Millised on energiamahtude salvestussüsteemide (BESS) rakendusvõimalused energiasalvestussüsteemides?

Võrguulatuses BESS stabiilsuse ja infrastruktuuriuuenduste edasilükkamiseks

Võrguulatuses paigaldatud akutüüpi energiamahtude salvestussüsteemid (BESS) pakuvad olulisi stabiilsusteeneid ning majanduslikult edasi lükkaidvad suuri infrastruktuurisidemeid. Neid süsteeme kasutatakse üleliialise energia imumiseks madala nõudluse ajal ja selle väljasaatmiseks koormatipu ajal, tasakaalustades sellega koormakõikumisi, mis koormavad ülekandevõrke.

Täislaetuse haldamine ja koormatipu nõrgestamine

Kui ülekannejooned on nendel tippkoormuse ajal ülekoormatud, tekib võrgus tihenemine, mis kaasab blackout’ide ohu ja sunnib elektriettevõtteid lülitama välja mõned taastuvenergiaallikad. Laadimisakusüsteemid (BESS) lahendavad selle probleemi, kogudes üleliias energiat madala nõudluse ajal ja vabastades selle siis, kui võrk on ülekoormatud. See aitab NERC-i eelmise aasta andmetel tasandada nõudluse tugevaid tippu umbes 15–30 protsendi võrra. Energia tarbimise tasandamise võimekus tähendab vähem sõite kalliste tipptöötlejatele, mis võimaldab üksikutes alajaamades igal aastal säästa umbes 740 000 dollarit, samal ajal kui kogu see puhas energia jääb ära raiskamata. Lisaks reageerivad akud võrgusageduse muutustele peaaegu kohe, võrreldes traditsiooniliste soojusgeneraatoritega, millel kulub väljundvõimsuse reguleerimisele väga palju aega.

Ülekande- ja alajaamade moderniseerimise edasilükkamine

Vanad võrgustikud on tõesti suurtes raskustes, püüdes järgida kõiki uusi elektriautousi ja päikesepaneele, mida kõikjal lisatakse. Vaatame hetkeks numbreid – traditsioonilised viisid võrguülekandeliinide moderniseerimiseks maksavad 1–2 miljonit dollarit ühe miili kohta ja nende lubade saamine ning tegelik ehitus võtab viis kuni seitse pikka aastat. Siin tulevad appi akumulaatorid. Strateegiliselt paigaldatud suured akusüsteemid saavad vähendada need kallid moderniseerimised, leevendades koormust kindlates võrgu alades. Mõne eelmisel aastal tehtud uuringu kohaselt võib 50 megavattine akusüsteem, mille mahutavus on 200 megavatt-tundu, edasi lükata alajaamade moderniseerimist neljast kaheksa aastani ning see aitab kaasa ka muudele võrgufunktsioonidele. Selle lähenemise eriti atraktiivsuseks on see, et see toimib sama hästi nagu uue infrastruktuuri ehitamine, kuid maksab umbes 40–60 protsenti vähem. Lisaks saab need modulaarsed akusüsteemid tööle seada 18 kuu jooksul, mis on väga kiire võrreldes traditsiooniliste meetoditega.

See lähenemisviis pikendab varade kasutuselu ja vabastab kapitali võrgu vastupidavuse tagamiseks vajalike tegevuste jaoks, kinnistades BESS-i kohustusliku osana kohanduvast infrastruktuuri planeerimisest.

BESS-i integreerimine taastuvenergia tootmisse

Päikesepaneelide ja tuuleenergia kärpimise vähendamine

Taastuvenergia kärpimise probleem on tänapäeval endiselt üsna suur. Rahvusvahelise Energiaagentuuri eelmise aasta aruande kohaselt jäetakse maailmas tuule- ja päikeseparkides igal aastal ära umbes 8,3 protsenti sellest, mida nad võiksid toota. Laadimispaigaldused (akupõhised energiamahtude salvestussüsteemid) aitavad seda probleemi lahendada, kogudes üleliiasest tootmisest tekkiva üleliigse elektrienergia iga kord, kui toodetav energiamäär ületab võrgu võimalusi seda vastu võtta. Võtame näiteks päikeseparkide: need toodavad tihti päevakeskel palju rohkem elektrit, kui kellelgi vaja on, seega on mõistlik salvestada päevakeskel tekkinud üleliigne energiamäär hilisemaks kasutamiseks õhtul, mil tarbimine tõuseb. Samuti toodavad tuuleparkid sageli palju energiat, kuid hetkel ei ole piisavalt tarbijaid, kes seda sooviksid. Kui see energia säilitatakse kuni tarbimise tõusuni, vähendame puhast energiat kaotavaid koguseid ja muudame taastuvenergia tegelikult majanduslikult otstarbekaks operaatoreile.

