Kuidas valida kaubanduslikuks ja tööstuslikuks kasutuseks sobivat akumulatsioonisüsteemi (BESS)?

Eesmärgi määramine – mida akumulatsioonisüsteemilt oodatakse

Kauplemis- ja tööstuslikku akumulatsioonisüsteemi saab konfigureerida põhimõtteliselt erinevate ülesannete täitmiseks. Samast liitium-vaskefosfaadi (LFP) seadmestikust, mis vähendab tehase tippkoormust 200 kW võrra, saab samuti salvestada üleliialt päikeseelektrit õhtuseks kasutamiseks või tagada külmhoiuteenuse võrgukatkestuse ajal. Esimene otsus akumulatsioonisüsteemi valikul ei ole bess kilovatt-tundides ega akurakenduses – see on see, millist ülesannet süsteem soovitakse täita, sest iga ülesanne nõuab erinevat suurustamist, juhtimisloogikat ja majanduslikku põhjendust.

Tippkoormuse vähendamine, koormuse nihutamine ja varuenergiavarustus

Tippkoormuse vähendamine on kõige levinum kaubanduslik rakendus. Paljudel tööstus- ja kaubanduslikel (C&I) tarifitel on nõudlusmakse, mis põhineb arveldusperioodi jooksul mõõdetud kõrgeimal 15-minutilisel või 30-minutilisel keskmisel võimsustarbimisel. bess tippkoormuse vähendamiseks programmeeritud süsteem laeb välja nendel ajavahemikel, vähendades seega kasutaja elektrimeetri poolt mõõdetud kilovattide tarbimist. Majanduslik väärtus on vältitud nõudlusmakse — tavaliselt 30–70 % kogu elektriarvest. Koormuse nihutamine tähendab energiavarude salvestamist odava elektri ajal ja nende väljalaadimist siis, kui võrguhind on kõrge, luues väärtust odavast alaperioodist kallima tippperioodi hinnaerinevusest. Varuenergiavarustus tagab isoleeritud toimimise (islanding) katkestuste korral ning hoiab kriitilisi koormusi töös määratud aegu — enamikul tööstus- ja kaubanduslike (C&I) ettevõtetel tavaliselt 2–4 tundi.

Tegelik näide — tootmisettevõte vähendab nõudlusmakseid

Üks USA keskosas asuv plastmasside süstipressimise ettevõte tootas 18 pressiga, mille kogu tippkoormus oli 850 kW. Kasutaja nõudlusmakse oli 14,50 USD kW kohta kuus. Kuuslikud nõudluspõhised tasud keskmiselt 12 325. Tehasesse paigaldati 300 kW / 600 kWh suurune bess tippkoormuse vähendamise juhtsüsteem, mis laadis välja siis, kui objekti nõudlus lähenes 550 kW-le, piirates seega mõõdetud tippkoormust. Paigaldamise järgselt langesid kuuslikud nõudluspõhised tasud 7975-ni – 35 52 000 tagasid lihtsa tagasimakseaja veerandkümne aasta peale, enne saadaolevaid investeeringumaksu soodustusi.

Süsteemi suuruse määramine – maht, võimsus ja kestus

Koormusprofiili analüüs ja õige suuruse valik

Süsteemi suuruse määramine bess algab intervallmõõtmisandmetega – 15-minutise või 30-minutise resolutsiooniga andmed, mis hõlmavad vähemalt 12 kuud toimimist. Andmed paljastavad tippkoormuse sündmuste suuruse, kestvuse ja ajastuse. Kui objekti tippkoormus kestab 90 minutit, siis on vaja BESS-i, millel on vähemalt 90-minutine väljundkestus eesmärgitud võimsustasemel. Energiamahutavus võrdub eesmärgitud võimsusega korrutatuna nõutava kestvusega, korrigeeritud laadimissügavuse järgi – tavaliselt 80–90% liitiumioonakude puhul tsüklielu säilitamiseks. Üleliialdus raiskab kapitali; alaliialdus ei võimalda saavutada olemasolevaid säästu.

Tööstus- ja kaubandusliku kasutuse (C&I) akukemikaalivalik

Liitium-raud-fosfaat (LFP) domineerib tööstus- ja kaubandusliku kasutuse (C&I) bess turul. See pakub kõrgemat termilist stabiilsust kui NMC – termiline läbilöömine toimub umbes 270 °C juures vastavalt 210 °C-le NMC puhul – ning pikemat tsüklielu, tavaliselt 4000–6000 tsüklit 80% mahutavuse säilitamiseni. Kompromissiks on madalam energiatihedus, mis on paigaldatud rakendustes vähem oluline. LFP-süsteemid vältivad ka kobalti tarneketi probleeme, mis mõjutavad NMC hindu.

