İş ve Endüstriyel Meter Arkasındaki Uygulamalar için Dağıtık Enerji Depolama Sistemlerinin İşletimsel Analizi
Yeni enerji alanında odak nokta olan enerji depolama teknolojisi, elektrik şebekesinin zirve/derece tedarik ayarlaması için elektriği depolar. Ticari/endişeri bağlamdaki dağıtılmış enerji depolama, zirve kesilme yoluyla maliyetleri azaltır, şebeke istikrarını artırır ve zirve-derece dengesizliklerini hafifletir. Bu makale, ticari/endişeri kullanıcılar için uygulamalarını senaryolar ve uygunluk açısından inceler.
1 Uygulama Senaryosu Analizi
1.1 Talep Analizi
Elektrik maliyetleri, özellikle üreticiler için ticari/endişeri enerji giderlerinde hakimdir—genel şirketlerin toplam maliyetlerinin %10-20'si, eritme tesisleri için ise %40-50 kadarına ulaşabilir. Dağıtılmış depolama, zirve kesilme, kendi sağlama ve talep tarafı yanıtları ile enerji yapılarını optimize eder, tüketimi azaltır ve rekabet gücünü artırır.
1.1.1 Zirve Kesilme & Derece Doldurma
Kullanıcı tüketim kalıplarına ve yerel tarifelere dayanarak, uygun boyutta depolama dağıtılır. Düşük maliyetli derece/düz dönemlerde şarj edilir, yüksek maliyetli zirvelerde deşarj edilerek zirve yükleri azaltılır, premium güç satın almalarından kaçınılarak ve elektrik maliyetleri düşürülür.
1.1.2 Kendi Sağlama
Ekonomik büyüme, şehirlerdeki elektrik talebini artırmaktadır, bu da mevsimsel/devresel kıtlıklara yol açmaktadır. Tedarik sıkıntılı veya acil durumlarda şebeke istikrarını sağlamak amacıyla, elektrik kuruluşları düzenli güç şemaları kullanarak firmalara zirve yük taleplerini azaltmaları veya derece dönemlerinde tüketimlerini artırmaları konusunda teşvik edilmektedir.
1.1.3 Talep Taraflı Yanıt (DSR)
DSR, güç tedarik-talep gerilimlerinin ana çözümüdür ve kullanıcıların teşvikler altında elektrik yüklerini kendi kendine ayarlama özelliklerini tanımlar. Zirve kesilme/derece doldurmayı mümkün kılar. Dağıtılmış depolama gelişmeleriyle birlikte, DSR pilotları genişlemektedir. İllere ait elektrik kuruluşları şimdi teşvik şemaları yayınlıyor, bu da enerji depolamanın pazar statüsünü sağlamlaştırıyor.
1.2 Yük Analizi
Ticari/endişeri dağıtılmış depolama, gün vardiya, üç vardiya üretim ve rastgele dalgalanma yükleri dahil çeşitli senaryolar ve yük tiplerine uygundur.
1.2.1 Gün Vardiya Yükü
Yük eğrisi düzgün olup, çalışma başlangıcından sonra istikrarlı bir zirveye yükseliyor, ardından iş bittikten sonra bir dereceye düşüyor. Örneğin, bir alışveriş merkezi sabah 8:00'da çalışmaya başlıyor, 9:00-18:00 arasında (istikrarlı, düşük dalgalanma) zirveye ulaşıyor, 18:00'den sonra düşüyor ve gece 22:00-8:00 arasında bir dereceye ulaşıyor.
Tipik kullanıcılar: ticari kompleksler, ofisler, gün vardiya üreticiler. Zirveler gündüzün yüksek tarifeleriyle, dereceler gece saatlerinde düşük tarifelerle örtüşmektedir—zirve kesilmesi için idealdir.
1.2.2 Üç Vardiya Üretim Yükü
24/7 sürekli bir yük, ekipman işlemlerinde/malzeme değişimlerinde küçük dalgalanmalarla (örneğin, madencilik/metallurgi, 24 saatlik ekipman kullanılarak (ventilatörler, kompresörler)). Üretim odaklı firmalar yüksek maliyetler ve katı güvenilirlik ihtiyaçlarıyla karşı karşıyadır, bu da zirve kesilme, kendi sağlama vb. için depolamayı uygun kılar.