Süsteemi laadimisprotsendi (SOC) reguleerimise kaudu saavutatav taastuvenergia

Laenguseisundi (SOC) haldamine muudab need ebatäpsed energiavaramud võrguoperaatorite jaoks usaldusväärseks. Kui nad jälgivad laenguseisundit reaalajas, saavad nad vajadusel juurdepääsu salvestatud energiale. Näiteks aitab akude hoiumine öösel umbes 80-protsendilisel laengutasemel rahuldada homsete elektrienergia nõudluse tippide vajadust. See lähenemisviis tasandab taastuvenergia tootmise kõikvõimalikke kõikumisi, nii et päikeseelekter ja tuuleenergia hakkavad käituma rohkem nagu traditsioonilised elektrijaamad. Rahvusliku taastuvenergia laboratooriumi eelmisel aastal tehtud testide kohaselt suurendasid SOC-algoritmidega juhitavad akusalvestussüsteemid tegelikult võrgus kasutatava taastuvenergia kogust umbes 37 protsendi võrra.

Müügikoha taga asuvad BESS-koormad kaubandus- ja tööstusettevõtete säästmiseks

Nõudluskulude vähendamine ajapõhiste hindade turul

Ärimees, kes tegutsevad kaubandus- ja tööstusvaldkonnas, kannatavad tugevalt nendest väga kõrgetest nõudlusmaksetest, kui nad tegutsevad ajasõltuva elektrihinna (TOU) turul. Nende maksude arvutamise põhimõte on üsna lihtne, kuid kulukas – need arvutatakse iga kuu ühe halvima 15-minutilise võimsustarbimise järgi, mis võib moodustada üle kolmandiku kogu energiakuludest. Siin astuvad ette mõõteseadmestiku taga paiknevad akupõhised energiamahtude salvestussüsteemid. Need süsteemid toimivad põhimõtteliselt elektrilise nõudluse amortisaatoritena. Asemel, et tarbida elektrit otse võrgust tipptarbimise ajal, vabastavad nad salvestatud elektri, mis aitab tasandada äkki tekkinud tarbimistippe ning hoiab äriühinguid nendest lisatasumatest kaugele. Tegelikud tulemused räägivad ise enda eest. Tehased ja tehnoloogiakeskused on pärast nende salvestuslahenduste paigaldamist näinud oma nõudlusmaksete langust 20–40 protsendi vahel. Enamik ettevõtteid leiab, et investeering tasub end välja vaid mõne aasta jooksul, mõnikord isegi viie aastaga varem.

Energikulude optimeerimine ennustava koormuse nihutamisega

BESS-süsteemid muutuvad võimsateks rahaäärsitajateks, kui neid kasutatakse koos ennustavate algoritmidega, mis analüüsivad tulevaseid energiakulusid ja tarbimismustreid. Need nutikad süsteemid uurivad minevikus kogutud andmeid, kontrollivad ilmaprognoose ja jälgivad turumuutusi, et otsustada, millal laadida akusid odavatel mittetippaegadel ja millal neid tippaegadel, mil hind tõuseb, välja lasta. Eesmärk on kasutada ära päeva erinevate aegade vahelisi hinnaerinevusi ning saada lisasäästu ajapõhiste hinnakategooriate abil. Paljud ettevõtted suurendavad oma kasumit veelgi, ühendades akusalvestuse nõudlusele vastavuse programmidega. Nad saavad rahaliselt tasu iga kord, kui nad vähendavad elektritarbimist tipptäitumise ajal, mil võrgu koormus on kõrge. Võtame näiteks toidutööstuse ettevõtted. Kui nad rakendavad kõiki neid strateegiaid koos, saavad nad tavaliselt vähendada oma aastasid energiakulusid umbes 18–25 protsendi võrra, ilma et see mõjutaks tavapäraseid toiminguid või tootmisgraafikuid.

