Operációs elemzés a tervezett energia-tároló rendszereknek kereskedelmi és ipari felhasználásra vonatkozóan

Az energia tárolási technológia, az új energiák egyik fókuszpontja, tárol elektromos energiát a hálózat csúcs- és völgyi ellátásának kiegyenlítésére. A kereskedelmi/gyártó szférikben elosztott energia tárolása költségeket csökkent a csúcslefedés révén, növeli a hálózat stabilitását, és enyhíti a csúcs-völgyi egyensúlytalanságokat. Ez a tanulmány a kereskedelmi/gyártó felhasználók számára alkalmazhatóságát vizsgálja forgatókönyveken és megvalósíthatóságon keresztül.

1 Alkalmazási forgatókönyv elemzése
1.1 Igényelemzés

A villamosenergia költségei meghatározzák a kereskedelmi/gyártó szektor energiafogyasztását, különösen a gyártók esetében—általános vállalatoknál a teljes költségek 10% - 20%-a, sőt, a raffinálók esetében akár 40% - 50%. Az elosztott tárolás lehetővé teszi a csúcslefedést, a sajátellátást és a kérdéses oldali reagálást, optimalizálva az energiastruktúrát, csökkentve a fogyasztást, és növelve a versenyképességet.

1.1.1 Csúcslefedés & Völgyi kitöltés

A felhasználói fogyasztási minták és helyi díjszabás alapján helyesen méretezett tárolást telepítenek. Töltenek alacsony költségű völgyi vagy lapos időszakokban, és ürítnek magas költségű csúcspériodokban, hogy csökkentsék a csúcs terhelést, kerüljék a prémium áron történő energiavásárlást, és csökkentsék a villamosenergia költségeket.

1.1.2 Sajátellátás

A gazdasági növekedés hozzájárul az országos villamosenergiaigényhez, ami időszakos vagy szezonális hiányokhoz vezethet. A hálózat stabilitásának biztosítása érdekében a szolgáltatók rendszeres energiamegoldásokkal ösztönzik a cégeket, hogy csökkentsék a csúcsidőbeli igényüket, vagy növeljék a völgyi időszakokban történő fogyasztást.

1.1.3 Kérdéses oldali reagálás (DSR)

A DSR, a villamosenergia kínálat-igény feszültségeinek egyik kulcsfontosságú megoldása, amely azt jelenti, hogy a felhasználók ösztönzők alapján proaktívan módosítják az energiaigényüket. Ezzel lehetővé teszik a csúcslefedést és a völgyi kitöltést. Az elosztott tárolási fejlesztésekkel a DSR-pilóták kiterjednek. A tartományi szolgáltatók mostanra ösztönző programokat adnak ki, erősítve az energia tárolás piaci helyzetét.

1.2 Terhelés elemzése

A kereskedelmi/gyártó elosztott tárolás többféle forgatókönyvhöz és terhelésmintához illik: napi munkaidő, háromműszakos termelés, és véletlenszerű fluktuáló terhelések.

1.2.1 Napi munkaidő terhelés

A terhelési görbe sima: a munkaidő után stabil csúcshoz emelkedik, majd a munka befejeztével völgyre esik. Például egy bevásárlóközpont 8:00-kor kezd el növekedni, 9:00-18:00 között csúcsra jut (stabil, alacsony fluktuáció), majd 18:00 után csökken, és 22:00-8:00 között völgyre esik.
Tipikus felhasználók: kereskedelmi komplexek, irodák, napi munkaidőben működő gyártók. A csúcsok napbeli magas tarifával, a völgyek éjszakai alacsony tarifával egyeznek meg—ideális a csúcslefedésre.

1.2.2 Háromműszakos termelési terhelés

Ez egy 24/7 folyamatos terhelés, kis fluktuációkkal (pl., gépek működése vagy anyagcserélés során). Gyakori a bányászat/bányászati iparban, ahol 24 órás berendezések (szellőztetők, tömörítők) használatosak. A termelésre koncentrált cégek magas költségekkel és szigorú megbízhatósági igényekkel találkoznak, ami alkalmas a csúcslefedésre, a sajátellátásra, stb.
Számlázás: két részből álló ipari (alap + energia díjak). A tárolási tervezés figyelembe kell vennie a töltés-ürités hatását az alapdíjakra.

