто не перевіряє, чи налаштування EMS досі відповідають поточній структурі ставок.