Analisis Operasional Sistem Penyimpanan Energi Terdistribusi untuk Aplikasi Komersial & Industri di Balik Meter

Teknologi penyimpanan energi, fokus utama dalam energi baru, menyimpan listrik untuk penyesuaian puncak/lembah jaringan. Penyimpanan energi terdistribusi dalam konteks komersial/industri mengurangi biaya melalui pemangkasan puncak, meningkatkan stabilitas jaringan, dan mengurangi ketidakseimbangan puncak-lembah. Makalah ini mengeksplorasi aplikasinya bagi pengguna komersial/industri dari skenario dan kelayakan.

1 Analisis Skenario Aplikasi
1.1 Analisis Kebutuhan

Biaya listrik mendominasi biaya energi komersial/industri, terutama untuk produsen—10% - 20% dari total biaya untuk perusahaan umum, hingga 40% - 50% untuk peleburan. Penyimpanan terdistribusi memungkinkan pemangkasan puncak, pasokan sendiri, dan respons sisi permintaan, mengoptimalkan struktur energi, memotong konsumsi, dan meningkatkan daya saing.

1.1.1 Pemangkasan Puncak & Pengisian Lembah

Berdasarkan pola konsumsi pengguna dan tarif lokal, deploy penyimpanan berukuran sesuai. Muat selama periode lembah/datar dengan biaya rendah, lepaskan pada puncak biaya tinggi untuk mengurangi beban puncak, hindari pembelian listrik premium, dan kurangi biaya listrik.

1.1.2 Pasokan Sendiri

Pertumbuhan ekonomi mendorong permintaan listrik perkotaan, menciptakan kekurangan musiman/periodik. Untuk memastikan stabilitas jaringan selama kelangkaan atau darurat, utilitas menggunakan skema listrik tertib, mendorong perusahaan untuk mengurangi permintaan puncak atau meningkatkan konsumsi periode lembah.

1.1.3 Respons Sisi Permintaan (DSR)

DSR, solusi kunci untuk ketegangan pasokan-permintaan listrik, menggambarkan pengguna yang secara proaktif menyesuaikan beban listrik di bawah insentif. Ini memungkinkan pemangkasan puncak/pengisian lembah. Dengan kemajuan penyimpanan terdistribusi, uji coba DSR semakin berkembang. Utilitas provinsi sekarang mengeluarkan skema insentif, memperkuat status pasar penyimpanan energi.

1.2 Analisis Beban

Penyimpanan terdistribusi komersial/industri cocok untuk berbagai skenario dan jenis beban: shift siang, produksi tiga shift, dan beban fluktuatif acak.

1.2.1 Beban Shift Siang

Kurva beban mulus: naik ke puncak stabil setelah dimulainya kerja, lalu turun ke lembah setelah kerja. Misalnya, mal naik pada pukul 8:00, puncak pada 9:00-18:00 (stabil, fluktuasi rendah), turun setelah 18:00, dan mencapai lembah 22:00-08:00.
Pengguna tipikal: kompleks komersial, kantor, produsen shift siang. Puncak sesuai dengan tarif siang hari tinggi, lembah dengan tarif malam rendah—ideal untuk pemangkasan puncak.

1.2.2 Beban Produksi Tiga Shift

Beban 24/7 berkelanjutan dengan fluktuasi minor (mis., selama operasi peralatan/perubahan material). Umum di pertambangan/metallurgi, menggunakan peralatan 24 jam (ventilator, kompresor). Perusahaan fokus produksi menghadapi biaya tinggi dan kebutuhan andalan yang ketat, cocok untuk penyimpanan pemangkasan puncak, pasokan sendiri, dll.
Penghitungan: industri dua bagian (dasar + biaya energi). Desain penyimpanan harus mempertimbangkan dampak muat-lepas pada biaya dasar.

2.1.1 Koneksi Rendah Tegangan (Lanjutan)

Metode koneksi rendah tegangan memiliki keuntungan seperti skema koneksi sederhana, biaya retrofit rendah, dan prosedur mudah. Namun, metode ini menetapkan persyaratan yang relatif tinggi terhadap laju beban transformator dan kapasitas penyerapan beban. Selain itu, metode ini hanya berlaku untuk beban transformator tertentu dan tidak dapat mensuplai beban transformator lain.

2.1.2 Koneksi Tinggi Tegangan

Koneksi tinggi tegangan berarti sistem penyimpanan energi, melalui sistem step-up bawaannya, terhubung ke bus 10kV pengguna pada level tegangan 10kV. Metode ini cocok untuk skenario di mana transformator pengguna yang ada tidak memiliki kapasitas tambahan untuk pengisian penyimpanan energi, atau di mana terdapat beberapa transformator pengguna dengan distribusi beban yang tidak merata. Metode kabel spesifik ditunjukkan pada Gambar 2.

Keuntungan metode ini: pengisian penyimpanan energi tidak terpengaruh oleh laju beban transformator, daya pengisian tanpa batas, penyerapan beban simultan untuk beberapa transformator, dan tingkat penyerapan tinggi. Kerugian: biaya sistem penyimpanan energi lebih tinggi; perlu retrofit tinggi tegangan sistem listrik pengguna (menambah biaya retrofit); dan proses bisnis ekspansi/peningkatan kapasitas di perusahaan jaringan lebih panjang dan ketat.

2.2 Strategi Pengisian & Pelepasan

Metode koneksi menentukan biaya awal pembangunan penyimpanan energi; strategi pengisian/pelepasan menentukan pendapatan.Strategi bervariasi berdasarkan skenario: misalnya, mode pasokan sendiri melepaskan selama pemotongan/jamuan jaringan; respons sisi permintaan mengikuti kebijakan departemen listrik. Pemangkasan puncak/pengisian lembah, kasus penggunaan komersial/industri utama, memerlukan desain strategi berdasarkan periode dan harga tarif waktu.

2.2.1 Tarif Waktu

Ambil contoh tarif industri besar 110kV suatu provinsi; detail dalam Tabel 1.

2.2.2 Analisis Strategi Pengisian dan Pelepasan

Dengan menganalisis harga listrik berdasarkan waktu, terdapat satu periode lembah, dua periode datar, dan dua periode puncak setiap hari. Untuk sistem penyimpanan energi, mengadopsi strategi pengisian dua kali dan pelepasan dua kali sehari menghasilkan efisiensi ekonomi terbaik, melibatkan satu siklus puncak-lembah dan satu siklus puncak-datar.

3 Kesimpulan

Penerapan teknologi penyimpanan energi terdistribusi di bidang komersial dan industri membantu meningkatkan stabilitas dan keamanan jaringan listrik, dapat mengurangi masalah perbedaan puncak-lembah listrik, dan pada saat yang sama, dapat menyediakan pasokan listrik yang lebih andal bagi pengguna. Sisi pengguna komersial dan industri adalah skenario aplikasi tipikal untuk penyimpanan energi terdistribusi. Berbasis penghematan biaya listrik dan manfaat bagi pengguna, juga dapat secara efektif meningkatkan tingkat konsumsi energi bersih, mengurangi kerugian transmisi listrik, dan berkontribusi pada pencapaian tujuan "dual-carbon".

Sistem penyimpanan energi dapat merealisasikan regulasi daya pada sisi beban melalui strategi pengisian dan pelepasan baterai, menghemat biaya listrik dengan arbitrase perbedaan harga puncak-lembah, dan dapat lebih memperluas manfaat dengan bekerja sama dengan respons sisi permintaan, manajemen kapasitas, dll.