Napajanje trgovina: Pametna rješenja za pohranu energije za uštedu stabilnost i održivost
Ⅰ. Izazovi u pogledu energije i vrijednost sustava za pohranu energije u trgovinama
Kao veliki potrošači energije, trgovine imaju karakteristične osobine potrošnje struje:
- Velika razlika između vrhunskih i niskih cijena: Cijene električne energije tijekom dana (npr. 8:00–11:00, 17:00–22:00) su 3–4 puta veće od cijena noću.
- Jaka varijabilnost opterećenja: Koncentrirano upravljanje opremom poput HVAC-a (40%), svjetla (25%) i liftova (15%) uzrokuje nagla porasta potrošnje struje.
- Visoki zahtjevi za stabilnošću napajanja: Prekidi napajanja mogu prekidati rad POS sustava, sigurnosnih sustava i hladne lance, što dovodi do značajnih finansijskih gubitaka.
Sustavi za pohranu energije smanjuju troškove električne energije za 20%–40% i poboljšavaju pouzdanost mreže putem tri ključne funkcije: smanjenje vrhunske potrošnje, upravljanje potražnjom i hitna rezervna snaga.
Ⅱ. Dizajn arhitekture sustava
1. Konfiguracija hardvera
|
Komponenta |
Tehnički specifikacije |
Funkcija |
|
Baterija (ESS) |
LFP čelije (vrijeme trajanja ciklusa ≥6,000 ciklusa) |
Visoka sigurnost, dugotrajan životni vijek; podržava 2 dnevna ciklusa punjenja/ispunjenja |
|
Dvosmjerni PCS |
Visokofrekventni inverter (odgovor <10ms, ≥95% učinkovitosti) |
Pretvorba AC/DC; bezprekidno prebacivanje na mrežu/izvan mreže |
|
Pametna distribucijska ploča |
Automatsko prebacivanje više krugova |
Alocira snagu kritičnim opterećenjima (npr. kontrola požara, hladni lanac) |
|
Sustav za upravljanje energijom (EMS) |
AI-pokrenuta prognoza opterećenja i optimizacija strategija |
Dinamički prilagođava raspored punjenja/ispunjavanja kako bi se maksimizirala ROI |
2. Topološka struktura
• Fleksibilna integracija: Podržava DC spajanje s solarnim PV ili AC spajanje s mrežom, prilagodljivo za nove/remontne projekte.
• Višestruka redundancija: Sustavi za protivpožarne sisteme funkcioniraju neovisno (≥3 sata rezervne snage) kako bi se osigurala hitna evakuacija.
Ⅲ. Ključne funkcije i primjene
1. Poboljšanje ekonomičnosti
• Arbitraža vrhunske i niske cijene: Punjenje tijekom niske cijene (0:00–8:00) i ispunjavanje tijekom vrhunske cijene; IRR doseže 13%–20%.
• Upravljanje troškovima za potražnju: Gladi krivulje opterećenja, smanjujući troškove kapaciteta transformatora (za korisnike >315kVA).
• Prihod od reakcije na potražnju: Sudjeluje u programima smanjenja vrhunske potrošnje mreže.
2. Osiguranje stabilnosti
• Bezprekidna rezervna snaga: Prebacivanje izvan mreže <10ms; nema prekida za liftove/sigurnosne sustave.
• Optimizacija kvalitete napajanja: Smanjuje padove napona i harmonike kako bi se zaštitila osjetljiva oprema (npr. centri podataka).
3. Integracija zelene energije
• Integracija PV-pohrane-napajanja:
o Solarna energija na krovu → ESS pohranjuje suvišnu energiju → napaja naplatne stanice za električna vozila.
o Povećava samopotrošnju obnovljive energije na 80%, smanjujući emisije CO₂.
Ⅳ. Pametne strategije upravljanja
|
Jezgra algoritama EMS-a |
Strategija |
Implementacija |
Prednosti |
|
Dinamička raspodjela vrhunske i niske cijene |
Optimizira vrijeme punjenja/ispunjavanja koristeći tarife TOU i prognoze opterećenja |
2 dnevna ciklusa; maksimizira prihod |
|
|
Upravljanje potražnjom |
Stvarno vrijeme praćenja opterećenja; ESS kompenzira vrhunska opterećenja |
Smanjuje troškove nadogradnje transformatora |
|
|
Višeciljni optimizacijski model |
Balansira troškove (razlike u cijenama) i životni vijek baterije (broj ciklusa) |
Proširuje životni vijek sustava na 10 godina |
Ⅴ. Implementacija i analiza ROI-a
1. Postupak implementacije
- Audit opterećenja: Analizira povijesne podatke kako bi se identificirali vrhuni opterećenja i kritična oprema.
- Planiranje kapaciteta: Instalira ESS na 20%–30% ukupnog opterećenja (npr. 1MW opterećenja → 200kW/400kWh sustav).
- Integracija sustava: Modularni All-in-One škaf; instalacija se završava u ≤2 tjedna.
2. Model povrata investicije
|
Stavka |
Vrijednost |
Opis |
|
CAPEX |
¥1.2–1.5/Wh |
Uključuje opremu, instalaciju, pristup mreži |
|
Godišnja struktura prihoda |
||
|
Prihod od vrhunske i niske cijene |
60%–70% |
Razlika u cijeni do ¥0.8/kWh |
|
Ušteda na troškovima za potražnju |
20%–30% |
Smanjeni troškovi kapaciteta transformatora |
|
Period vraćanja ulaganja |
5–7 godina |
IRR >12% (uključujući subvencije) |
Ⅵ. Inovacije: Od učinkovitosti do "Nulte-emisijske trgovine"
- Virtuelna elektrana (VPP):
o Agregira resurse ESS-a trgovine kako bi sudjelovala na spot tržištima, poboljšavajući fleksibilnost prihoda. - Upravljanje ugljičnim aktivima:
o Kvantificira smanjenje emisija putem PV/ESS-a za računanje ugljičnih emisija i zeleno financiranje. - Sindergija pametnih zgrada:
o Integrira AI-pokrenute predviđaje prometa kako bi dinamički prilagođavao opterećenja HVAC-a i svjetlosti (npr. smanji opterećenje za 30% u zonama s niskim prometom).
