Модуларна индустриална и търговска система за съхранение на енергия: Персонализирано решение за съхранение на енергия за устарели индустриални инфраструктури
Ⅰ. Болни точки и нужди за модернизация в стареещи индустриални паркове
- Високи разходи за електроенергия
- Значителна разлика в цените на връх и долно равнище (например, връх: ¥1.2/кВтч срещу долно равнище: ¥0.3/кВтч), с повече от 40% от общите разходи припадащи на връхното потребление.
- Недостатъчен капацитет на трансформаторите, съчетан с непосилни разходи за разширяване (повече от ¥500,000 за обновяване на всяко устройство).
- Пространствени и оборудвански ограничения
- Компактен разположение, който не оставя резервно пространство за съхранение на енергия, което прави традиционните контейнерни системи за съхранение на енергия невъзможни.
- Стареещо оборудване с ниска ефективност и липса на реално време мониторинг, водещ до 20-30% по-висока енергийна интензивност в сравнение с напредък заводи.
- Слаба стабилност на доставката на електроенергия
- Неочаквани прекъсвания на електропротока причиняват прекъсвания в производството, довеждащи до годишни загуби над милиони; недостатъчна резервна капацитет за съхранение на енергия.
- Карбоново налягане и политически драйвери
- Висока зависимост от традиционни източници на енергия предизвиква бурно увеличаване на данъци за карбон (например, годишни емисии >1,500 тона риск за милионни глоби).
- Правителствени субсидии (например, ¥0.5/кВтч за съхранение на енергия) насърчават обновяванията.
II. Основни решения на ICESS
- Модулна система за съхранение на енергия: Преодоляване на пространствените ограничения
- Ултра-тянък дизайн: ≤90cm широки модулни единици (например, SigenStack) се вграждат в промеждутъци между здания/оборудване без модификации на основите.
- Разпределено носене на товар: Единичен тегло <300kg; двучовекова инсталация, адаптираща се към структурните ограничения на стареещите заводи.
- Масштабируема капацитет: От 100кВт/200кВтч до 10MW+ (поддръжка на Li-ion, проточни батерии и др.).
- Интегриран PV-съхранение-зареждане: Динамично оптимизиране на енергията
|
Компонент |
Решение |
Предимства |
|
Генериране на PV |
Еднокристални панели (≥22% ефективност) на покриви/карпорти; прогнозиране на продукцията с AI; защита срещу обратно движение, за да се избегнат наказания от мрежата. |
Годишен изход: 2.4M кВтч (2MW система), покрива 30% от дневната нагрузка. |
|
Умно съхранение |
Зареждане в долно равнище & разтоварване в връх (ценова арбитраж); управление на заявките, за да се изравнят кривите на нагрузка (30% намаление на връхната нагрузка на трансформаторите). |
30% по-висок ROI на цикъл; срок на възвръщаемост <4 години. |
|
Зарядни колонки |
7-240кВт пълно покритие; ценови периоди + последователно зареждане (предотвратява преизправяне на трансформаторите). |
60% по-ниски разходи за зареждане на погледачи; 40% намаление за служебни автомобили. |
3.Многоскален конфигурация на съхранение на енергия
|
Тип съхранение |
Време на реакция |
Приложим сценарий |
Пример за стареящ завод |
|
Суперкондензатори |
<1 секунда |
Подкрепа за провал на напрежението; регенеративно абсорбиране на лифтове. |
Обезпечава непрекъснато производство на прецизни инструменти. |
|
Li-ion съхранение |
Минути |
Дневно бръснене на връх (разтоварване 2-4h). |
Замества дизеловите генератори за 2h чрез аварийно резервно копие. |
|
LH₂/Компресиран въздух |
Часове+ |
Седмично/месечно регулиране; зимна отоплителна система. |
Преизползване на забравени тръби за съхранение на енергия (случаят Xiaoshan). |
III. Платформа за умно управление, подтиквана от ИИ
- Реално време мониторинг: Интегрира данни от PV, съхранение и зарядни колонки за динамична "източник-мрежа-нагрузка-съхранение" визуализация.
- Управление, подтиквано от ИИ: Приоритизация на потребителската енергия; автоматично разпределяне на съхранение/мрежова енергия при недостиг; корекция на ненадлежни производствени линии/нагрузка на зарядни колонки.
- Управление на карбона: Автоматично генериране на отчети за емисии, спазвайки индустриални стандарти; подкрепа за търговия с кредити за карбон.
- Умно O&M: Превентивни сигнали за грешки (>95% точност); автоматизирани поръчки; 50% по-висока ефективност на поддръжката.
IV. Пътна карта за реализация на модернизацията
- Пространствена оценка & дизайн
- Използване на BIM скани, за да се идентифицират празни пространства (например, разстояния ≥90cm могат да развържат 1MWh системи).
- Фазирано разгъртане
- Фаза 1: Модулно съхранение + умни зарядни колонки (комисионални в рамките на 3 месеца за основно бръснене на връха).
- Фаза 2: Разширение на покривните PV + продължително съхранение (например, ретрофит на забравени водородни резервоари за LH₂ съхранение).
- Координиране на политиките и финансирането
- Осигуряване на местни субсидии и зелени заеми.
V. Анализ на ползите
|
Метрика |
Преди модернизацията |
След модернизацията |
Подобрение |
|
Годишен разход за електроенергия |
¥24 милиона |
¥19 милиона |
↓20.8% |
|
Нужда за разширяване на трансформатора |
30% увеличение на капацитета |
Нулева нова капацитет |
Спасява ¥3 милиона |
|
Надеждност на доставката на електроенергия |
20 часа бездействие/година |
<2 часа бездействие/година |
↑90% |
|
Намаление на карбона |
1,500 тона/година |
Сертифициран Нулево-карбон парк |
Провинциална награда за Зелен завод |
VI. Случайно проучване: Трансформация на енергийния хаб в Манхайм
Болна точка: 8-хектарен сайт на пенсионирано въглеродно завод с гъста подземна мрежа; нулево налично пространство за нови големи масштабни съхранения.
Решение:
- Максимизиране на съществуващата инфраструктура: Интегриране на оригиналните точки за достъп до мрежата, за да се развие 50MW/100MWh LFP съхранение (нулево ново земеползване).
- Оптимизация на пространството: 30 ISO-стандартизирани контейнерни единици, преобразувани в забравени заводски структури.
Предимства: - Масштабируемост & капацитет: Годишно бръснене на връха = 200% от местния връхен капацитет; 100MWh съхранение захранва критични индустрии >2 часа.
- Екологични & икономически възвръщания:
- Годишен CO₂ редукция: 7,500 тона (равнозначен на 3M литра спестени горива или 85+ хектара повторно облесени).
- Годишен доход >€1.5M чрез електрическа арбитраж & услуги за регулиране на честотата на мрежата.
