Machoro ya matumizi ya mfumo wa uhifadhi wa nishati (BESS) ni ipi katika mfumo wa uhifadhi wa nishati?

BESS ya kisanduku cha mtandao kwa ajili ya ustahili na kuchelewesha uboreshaji wa miundombinu

Mifumo ya uhifadhi wa nishati ya betri (BESS) inayotumika kwenye kisanduku cha mtandao inatoa huduma muhimu za ustahili wakati inapochelewesha uwekaji wa fedha kubwa katika miundombinu kwa njia ya kiuchumi. Kwa kujaza nguvu zaidi wakati wa mahitaji ya chini na kutoa nguvu wakati wa juu, mfumo huu unasawazisha mabadiliko ya mzigo ambayo huwaka mtandao wa usambazaji.

U управление wa ukoma na kupunguza juu ya mzigo

Wakati mistari ya usambazaji huwa na mzigo mwingi sana wakati wa matumizi ya juu, hutoa mgawanyo wa mtandao unaoweza kusababisha mapafu ya umeme na kuhimiza makampuni ya umeme kufunga baadhi ya vyanzo vya umeme vinavyotokana na mazingira. Mifumo ya Kuhifadhi Umeme kwa Kutumia Bateri inaendesha tatizo hili kwa kuchukua nishati ziada wakati wa mahitaji ya chini na kisha kuipeleka wakati mtandao unapopakana. Hii inasaidia kupunguza mpira wa mahitaji ya juu kwa takriban 15 hadi 30% kulingana na data ya NERC kutoka mwaka jana. Uwezo wa kusawazisha matumizi ya nishati unamaanisha kuondoka kwa mara chache kutoka kwa mitaa ya ghali ya kuzidisha umeme (peaker plants) ambayo inaweza kuhifadhi fedha za dola za Marekani mia sita na arobaini kwa kila mwaka katika kila kituo cha chini, wakati huo huo inahakikisha kwamba nishati safi hiyo hazijaharibiwa. Pia, bateri zinajibu karibu moja kwa moja kwa mabadiliko ya mfrequency ya mtandao kuliko mitaa ya joto ya kawaida ambazo hutumia muda mrefu sana kubadilisha pato lao.

Kuondoa Kupitishwa kwa Upatikanaji wa Mistari ya Usambazaji na Vituo vya Chini

Mifumo ya umeme ya zamani inavyotumikia sana kufuata na viwanda vya magari ya umeme (EV) mpya na paneli za jua zinazowekwa kila mahali. Hebu tuzungumzie nambari kwa sekunde moja — njia za kawaida za kuboresha mistari ya usambazaji huwa na gharama ya dola milioni moja hadi mbili kwa maili moja, na kupata ruhusa na kujenga hizi mistari huchukua miaka tano hadi saba iliyo ndefu. Hapa ndipo uhifadhi wa betri unapokuja kusaidia. Unapotengenezwa kwa njia ya kuzingatia eneo maalum, mfumo wa betri kubwa huu unaweza kuzuia mahitaji ya kuboresha yale yenye gharama kubwa kwa kusonga mkondo wa umeme katika eneo maalum ya mtandao wa umeme. Kulingana na utafiti uliofanywa mwaka jana, kwanza betri ya megawati 50 yenye uwezo wa watu wa umeme 200 megawati saa unaweza kuchelewesha mahitaji ya kufanya kazi katika kituo cha chini kwa miaka nne hadi nane, pamoja na kusaidia kazi nyingine za mtandao pia. Kitu kinachofanya njia hii kuwa ya kuvutia ni kwamba inafanya kazi sawa na kujenga binadamu mpya ya miundombinu lakini ina gharama ya asilimia 40 hadi 60 chini. Pia, mifumo ya betri ya sehemu (modular) hii inaweza kuanzishwa na kufanya kazi ndani ya miezi 18, ambayo ni haraka sana kuliko njia za kawaida.

Mbinu hii huongeza muda wa maisha ya vifaa wakati hufungua rasilimali kwa ajili ya mashauri ya uwezo wa kusimama wa mtandao, ikijenga BESS kama msingi wa mpango wa miundombinu yenye uwezo wa kubadilika.

Uingizwaji wa BESS pamoja na Uzalishaji wa Nishati ya Kipindi

Kupunguza Kukatwa kwa Nishati ya Jua na Upepo

Shida ya kupunguza uhamisho wa nishati ya kudumu bado ni kubwa sana hivi sasa. Mabahari ya upepo na jua duniani kote yanakhuza takriban asilimia 8.3 ya nishati ambayo yangezalisha kila mwaka kulingana na ripoti ya Chuo cha Kimataifa cha Nishati kutoka mwaka jana. Mifumo ya Kuhifadhi Nishati ya Bateri inasaidia kutatua shida hii kwa kuchukua nishati ziada wakati gani hakuna uwezekano wa kumaliza kuzalisha kuliko unavyoweza kusambazwa kwenye mtandao. Kwa mfano, mabahari ya jua mara nyingi yanazalisha umeme zaidi sana mchana kuliko unachohitaji mtu yoyote, kwa hivyo kuhifadhi uziada wa mchana huu kwa matumizi ya baadaye usiku wakati wa kuongezeka kwa mahitaji ni jambo la maana. Vile vile, mabahari ya upepo mara nyingi yanapata uzito mkubwa wa uhamisho lakini hakuna wateja wengi wanaotaka kujumuika wakati huo. Kwa kuhifadhi nishati hiyo hadi wakati mahitaji yataongezeka, tunapunguza kwa kiasi kikubwa nishati safi iliyopotea na kufanya nishati ya kudumu kuwa na maana ya kifedha kwa wafanyabiashara.

