Alimentation des centres commerciaux : Solutions intelligentes de stockage d'énergie pour l'économie la stabilité et la durabilité
Ⅰ. Défis énergétiques et valeur du stockage d'énergie dans les centres commerciaux
En tant que complexes commerciaux à forte consommation d'énergie, les centres commerciaux présentent des caractéristiques de consommation électrique distinctes :
- Écart important entre les tarifs de pointe et de creux: Les prix de l'électricité en période de pointe (par exemple, 8:00-11:00, 17:00-22:00) sont 3 à 4 fois plus élevés que ceux en période de creux la nuit.
- Volatilité forte de la charge: Les opérations de démarrage et d'arrêt concentrées de l'équipement comme le chauffage, la ventilation et la climatisation (40%), l'éclairage (25%) et les ascenseurs (15%) provoquent des pics soudains de puissance.
- Exigences élevées en termes de stabilité de l'alimentation: Les pannes d'électricité perturbent les systèmes de caisse, les systèmes de sécurité et les équipements de chaîne du froid, entraînant des pertes financières importantes.
Les systèmes de stockage d'énergie réduisent les coûts d'électricité de 20% à 40% et améliorent la fiabilité du réseau grâce à trois fonctions clés : la réduction des pics, la gestion de la demande et la sauvegarde d'urgence.
Ⅱ. Conception de l'architecture du système
1. Configuration matérielle
|
Composant |
Spécifications techniques |
Fonction |
|
Batterie (ESS) |
Cellules LFP (durée de vie en cycles ≥6 000 cycles) |
Haute sécurité, longue durée de vie ; supporte 2 cycles de charge/décharge par jour |
|
PCS bidirectionnel |
Onduleur haute fréquence (réponse <10ms, ≥95% d'efficacité) |
Conversion AC/DC ; basculement sans interruption entre le réseau et l'isolement |
|
Panneau de distribution intelligent |
Basculage automatique multi-circuit |
Alloue l'énergie aux charges critiques (par exemple, contrôle incendie, chaîne du froid) |
|
Système de gestion de l'énergie (EMS) |
Prévision de la charge et optimisation des stratégies pilotées par l'IA |
Ajuste dynamiquement les horaires de charge/décharge pour maximiser le ROI |
2. Structure topologique
• Intégration flexible: Prend en charge le couplage DC avec les panneaux solaires PV ou le couplage AC avec le réseau, adaptable pour les projets neufs ou de rénovation.
• Rédondance multi-niveaux: Les systèmes de sécurité incendie fonctionnent indépendamment (≥3 heures de sauvegarde) pour assurer l'évacuation d'urgence.
Ⅲ. Fonctions clés et scénarios d'application
1. Amélioration de l'efficacité économique
• Arbitrage de pointe et de creux: Charge pendant les périodes de creux (0:00-8:00) et décharge pendant les périodes de pointe ; le taux de rendement interne atteint 13% à 20%.
• Gestion des frais de demande: Lisse les courbes de charge, réduisant les frais de capacité transformateur (pour les utilisateurs >315kVA).
• Revenus de réponse à la demande: Participe aux programmes de réduction des pics de réseau.
2. Assurance de la stabilité
• Sauvegarde sans interruption: Basculement hors réseau <10ms ; aucune interruption pour les ascenseurs et les systèmes de sécurité.
• Optimisation de la qualité de l'énergie: Atténue les baisses de tension et les harmoniques pour protéger les équipements sensibles (par exemple, les centres de données).
3. Intégration de l'énergie verte
• Intégration PV-Stockage-Chargement:
o Panneaux solaires sur toit → ESS stocke l'énergie excédentaire → alimente les bornes de recharge pour véhicules électriques.
o Augmente la consommation propre à 80%, réduisant les émissions de carbone.
Ⅳ. Stratégies de contrôle intelligent
|
Algorithmes de base de l'EMS |
Stratégie |
Mise en œuvre |
Avantage |
|
Dispatch dynamique de pointe et de creux |
Optimise le timing de charge/décharge en utilisant les tarifs TOU et les prévisions de charge |
2 cycles par jour ; maximise le revenu |
|
|
Contrôle de la demande |
Surveillance en temps réel de la charge ; l'ESS compense les pics |
Réduit les coûts d'augmentation de la capacité du transformateur |
|
|
Optimisation multi-objectif |
Équilibre les coûts (écart de prix) par rapport à la durée de vie de la batterie (nombre de cycles) |
Prolonge la durée de vie du système à 10 ans |
Ⅴ. Mise en œuvre et analyse du retour sur investissement
1. Processus de déploiement
- Audit de charge: Analyse des données historiques pour identifier les charges de pointe et les équipements critiques.
- Planification de la capacité: Déploiement de l'ESS à 20% à 30% de la charge totale (par exemple, une charge de 1MW → un système de 200kW/400kWh).
- Intégration du système: Armoire modulaire tout-en-un ; installation terminée en ≤2 semaines.
2. Modèle de retour sur investissement
|
Article |
Valeur |
Description |
|
CAPEX |
¥1,2 à 1,5/Wh |
Inclut l'équipement, l'installation, l'accès au réseau |
|
Structure des revenus annuels |
||
|
Revenus de pointe et de creux |
60% à 70% |
Écart de prix jusqu'à ¥0,8/kWh |
|
Économies sur les frais de demande |
20% à 30% |
Réduction des frais de capacité du transformateur |
|
Période de remboursement |
5 à 7 ans |
TIR >12% (y compris les subventions) |
Ⅵ. Innovation : De l'efficacité au "centre commercial zéro carbone"
- Centrale virtuelle (VPP):
o Agrège les ressources ESS du centre commercial pour participer aux marchés de gros, améliorant la flexibilité des revenus. - Gestion des actifs carbone:
o Quantifie les réductions d'émissions via PV/ESS pour le bilan carbone et la finance verte. - Synergie de bâtiment intelligent:
o Intègre la prédiction de flux de passagers basée sur l'IA pour ajuster dynamiquement les charges de chauffage, ventilation, climatisation et éclairage (par exemple, réduction de 30% des charges dans les zones à faible trafic).