BESS virtuaalsetes võimsusplantides ja abiteenustes

Virtuaalsed elektrijaamad ehk lühidalt VPP-d ühendavad erinevates kohtades – näiteks ettevõtetes, tehastes ja suurtes energiakasutuskohtades – asuvaid akupõhiseid energiamahtude salvestussüsteeme, et luua midagi, mis töötab nagu tavaline elektrijaam, kuid on hajutatud mitmesse asukohta. Need virtuaalsed süsteemid võivad tegelikult osaleda erilistes elektri turuteenustes, näiteks võrgu stabiilsuse tagamisel juhul, kui tekib äkiline muutus elektri nõudluses. Kui võrgus esinevad väikesed sagedusmuutused, reageerivad ühendatud akud peaaegu kohe – mõnikord isegi kiiremini kui vananenud elektrijaamad – ning aitavad kogu süsteemi sujuvalt toimida. Selle lähenemise eriliselt huvitavaks teeb see, kuidas kõik need eraldatud salvestusüksused ühendatakse nii, et nad koos paremini toimivad. Asemel, et ehitada uusi elektriliine ja alajaamu, mis maksab miljoneid, saavad ettevõtted säästa raha lihtsalt olemasolevate akude ühendamisega. Samuti saavad akude omanikud täiendavat tasu selle eest, et nende salvestatud energiat kasutatakse võrgu tasakaalustamiseks tippkoormuse ajal või hädaolukordades. Lõppkokkuvõttes näeme siin viisi, kuidas paljude väikeste, üle kogu ala laiali asetsetavate salvestusüksuste asemel luua üks suur, abiks olev ressurss tervele elektrivõrgule – see muudab meie elektovarustuse vastupidavamaks probleemide suhtes ning annab samal ajal akude omanikele ka teise tuluallika.

KKK

Mis on võrguskaalasüsteemne akutöötlussüsteem (BESS)?

Võrguskaalasüsteemne akutöötlussüsteem (BESS) on suurte mõõtmetega energiatalletussüsteem, mida kasutatakse oluliste võrgustabiilisuste pakkumiseks. See salvestab üleliialiku elektrienergia madala nõudluse ajal ja vabastab selle tippnõudluse ajal, aitades tasakaalustada koormuskõikumisi ning edasi lükata kalliste infrastruktuuriinvesteeringute tegemist.

Kuidas aitavad BESS-i süsteemid taluda võrgukihutust?

BESS-i süsteemid aitavad taluda võrgukihutust, salvestades lisatoimet energiavajaduse vähenemise ajal ja vabastades seda tippkohustuse ajal. See vähendab katkestuste ohu, stabiilustab võrku ja vähendab kalliste tipptoimetajate (peaker plants) kasutamist.

Kas BESS-i süsteemid saavad tõesti edasi lükata infrastruktuuri moderniseerimist?

Jah, strateegiliselt paigutatud BESS-i süsteemid võivad edasi lükata kallid võrgu- ja alajaamade moderniseerimised, kuna nad vähendavad kohalikku võrgukihutust, säästes seeläbi nii kulutusi kui ka aega, mis on seotud traditsiooniliste infrastruktuuriuuendustega.

Kuidas integreeruvad BESS-i süsteemid taastuvenergia süsteemidesse?

BESS võib salvestada üleliias energiat, mida taastuvatest allikatest (nt päikesest ja tuulest) toodetakse tipptootmisajal. Seda salvestatud energiat saab seejärel kasutada kõrgelt koormatud perioodidel, vähendades seeläbi taastuvenergia piiramist ja suurendades operaatrite finantsilist elujõulisust.

Millised on ettevõtete jaoks mõõteseadme taga paiknevate BESS-i eelised?

Mõõteseadme taga paiknevad BESS-id aitavad ettevõtetel vähendada nõudluskulutusi ajasõltuvates turuetingimustes, salvestades ja vabastades energiat, et siledata võimsuskasutuse tippudeid. Need süsteemid võivad oluliselt vähendada energiakulusid ja tasuvad sageli iseenda mõne aasta jooksul.

Milline roll on BESS-il virtuaalsetes elektrijaamades?

BESS-id on oluliseks osaks virtuaalsetest elektrijaamadest, kuna nad koguvad erinevatest kohtadest pärinevaid salvestusressursse, et pakkuda võrguteenuseid. Nad aitavad stabiliseerida võrku, vähendada uue infrastruktuuri vajadust ning luua lisatuluallikaid akuomandajatele.