การเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานใหม่: โซลูชันการจัดเก็บพลังงานอุตสาหกรรมและพาณิชย์สำหรับการลดยอดสูงสุด การเสถียรของระบบไฟฟ้าและการประหยัด
Ⅰ. สรุปผู้บริหาร
เนื่องจากความเร่งด่วนในการเปลี่ยนแปลงพลังงานทั่วโลก Industrial & Commercial Energy Storage Systems (ICESS) ได้กลายเป็นโซลูชันสำคัญในการจัดการกับช่องว่างของราคาไฟฟ้าระหว่างช่วงพีคและออฟพีค การแกว่งตัวของระบบไฟฟ้า และการรวมพลังงานทดแทน โดยการรวมพลังงานใหม่ (เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานลม) กับเทคโนโลยีสมาร์ทกริด ICESS สามารถเพิ่มประสิทธิภาพในการจัดการพลังงาน โซลูชันที่ออกแบบแบบโมดูลาร์นี้ครอบคลุมทั้งหมดตั้งแต่การเลือกเทคโนโลยีจนถึงการดำเนินการทางการค้า มอบระบบจัดการพลังงานที่มีความเป็นไปได้ทางเศรษฐศาสตร์และปฏิบัติตามมาตรฐานความปลอดภัยสำหรับองค์กร
II. คำอธิบายปัญหา: ปัญหาพลังงานหลักสำหรับผู้ใช้อุตสาหกรรมและพาณิชย์
- ค่าไฟฟ้าสูง: ช่องว่างของราคาระหว่างช่วงพีคและออฟพีคเกินกว่า RMB 0.7/kWh ซึ่งค่าไฟฟ้าในช่วงพีคประกอบขึ้น 72% ของค่าใช้จ่ายไฟฟ้าขององค์กร
- ความไม่เสถียรของระบบไฟฟ้า: การลดกำลังผลิตและการแกว่งตัวของแรงดันทำให้การผลิตหยุดชะงักและเสียประสิทธิภาพ
- การใช้พลังงานทดแทนต่ำ: อัตราการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ภายในสถานที่เฉลี่ยเพียง 30% ในขณะที่ค่าตอบแทนจากการขายไฟฟ้าเข้าระบบมีรายได้น้อย
- ความกดดันของความจุระบบไฟฟ้า: โหลดพีคในระยะสั้นทำให้ต้องทำการปรับปรุงระบบไฟฟ้าอย่างแพง (เช่น การเปลี่ยนแปลงหม้อแปลง)
III. โซลูชัน: สถาปัตยกรรมระบบ ICESS
1. ส่วนประกอบหลักและการเลือกเทคโนโลยี
|
ส่วนประกอบ |
โซลูชันทางเทคนิค |
ฟังก์ชันและข้อดี |
|
ระบบแบตเตอรี่ |
แบตเตอรี่ LFP (หลัก), แบตเตอรี่โฟลว์ (ระยะยาว) |
วงจรชีวิตสูง (>6,000 ครั้ง), ความปลอดภัยและความเสถียร (ได้รับการรับรอง UL9540) |
|
ระบบแปลงพลังงาน (PCS) |
อินเวอร์เตอร์สองทาง |
การแปลง AC/DC, ความเร็วในการตอบสนอง <100ms, รองรับการสลับระหว่างการเชื่อมต่อและไม่เชื่อมต่อระบบไฟฟ้า |
|
ระบบจัดการพลังงาน (EMS) |
แพลตฟอร์ม EMS ที่ฉลาด |
การปรับปรุงการชาร์จและปล่อยไฟฟ้าในเวลาจริงโดยใช้สัญญาณราคาและคาดการณ์โหลดเพื่อเพิ่ม ROI |
|
การจัดการความร้อนและการป้องกันไฟไหม้ |
การทำความเย็นด้วยของเหลว + การระงับไฟด้วย HFC-227ea |
ควบคุมอุณหภูมิ (5–30°C), การระงับไฟที่ไม่มีความหน่วง (ปฏิบัติตาม NFPA855) |
2. การออกแบบการรวมระบบ
