Optimering av ny energianvändning: Lagerslösningen för industriell och kommersiell energi för toppklippning nätstabilitet & besparingar
I. Exekutivsammanfattning
Medan den globala energiomställningen accelererar har industriella och kommersiella energilagringsystem (ICESS) blivit en viktig lösning för att hantera skillnader i elpriser mellan topp- och dalperioder, nätfluktuationer och integration av förnybar energi. Genom att kombinera ny energigenerering (t.ex. solceller, vindkraft) med smarta nätteknologier optimerar ICESS energihanteringen. Denna modulärt utformade lösning täcker hela kedjan från teknikval till kommersiell implementering, vilket ger företag ett ekonomiskt hållbart och säkerhetsmässigt överensstämmande energihanteringssystem.
II. Problemformulering: Viktiga energiutmaningar för industriella och kommersiella användare
- Höga elkostnader: Skillnaden i priser mellan topp- och dalperioder överskrider 0,7 RMB/kWh, där toppavgifter utgör 72% av företagens elkostnader.
- Nätinstabilitet: Strömavbrott och spänningsfluktuationer orsakar produktionstillstånd och effektivitetsförluster.
- Låg utnyttjandegrad av förnybar energi: Medelvärdet för självanvändning av solceller på plats är endast 30%, medan nätinmatningsavgifter ger minimal intäkt.
- Tryck på nätets kapacitet: Korta belastningstoppar tvingar dyrbara nätuppdateringar (t.ex. transformerbyte).
III. Lösning: Arkitektur för ICESS-system
1. Huvudkomponenter & teknikval
|
Komponent |
Teknisk lösning |
Funktion & fördel |
|
Batterisystem |
LFP-batterier (huvudström), flödesbatterier (långvarig) |
Hög cykluslivslängd (>6 000 cykler), säkerhet & stabilitet (UL9540 certifierad) |
|
Energikonverteringssystem (PCS) |
Tvåvägsinverterare |
AC/DC-konvertering, svars tid <100ms, stödjer nätanslutning/avkoppling |
|
Energihanteringssystem (EMS) |
Intelligent EMS-plattform |
Optimering av laddning/avläggning i realtid med hjälp av tarifsignaler & lastprognoser för att öka ROI |
|
Värmehantering & brandskydd |
Vätskelkylning + HFC-227ea brandbekämpning |
Temperaturkontroll (5–30°C), nollfördröjd brandbekämpning (NFPA855-kompatibel) |
2. Systemintegrationsdesign
- Modulära kabinetter: Kapacitet per kabinet: 500 kWh–1 MWh, stödjer parallell expansion (t.ex. krävs 4–8 kabinetter för ett 4 MWh-system).
- Multiennergiantegrering:
Synergieffekt PV-lagring: Ökar självanvändningen av solceller till 80%;
Lagring/laddning samordning: Minskar belastningen från snabb laddning av elektriska fordon, minskar stress på transformatorer.
IV. Användningsscenarier & affärsmodeller
1. Typiska scenarier
|
Scenario |
Lösning |
Fallfördel |
|
Energiintensiv fabrik |
Toppavskärning + Hantering av efterfrågeavgifter |
Sparar 2 miljoner RMB/år (1 MW/2 MWh-system) |
|
Kommersiellt komplext |
Förskjutning av HVAC-belastning + PV-samordning |
Minskar kostnader med 30%, minskar 100 ton CO₂/år |
|
PV-lagringsladdningsstation |
Buffrar snabb laddningsbelastning + arbitrage |
Återbetalningstid <4 år |
|
Mikronät/avkopplat nät |
Ersättning av dieselgeneratör (öar, gruver) |
Minskar beroendet av diesel med 70% |
2. Ekonomisk analys
- Kostnadssparingar:
o Prisarbitrage: Utnyttjar skillnader i avgifter (0,7 RMB/kWh) för att minska elkostnader med 15–30%;
o Hantering av efterfrågeavgifter: Minskar kapacitetsbaserade avgifter (gäller för >315 kVA-transformatorer). - ROI-analys:
- Initial investering: 5 miljoner RMB (1 MW-system);
- Återbetalningstid: 3–5 år (beroende på lokala subventioner & avgiftspolitik).
V. Implementeringsvägledning
- Efterfrågebedömning: Analysera 12 månaders eldata för att kartlägga belastningsprofiler och topp/dal-mönster.
- Systemdesign:
o Kapacitetsberäkning: Lagringskapacitet = Snitt daglig toppkonsumtion × DoD (85%) × Systemeffektivitet (88%);
o Platsval: Nära förnybara energikällor eller belastningscentrum. - Distribution & drift och underhåll:
o Modulär installation (projekt tid <30 dagar);
o Smart övervakning: BMS+EMS realtidsmeddelanden, drift- och underhållskostnad <2% av CAPEX/år.
VI. Fallstudie: Elektronikfabrik
- Utmaning: Daglig toppbelastning 2× högre än natttid, med toppavgifter som utgör 72% av elkostnader.
- Lösning: 300 kW effekt / 500 kWh kapacitet LFP-batterisystem installerat.
- Resultat:
- Årlig minskning av elkostnader: 20%;
- Självanvändning av solceller ökad till 80%;
- 4-timmars nödladdning för kritiska produktionslinjer.