Kuwezesha Nishati ya Kudumu Inayoweza Kuagizwa Kupitia Uhamisho wa Kiwango cha Uchimbaji (SOC)

Kudhibiti hali ya malipo (SOC) huweka vyanzo vya nguvu visivyotarajika kuwa kitu kinachoweza kufaahamika na wafanyikazi wa mtandao. Unapowatazama viwango vya SOC kwa muda wa kweli, wanaweza kutumia nishati iliyohifadhiwa katika muda unaofaa kabisa. Kwa mfano, kuhifadhi batari karibu na 80% za malipo wakati wa usiku husaidia kujituma kwenye ongezeko la mahitaji ya umeme katika asubuhi. Mbinu hii inafanya mbele na nyuma ya kuzalisha kwa njia ya mabadiliko ya mazingira iwe sawa, kwa hivyo nuru ya jua na upepo wanabehewa kama vituo vya kuzalisha umeme vilivyokuwa zamani. Kulingana na majaribio yaliyofanywa na Laboratori ya Taifa ya Nishati ya Kupatikana Tarehe Jana, mfumo wa uhifadhi wa nishati kwa kutumia batari ulioelezewa na miradi ya SOC iliongeza kiasi cha nishati ya kuzalisha kwa njia ya mabadiliko ya mazingira ambacho hakikika kinatumika katika mtandao kwa takriban asilimia 37.

MFUMO WA UHIFADHI WA NISHATI YA BATARI CHINI YA META KWA MATUZO YA BIASHARA NA INDUSTRIA

Kupunguza Malipo ya Mahitaji Katika Masoko ya Muda wa Kutumika (TOU)

Mashirika katika sekta za biashara na viwanda vinaathirika sana na malipo ya kuagiza kubwa sana wakati wa kufanya shughuli katika soko la umeme la Muda wa Matumizi (TOU). Namna ya kuhesabu haya malipo ni rahisi lakini ghali sana - yahesabika kulingana na muda mrefu wa dakika 15 uliokuwa mbaya zaidi kwa matumizi ya umeme kila mwezi, na hii inaweza kuchukua zaidi ya thuluthi moja ya gharama zote za nishati. Hapa ndipo mfumo wa uhifadhi wa nishati ya betri ya kushoto ya meter unapojitumia. Mfumo huu unafanya kama mkononi wa kudumisha kwa matumizi ya umeme. Badala ya kupata umeme moja kwa moja kutoka kwenye mtandao wakati wa muda wa juu, unatoa umeme uliouhifadhiwa, ambao unasaidia kufanya matumizi ya umeme ya muda mfupi kuwa sawa na kuzuia mashirika kupewa adhabu za tarifa ziada. Matokeo ya dunia halisi yana sema mengi. Viwanda na vituo vya teknolojia vimeona malipo yao ya kuagiza kupungua kwa asilimia 20 hadi 40 baada ya kusakinisha suluhisho hizi za uhifadhi. Zaidi ya mashirika yanapata kuwa mafanikio ya uwekezaji huwajibika kwa miaka michache tu, mara nyingi hata chini ya miaka tano.

Kuboresha Gharama za Nishati kwa Kutumia Uhamisho wa Kupredicta Uzito

Mifumo ya BESS huwa na nguvu kubwa ya kuhifadhi pesa wakati yanashirikiana na mirafusho ya kupredicta ambayo inachunguza mbele gharama za nishati na michakato ya matumizi. Mifumo hii ya akili inachunguza data iliyopita, inaangalia mapitio ya hali ya hewa, na inaangalia mabadiliko ya soko ili kupanga wakati gani kuchakua batari katika masaa ya chini ya gharama (off-peak) na wakati gani kuzalisha nishati wakati bei zinapanda. Lengo kuu ni kutumia tofauti za bei kati ya muda mbalimbali wa siku, pamoja na kupata uvoucher wa ziada kutokana na tarif ya wakati wa matumizi (time-of-use rates). Biashara nyingi zinaboresha faida zao zaidi kwa kuunganisha hifadhi yao ya batari na programu za kujibu mahitaji (demand response programs). Zinapewa viwajibio vya fedha kila wakati wanapunguza matumizi ya umeme wakati wa ukovu mkubwa wa mtandao (peak grid stress periods). Chukua kwa mfano vituo vya kusafisha chakula. Wakati wanaingiza strategia hizi zote pamoja, mara nyingi hufanikiwa kupunguza gharama zao za nishati kwa mwaka kwa asilimia 18 hadi 25 bila kuharibu shughuli za kawaida au mizani ya uzalishaji.