- ตู้โมดูลาร์: ความจุตู้เดียว: 500kWh–1MWh, รองรับการขยายขนาน (เช่น ระบบ 4MWh ต้องการ 4–8 ตู้)
- การรวมพลังงานหลายชนิด:
การประสานงาน PV-Storage: เพิ่มอัตราการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ภายในสถานที่เป็น 80%;
การประสานงานการชาร์จ: ลดผลกระทบของการโหลดจากการชาร์จเร็วของ EV ลดความเครียดของหม้อแปลง
IV. สถานการณ์การประยุกต์ใช้และโมเดลธุรกิจ
1. สถานการณ์ทั่วไป
|
สถานการณ์ |
โซลูชัน |
ประโยชน์ของกรณี |
|
โรงงานที่ใช้พลังงานสูง |
การลดพีค + การจัดการค่าใช้จ่ายตามความต้องการ |
ประหยัด RMB 2M/ปี (ระบบ 1MW/2MWh) |
|
คอมเพล็กซ์พาณิชย์ |
การเปลี่ยนแปลงโหลด HVAC + การประสานงาน PV |
ลดค่าใช้จ่ายลง 30%, ลด CO₂ 100 ตัน/ปี |
|
สถานีชาร์จ PV-Storage |
การบัฟเฟอร์โหลดจากการชาร์จเร็ว + การทำกำไร |
ระยะเวลาคืนทุน <4 ปี |
|
ไมโครกริด/ไม่เชื่อมต่อระบบ |
การแทนที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล (เกาะ, เหมือง) |
ลดการพึ่งพาดีเซลลง 70% |
2. การวิเคราะห์เศรษฐศาสตร์
- การประหยัดค่าใช้จ่าย:
o การทำกำไรจากราคา: ใช้ประโยชน์จากช่องว่างของราคา (RMB 0.7/kWh) เพื่อลดค่าไฟฟ้าลง 15–30%;
o การจัดการค่าใช้จ่ายตามความต้องการ: ลดค่าธรรมเนียมตามความจุ (ใช้ได้สำหรับหม้อแปลง >315kVA) - การวิเคราะห์ ROI:
- การลงทุนเริ่มต้น: RMB 5M (ระบบ 1MW);
- ระยะเวลาคืนทุน: 3–5 ปี (ขึ้นอยู่กับนโยบายการสนับสนุนและราคาไฟฟ้าในท้องถิ่น)
V. แผนการดำเนินการ
- การประเมินความต้องการ: วิเคราะห์ข้อมูลไฟฟ้า 12 เดือนเพื่อทำแผนภูมิโปรไฟล์โหลดและรูปแบบช่วงพีคและออฟพีค
- การออกแบบระบบ:
o การคำนวณความจุ: ความจุการเก็บ = การใช้ไฟฟ้าเฉลี่ยวันละพีค x DoD (85%) x ประสิทธิภาพของระบบ (88%);
o การเลือกสถานที่: ใกล้แหล่งพลังงานทดแทนหรือศูนย์โหลด - การติดตั้งและการบำรุงรักษา:
o การติดตั้งแบบโมดูลาร์ (ระยะเวลาโครงการ <30 วัน);
o การตรวจสอบอัจฉริยะ: การแจ้งเตือน BMS+EMS แบบเรียลไทม์, ค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา <2% ของ CAPEX/ปี
VI. กรณีศึกษา: โรงงานผลิตอิเล็กทรอนิกส์
- ความท้าทาย: โหลดพีคในเวลากลางวันสูงกว่าเวลากลางคืน 2 เท่า ซึ่งค่าไฟฟ้าในช่วงพีคประกอบขึ้น 72% ของค่าใช้จ่ายไฟฟ้า
- โซลูชัน: ระบบแบตเตอรี่ LFP ขนาด 300kW กำลัง / ความจุ 500kWh ได้ถูกติดตั้ง
- ผลลัพธ์:
- การลดค่าไฟฟ้าประจำปี: 20%;
- อัตราการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ภายในสถานที่เพิ่มขึ้นเป็น 80%;
- การสำรองฉุกเฉิน 4 ชั่วโมงสำหรับสายการผลิตที่สำคัญ
