Оптимизиране на използването на нови енергийни източници: Промишлено и търговско решение за съхранение на енергия за намаляване на връхните потребления стабилност на мрежата и спестявания
Ⅰ. Изпълнителен резюме
Докато глобалният преход към енергията се ускорява, индустриалните и комерциални системи за съхранение на енергия (ICESS) са станали ключово решение за справяне с разликите в цените на електроенергията в пикове и долини, колебанията в мрежата и интеграцията на възобновяеми източници на енергия. Чрез комбиниране на нови технологии за генериране на енергия (например, фотovoltaика, ветроенергия) с умни мрежови технологии, ICESS оптимизира управлението на енергията. Това модулно проектирано решение покрива целия процес от избор на технология до комерсиална имплементация, предлагайки икономически жизнеспособна и отговаряща на стандартите за безопасност система за управление на енергията за предприятията.
II. Описване на проблема: Ключови енергийни предизвикателства за индустриалните и комерциални потребители
- Високи разходи за електроенергия: Разликите в цените в пикове и долини надхвърлят 0,7 CNY/кВтч, а тарифите в пики представляват 72% от разходите на дружествата за електроенергия.
- Нестабилност на мрежата: Ограниченията на мощността и колебанията на напрежението причиняват прекъсвания в производството и загуби на ефективност.
- Ниска употреба на възобновяема енергия: Средната степен на самопотребление на местни фотovoltaични системи е само 30%, докато тарифите за продажба на енергия в мрежата приносият минимални приходи.
- Натиск върху капацитета на мрежата: Краткосрочните пики на натоварване принуждават до скъпи обновления на мрежата (например, замяна на трансформатори).
III. Решение: Архитектура на системата ICESS
1. Основни компоненти и избор на технологии
|
Компонент |
Техническо решение |
Функция и предимства |
|
Батерийна система |
LFP батерии (основни), проточни батерии (за дълго съхранение) |
Висок брой цикли (>6,000 цикла), безопасност и стабилност (сертифицирани UL9540) |
|
Система за преобразуване на мощност (PCS) |
Двуосова инверторна система |
Преобразуване AC/DC, време за реакция <100ms, поддържа свързване към мрежата/без мрежа |
|
Система за управление на енергията (EMS) |
Интелигентна EMS платформа |
Оптимизация на зареждане и разтоварване в реално време чрез сигнали за тарифи и прогнози на натоварване, за да се увеличат инвестициите |
|
Термално управление и пожарна защита |
Жидко охлаждане + HFC-227ea противопожарна система |
Контрол на температурата (5–30°C), без закъснение пожарна защита (съответства на NFPA855) |
2. Проект на интеграцията на системата
- Модулни шкафове: Единична капацитет на шкафа: 500кВтч–1МВтч, поддържа паралелно разширяване (например, 4МВтч система изисква 4–8 шкафа).
- Интеграция на много източници на енергия:
Синергия PV-съхранение: Увеличава степента на самопотребление на фотovoltaичната енергия до 80%;
Съгласуване на съхранение и зареждане: Намалява въздействието на бързото зареждане на електромобили, намалявайки стреса върху трансформаторите.
IV. Приложения и бизнес модели
1. Типични сценарии
|
Сценарий |
Решение |
Ползи от случая |
|
Енергоемка фабрика |
Засичане на пики + Управление на тарифите по изискване |
Спестява 2M CNY/година (система 1MW/2MWh) |
|
Комерсиален комплекс |
Пренасяне на натоварването на HVAC + Координация с PV |
Намалява разходите с 30%, намалява 100 тона CO₂/година |
|
Станция за зареждане с PV-съхранение |
Буферизация на бързото зареждане + Арбитраж |
Период на възвръщаемост <4 години |
|
Микромножество/без мрежа |
Замяна на дизелови генератори (острови, мини) |
Намалява зависимостта от дизел на 70% |
2. Икономически анализ
- Спестяващи разходи:
o Арбитраж на цените: Използва разликите в тарифите (0,7 CNY/кВтч) за намаляване на разходите за електроенергия с 15–30%;
o Управление на тарифите по изискване: Намалява таксите, основани на капацитета (приложими за трансформатори >315кВA). - Анализ на ROI:
- Първоначални инвестиции: 5M CNY (система 1MW);
- Период на възвръщаемост: 3–5 години (в зависимост от местни субсидии и политики за тарифи).
V. План за имплементация
- Оценка на изискванията: Анализ на 12 месеца данни за електроенергия, за да се картографират профилите на натоварване и пики/долини.
- Проект на системата:
o Изчисление на капацитета: Капацитет на съхранение = Средно дневно пиково потребление × DoD (85%) × Ефективност на системата (88%);
o Избор на място: Близост до възобновяеми източници или центрове на натоварване. - Имплементация и операции и поддръжка (O&M):
o Модулна инсталация (проектен график <30 дни);
o Интелигентен мониторинг: BMS+EMS реални аларми, разходи за O&M <2% от CAPEX/година.
VI. Кейс студия: Фабрика за производство на електроника
- Предизвикателство: Дневното пиково натоварване е 2 пъти по-високо от нощното, с тарифи в пики, които представляват 72% от разходите за електроенергия.
- Решение: Разположена система с мощност 300кW / капацитет 500кВтч LFP батерии.
- Резултати:
- Годишно намаление на разходите за електроенергия: 20%;
- Степента на самопотребление на фотovoltaичната енергия се увеличи до 80%;
- Четиричасов резервен режим за важни производствени линии.