2.1.1 Alacsony feszültségű csatlakozás (Folytatás)

Az alacsony feszültségű csatlakozási módszer előnyeit, mint egyszerű csatlakozási séma, alacsony modernizációs költségek, és egyszerű eljárások, jellemzik. Viszont magasabb követelményeket támaszt a transzformátor terhelési arányára és a terhelés elfogadó kapacitására. Ezenkívül csak a konkrét transzformátor terhelésére működik, nem tud más transzformátorok terhelésére villamosenergiát szolgáltatni.

2.1.2 Magas feszültségű csatlakozás

A magas feszültségű csatlakozás azt jelenti, hogy az energia tároló rendszer, a beépített léptető rendszerrel, 10kV feszültségűen csatlakozik a felhasználó 10kV buszához. Jól illik olyan esetekhez, ahol a meglévő transzformátor nincs extra kapacitása a tároló rendszer töltésére, vagy ahol több felhasználói transzformátor van, egyenlőtlen terheléseloszlással. A konkrét csatlakozási módszert mutatja a 2. ábra.

Ez a módszer előnyei: a tároló rendszer töltése a transzformátor terhelési arányától független, korlátozatlan töltési teljesítmény, több transzformátor szimultán terhelésének elfogadása, és magas elfogadó arány. Hátrányai: magasabb energia tároló rendszer költségei; a felhasználók energia rendszerének magas feszültségű modernizációja (helyesbítési költségekkel); és hosszabb, szigorúbb folyamat a hálózati vállalatok számára a üzleti kiterjesztés/kapacitás növelésére.

2.2 Töltés-ürités stratégiai

A csatlakozási módszerek határozzák meg az energia tároló rendszer kezdeti építési költségeit; a töltés-ürités stratégiai pedig a bevételeket.A stratégiai változhat a forgatókönyvtől: például a sajátellátás módban ürítenek a hálózati korlátozások vagy hiányzások során; a kérdéses oldali reagálás a villamosenergia szolgáltatók politikáját követi. A csúcslefedés és a völgyi kitöltés, a kereskedelmi/gyártó szektor fő alkalmazása, a stratégiai tervezését a fogyasztás időszakos tarifái és árai alapján kell megtervezni.

2.2.1 Időszakos tarifák

Példaként vegyük egy tartomány 110kV nagyipari tarifáját; részletek a 1. táblázatban.

2.2.2 Töltés-ürités stratégiai elemzése

Az időszakos villamosenergia árainak elemzése alapján, napi egy völgyi, két lapos, és két csúcsidőszak van. Az energia tároló rendszer esetén, a napi kétszeres töltés és kétszeres ürités a legjobb gazdasági hatékonyságot nyújt, amely egy csúcs-völgyi ciklusot és egy csúcs-lapos ciklusot jelent.

3 Összegzés

Az elosztott energia tárolási technológia kereskedelmi és gyártó szférában való alkalmazása segít a hálózat stabilitásának és biztonságának javításában, enyhíti a villamosenergia csúcs-völgyi különbségek problémáját, és ugyanakkor megbízhatóbb villamosenergia-ellátást biztosít a felhasználók számára. A kereskedelmi és gyártó felhasználók oldala a tipikus alkalmazási forgatókönyv az elosztott energia tárolás számára. A villamosenergia költségek csökkentése mellett, a felhasználók számára előnyöket is hoz, és hatékonyan növeli a tiszta energia fogyasztási arányát, csökkentve a villamosenergia továbbítási veszteségeket, és hozzájárulva a „dupla szén” céljainak megvalósításához.

Az energia tároló rendszer a terhelés oldalának szabályozását a batteriák töltés-ürités stratégiai révén valósíthatja meg, a csúcs-völgyi árkülönbség árboltárértékesítésével villamosenergia költségeket spórol, és további előnyöket biztosíthat a kérdéses oldali reagálással, kapacitáskezeléssel, stb. együttműködésével.