BESS katika Mipango ya Umeme ya Virtual na Huduma za Kumsaidia

Mipango ya nguvu za kivirtuali, au VPP kwa mfupi, huunganisha mifumo ya uhifadhi wa nishati ya betri kutoka mahali mbalimbali kama vile biashara, vituo vya uzalishaji, na vituo vikubwa vya umeme ili kuunda kitu kinachofanya kazi kama kituo cha kawaida cha umeme lakini kikopewa katika mahali mengi. Mifumo hii ya kivirtuali inaweza kushiriki katika huduma maalum za soko la umeme kama vile kudumisha ustawi wa mtandao wakati wa mabadiliko machache ya matukio ya umeme. Wakati mtandao unapopitia mabadiliko machache ya mzunguko, betri zote zinazojumuishwa hujibu haraka sana, mara nyingi harakani zaidi kuliko vituo vya kihistoria vya umeme katika kudumisha uendeleevu wa kazi yote. Kitu kinachofanya mpango huu kuwa kina thamani ni jinsi ambavyo hungea vituo vya uhifadhi vilivyotengana ili vifanye kazi vizuri zaidi kama moja. Badala ya kujenga mistari mpya ya umeme na vituo vya kuchunguza vinavyokostia milioni, mashirika yanaweza economiza pesa kwa kushirikisha tu betri zilizopo. Pia, wamiliki wanapata malipo ya ziada wakati nishati zilizohifadhiwa zinamsaidia kusawazisha mtandao wakati wa muda wa juu au wakati wa dharura. Kwa ujumla, tunachoona hapa ni njia ya kugeuza vituo vidogo vya uhifadhi vya kuzunguka katika rasilimali kubwa moja inayosaidia mtandao wote wa umeme, ikifanya usambazaji wetu wa umeme kuwa imara zaidi dhidi ya matatizo pia ikimpa watu wanaoweza betri hizo chanzo kingine cha mapato.

Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara

BESS ya kisanduku ni nini?

Mfumo wa Kuhifadhi Nishati ya Betri ya Kisanduku (BESS) ni mfumo wa kuhifadhi nishati kwa kiasili kubwa linalotumika kutoa huduma muhimu za ustabuu wa mtandao. Huhifadhi nishati ziada wakati wa mahitaji ya chini na inaondoa wakati wa mahitaji ya juu, kusaidia kusawazisha mabadiliko ya mzigo na kuchelewesha uwekaji wa fedha kubwa katika miundombinu ya miundombinu.

BESS husaidia jinsi gani katika usimamizi wa ukomavu?

BESS husaidia kusimamia ukomavu wa mtandao kwa kuhifadhi nishati ziada wakati mahitaji ni chini na kuitoa wakati wa mzigo wa juu. Hii inapunguza hatari ya kutoweka kwa umeme, kustahimisha mtandao, na kupunguza kutegemea mifumo ya kuzalisha umeme ya gharama juu.

Je, BESS inaweza kweli kuchelewesha uboreshaji wa miundombinu?

Ndiyo, BESS zilizowekwa kwa njia ya kisasa inaweza kuchelewesha uboreshaji wa gharama juu wa miongozo na vituo vya chini kwa kufupisha ukomavu wa sehemu fulani ya mtandao, kwa hivyo kuhifadhi gharama na wakati unaojitokeza na uboreshaji wa miundombinu ya kawaida.

BESS zinajumuika jinsi gani na nishati ya kisasa?

BESS inaweza kuhifadhi nguvu ziada zilizotengenezwa na madhabahu ya mabadiliko ya hali ya hewa, kama vile jua na upepo, wakati wa uzalishaji mkubwa. Nguvu hizi zilizohifadhiwa zinaweza kufanywa matumizi wakati wa mahitaji ya juu, kupunguza kuzimwa kwa mabadiliko ya hali ya hewa na kuongeza uwezekano wa kifedha kwa wafanyikazi.

Faida za BESS za Kusini ya Metri kwa Biashara ni Nini?

BESS za kusini ya metri zinasaidia biashara kupunguza malipo ya mahitaji katika masoko ya Muda-wa-Tumia kwa kuhifadhi na kutolea nishati ili kufanya upanuzi wa mabegua ya matumizi ya umeme. Mifumo hii inaweza kupunguza sana gharama za nishati, mara nyingi inalipa yenyewe ndani ya miaka michache.

Jukumu la BESS katika Mipango ya Umeme ya Kuvirtual ni Nini?

BESS ni sehemu muhimu ya mipango ya umeme ya kuvirtual kwa kusambaza rasilimali za uhifadhi kutoka kwa mahali mbalimbali ili kutoa huduma za mtandao. Zinasaidia kustawisha mtandao, kupunguza hitaji la miundombinu mpya, na kujenga mikondo ya mapato ya ziada kwa wamiliki wa batari.