Integratsioon, vastavus ja elutsükli planeerimine

Võrguühendus ja ohutusstandardid

A C&I bess peab vastama kohalikele võrguühenduse nõuetele — Põhja-Ameerikas IEEE 1547, Euroopas EN 50549. UL 9540 sertifikaat katab täieliku süsteemi; UL 1973 katab akumoodulid; UL 9540A katab suuremahulise tuleohutustesti. NFPA 855 reguleerib paigaldusohutust, sealhulgas vahemaid, ventilatsiooni ja tulekustutust. Täitmise tingimused peaksid määrama nii tsüklite eluea kui ka kalendrieluea, samuti peaks läbitud energiamahut väljendama megavatt-tundides, mitte mitte ebaselgetes ajapõhistes termiinides.

Praktilised ostuprotsessi sammud

Viis küsimust enne BESS-i valimist

Esiteks, mis on peamine väärtusloomefaktor — nõudluskulude vähendamine, energiakaubandus, varuenergiavarustus või nende kombinatsioon? Teiseks, mida näitab intervallmõõtmisandmete analüüs tippnõudluse suuruse ja kestvuse kohta? Kolmandaks, millised on ruumilised ja keskkonnatingimused — sise- või välistarve, temperatuurivahemik, ventilatsioon? Neljandaks, millised on ühendusnõuded ja kui pikk on heakskiidu andmise ajaplaan? Viies, mis on kokku lepitud läbitõukemaht megavatt-tundides ja kuidas defineerib leping eluea lõpus olevat võimsust? Õigesti spetsifitseeritud bess tasub end tagasi vähendatud elektri kulude arvel — kuid ainult siis, kui akusüsteemi suurus, keemia ja juhtsüsteem vastavad tegelikule koormusprofiilile.

Tavaliselt esinevad küsimused

Mis on BESS ja kuidas see töötab kaubanduslike objektide jaoks?

A bess — Laadimisvõimalusega akusüsteem (BESS) — salvestab elektrienergiat laadimisvõimalusega akudes ja vabastab seda vajadusel. Äriobjektide puhul vähendab see tippkoormuse tasusid, vabastades energiat kõrgkoormuse ajal, nihutab tarbimist kallimatest odavamate tarifiaegadeni ning tagab varuenergia võrgu väljalangemise korral.

Kuidas määrata äri BESS-i õige suurus?

Suuruse määramiseks on vaja intervallmõõtmisandmeid 15-minutilise või 30-minutilise resolutsiooniga vähemalt 12 kuu jooksul. Andmed paljastavad tippkoormuse suuruse ja kestuse. Sihtvõimsus kilovattides korrutatuna kestusega tundides ja korrigeeritud laadimissügavuse järgi (80–90 %) määrab energiamahutavuse kilovatt-tundides.

Miks eeldatakse LFP-keemia kasutamist äri BESS-i rakendustes?

Liitium-raudfosfaat (LFP) pakub kõrgemat soojusstabiilsust — soojusliku läbilöögi künnis on umbes 270 °C — pikemat tsükkelu eluiga (4000–6000 tsüklit) ning vältib kobalti tarneketi probleeme. Madalam energiatihedus ei ole paigaldatud süsteemide puhul oluline bess elektriautodes.

Milliseid turvaseeritusi peaks kaubanduslik BESS omama?

A Kommerciaalne bess peaks omama UL 9540 süsteemitaseme sertifikaati, UL 1973 akumoodulite jaoks ning UL 9540A suurtüüpi tuleohutustesti jaoks. Paigaldus peab vastama Põhja-Ameerikas NFPA 855 nõuetele ruumala, ventilatsiooni ja tulekustutuse kohta.

Kui kaua kestab kaubandusliku BESS investeeringu tagasitulu saavutamine?

Tüüpiline lihtne tagasitulu tippkoormuse vähendamiseks bess paigaldustel turgudel, kus nõudlusmaksumäär ületab 10 USA dollari kuus kilovatt, on 3–7 aastat. Föderaalne maksusoodustus, osariigi toetused ja kasuliku ettevõtte nõudlusele reageerimise programmide abil võib tagasitulu lühendada 2–4 aastani. Täpse arvutuse jaoks on vajalikud koha spetsiifilised intervallandmed ja tarnija tarifianalüüs.

Kas kaubanduslik BESS võib pakkuda varuenergiat võrgu väljalangemise ajal?

Jah, akumulaatorpüsimälu süsteem (BESS) tagab varuenergiat, kui see on varustatud saarestumisvõimaluse ja automaatse ülelülituslüliti funktsiooniga. Süsteemi tuleb dimensioneerida kriitilise koormuse jaoks – mitte kogu objekti koormuse jaoks – ning varuenergia tootmise kestus määratakse energiamahtu jagamisel kriitilise koormuse võimsusega. Enamik tööstus- ja kaubanduslikke (C&I) süsteeme on suunatud 2–4 tunnisele varuenergia tootmisele.