Fatura: iki parçalı endüstriyel (temel + enerji ücretleri). Depolama tasarımı, temel ücretlere şarj-deşarj etkilerini hesaba katmalıdır.
2.1.1 Düşük Gerilim Bağlantısı (Devam)
Düşük gerilim bağlantısı yöntemi, basit bir bağlantı şeması, düşük yeniden düzenleme maliyetleri ve basit prosedürler gibi avantajlara sahiptir. Ancak, bu yöntem, transformatör yük oranı ve yük emilim kapasitesi üzerinde nispeten yüksek gereklilikler getirir. Ayrıca, sadece belirli bir transformatörün yüküne uygulanabilir ve diğer transformatörlerin yüklerine güç sağlayamaz.
2.1.2 Yüksek Gerilim Bağlantısı
Yüksek gerilim bağlantısı, enerji depolama sisteminin, içsel adımlama sistemi aracılığıyla 10kV gerilim seviyesinde kullanıcının 10kV otobüsüne bağlanmasını ifade eder. Bu, kullanıcının var olan transformatörünün enerji depolama şarjı için fazladan kapasitesi olmadığı ya da birden fazla kullanıcının transformatörü olduğu ve yük dağılımı eşit olmayan senaryolara uygundur. Spesifik bağlantı yöntemi Şekil 2'de gösterilmiştir.
Bu yöntemin avantajları: enerji depolama şarjının transformatör yük oranından etkilenmemesi, sınırsız şarj gücü, birden fazla transformatörün yük emilimi ve yüksek emilim oranı. Dezavantajları: daha yüksek enerji depolama sistem maliyetleri; kullanıcıların güç sistemlerinin yüksek gerilimli yeniden düzenlenmesi (yeniden düzenleme maliyetlerini artırır); ve şebeke şirketlerinde iş genişlemesi/kapasite artışı süreçlerinin daha uzun ve daha sıkı olması.
2.2 Şarj ve Deşarj Stratejileri
Bağlantı yöntemleri, ilk enerji depolama inşaat maliyetlerini belirler; şarj/deşarj stratejileri geliri belirler.Stratejiler, senaryoya göre değişir: örneğin, kendi sağlama modu, şebeke kısıtlamaları/yetersizlikleri sırasında deşarj eder; talep tarafı yanıtı, enerji departmanı politikalarına uyar. Ticari/endişeri kullanım durumunun ana taşıyıcısı olan zirve kesilme/derece doldurma, zaman bazında tarife dönemleri ve fiyatları esas alınarak strateji tasarımına ihtiyaç duyar.
2.2.1 Zaman Bazlı Tarifeler
Bir eyaletin 110kV büyük endüstriyel tarifelerini örnek olarak alalım; detaylar Tablo 1'de verilmiştir.
2.2.2 Şarj ve Deşarj Stratejilerinin Analizi
Zaman bazlı elektrik fiyatlarının analizi sonucunda, her gün bir derece dönemi, iki düz dönem ve iki zirve dönemi bulunmaktadır. Enerji depolama sistemi için, günlük iki kez şarj ve iki kez deşarj yapmak en iyi ekonomik verimliliği sağlar, bu bir zirve-derece döngüsü ve bir zirve-düz döngüyü içerir.
3 Sonuç
Dağıtılmış enerji depolama teknolojisinin ticari ve endüstriyel alanlardaki uygulaması, elektrik şebekesinin istikrarını ve güvenliğini artırır, güç zirve-derece farklarını hafifletebilir ve aynı zamanda kullanıcılar için daha güvenilir bir güç sağlayabilir. Ticari ve endüstriyel kullanıcı tarafı, dağıtılmış enerji depolama için tipik bir uygulama senaryosudur. Elektrik maliyetlerini tasarruf ederek ve kullanıcılarına fayda sağlarken, aynı zamanda temiz enerjinin tüketim oranını etkili bir şekilde artırabilir, elektrik iletim kayıplarını etkili bir şekilde azaltabilir ve "çift karbon" hedeflerinin gerçekleştirilmesine katkıda bulunabilir.
Enerji depolama sistemi, pil şarj ve deşarj stratejileri aracılığıyla yük tarafında güç düzenleme gerçekleştirebilir, zirve-derece fiyat farkını elde ederek elektrik ücretlerinden tasarruf sağlayabilir ve talep tarafı yanıtı, kapasite yönetimi vb. ile birlikte çalışarak daha fazla faydaya ulaşılmasına yardımcı olabilir.
