Análise operativa de sistemas de almacenamento de enerxía distribuída para aplicacións comerciais e industriais detrás do contador

A tecnoloxía de almacenamento de enerxía, un punto focal na enerxía nova, almacena electricidade para o axuste da oferta de pico/valle da rede. O almacenamento de enerxía distribuído en contextos comerciais/industriais reduz custos mediante a supresión de picos, aumenta a estabilidade da rede e mitiga os desequilibrios entre picos e valles. Este artigo explora a súa aplicación para usuarios comerciais/industriais desde escenarios e factibilidade.

1 Análise de Escenario de Aplicación
1.1 Análise de Demanda

Os custos de electricidade dominan as despesas de enerxía comercial/industrial, especialmente para fabricantes—10% - 20% dos custos totais para empresas xerais, ata o 40% - 50% para fundidores. O almacenamento distribuído permite a supresión de picos, autoabastecemento e resposta do lado da demanda, optimizando as estruturas de enerxía, reducindo o consumo e mellorando a competitividade.

1.1.1 Supresión de Picos & Relleno de Valles

Basándose nos patróns de consumo do usuario e nas tarifas locais, implántase un almacenamento de tamaño adecuado. Carga durante períodos de valle/plano de baixo custo, descarga nos picos de alto custo para reducir as cargas de pico, evitar compras de enerxía cara e reducir os custos de electricidade.

1.1.2 Autoabastecemento

O crecemento económico impulsa a demanda de electricidade urbana, creando faltas sazonais/periodicas. Para asegurar a estabilidade da rede durante as crisis de abastecemento ou as emerxencias, as empresas eléctricas usan esquemas de enerxía ordenada, incentivando ás empresas a reducir a demanda de pico ou aumentar o consumo no período de valle.

1.1.3 Resposta do Lado da Demanda (DSR)

A DSR, unha solución clave para as tensións de oferta e demanda de enerxía, describe a axuste proactivo das cargas de electricidade por parte dos usuarios baixo incentivos. Permite a supresión de picos/relleno de valles. Con avances no almacenamento distribuído, os pilotos de DSR están expandíndose. As empresas eléctricas provinciais agora emiten esquemas de incentivo, consolidando o estado de mercado do almacenamento de enerxía.

1.2 Análise de Carga

O almacenamento distribuído comercial/industrial é adecuado para diversos escenarios e tipos de carga: turno diurno, tres turnos de produción e cargas de fluctuación aleatoria.

1.2.1 Carga de Turno Diurno

A curva de carga é suave: asciende a un pico estable despois do inicio do traballo, despois cae a un valle despois do traballo. Por exemplo, un centro comercial aumenta as 8:00 am, alcanza o pico entre as 9:00 am e as 6:00 pm (estable, con baixas fluctuacións), diminúe despois das 6:00 pm e alcanza o valle entre as 10:00 pm e as 8:00 am.
Usuarios típicos: complexos comerciais, oficinas, fabricantes de turno diurno. Os picos coinciden con tarifas altas diurnas, os valles con tarifas nocturnas baixas—ideal para a supresión de picos.

1.2.2 Carga de Produción de Tres Turnos

Unha carga continua de 24/7 con fluctuacións menores (por exemplo, durante a operación de equipos/cambios de material). Común en minería/metalluxia, usando equipos de 24h (ventiladores, compresores). As empresas centradas na produción enfrentan custos altos e necesidades estritas de fiabilidade, sendo adecuadas para a supresión de picos, autoabastecemento, etc.
Facturación: industrial de dúas partes (básica + cargos de enerxía). O deseño do almacenamento debe ter en conta os efectos de carga/descarga sobre os custos básicos.

2.1.1 Conexión de Baixa Voltaixe (Continuación)

O método de conexión de baixa voltaixe presenta vantaxes como un esquema de conexión simple, custos de reforma baixos e procedementos straightforward. No entanto, impón requisitos relativamente altos na taxa de carga do transformador e na capacidade de absorción de carga. Ademais, só funciona para a carga do transformador específico e non pode fornecer enerxía a cargas de outros transformadores.

2.1.2 Conexión de Alta Voltaixe

A conexión de alta voltaixe significa que o sistema de almacenamento de enerxía, a través do seu sistema de elevación integrado, se conecta ao bus de 10kV do usuario a un nivel de 10kV. É adecuado para escenarios onde o transformador existente do usuario non ten capacidade adicional para a carga do almacenamento de enerxía, ou onde hai múltiples transformadores de usuario con distribución de carga desigual. O método de cableado específico amóstrase na Figura 2.

As vantaxes deste método son: a carga do almacenamento de enerxía non afectada pola taxa de carga do transformador, potencia de carga ilimitada, absorción simultánea de carga para múltiples transformadores e alta taxa de absorción. Desvantaxes: custos máis altos do sistema de almacenamento de enerxía; necesidade de reformas de alta voltaixe nos sistemas de enerxía dos usuarios (que añaden custos de reforma); e proceso máis longo e rigoroso para a expansión/aumento de capacidade nas empresas de rede.

2.2 Estratexias de Carga e Descarga

Os métodos de conexión determinan os custos iniciais de construción do almacenamento de enerxía; as estratexias de carga/descarga dictan os ingresos.As estratexias varían segundo o escenario: por exemplo, o modo de autoabastecemento descarga durante a restrición/escasez da rede; a resposta do lado da demanda segue as políticas do departamento de enerxía. A supresión de picos/relleno de valles, o caso de uso clave comercial/industrial, require o deseño de estratexias baseado en períodos e prezos de tarifa horaria.

2.2.1 Tarifas Horarias

Tomando como exemplo as tarifas industriais grandes de 110kV dunha provincia; detalles na Táboa 1.

2.2.2 Análise de Estratexias de Carga e Descarga

Analizando os prezos de electricidade horarios, hai un período de valle, dous períodos planos e dous períodos de pico cada día. Para o sistema de almacenamento de enerxía, adoptar unha estratexia de cargar dúas veces e descargar dúas veces por día produce a mellor eficiencia económica, implicando un ciclo de pico-valle e un ciclo de pico-plano.

3 Conclusión

A aplicación da tecnoloxía de almacenamento de enerxía distribuída no campo comercial e industrial axuda a mellorar a estabilidade e seguridade da rede eléctrica, pode aliviar o problema das diferenzas de pico-valle de enerxía, e ao mesmo tempo, pode proporcionar un suministro de enerxía máis fiable para os usuarios. O lado do usuario comercial e industrial é un escenario de aplicación típico para o almacenamento de enerxía distribuída. Sobre a base de ahorrar nos custos de electricidade e traelles beneficios aos usuarios, tamén pode mellorar eficazmente a taxa de consumo de enerxía limpa, reducir eficazmente as perdas de transmisión de electricidade e contribuír á realización dos obxectivos "dual-carbon".

O sistema de almacenamento de enerxía pode realizar a regulación de potencia no lado da carga a través de estratexias de carga e descarga de baterías, ahorrar custos de electricidade mediante a arbitraxe da diferenza de prezos de pico-valle, e pode ampliar ademais os beneficios cooperando coa resposta do lado da demanda, a xestión da capacidade, etc.