Modularni industrijski i trgovinski sustav za pohranu energije: Prilagođeno rješenje za pohranu energije za zastarjelu industrijsku infrastrukturu
Ⅰ. Bolni točke energije i potrebe za obnovom u starim industrijskim područjima
- Visoke troškove struje
- Značajna razlika u cijenama vrha i doline (npr., vrh: ¥1,2/kWh nasuprot dolini: ¥0,3/kWh), s potrošnjom tijekom vrhunskih sati koja čini preko 40% ukupnih troškova.
- Nedostatak kapaciteta transformatora, uz prozivno visoke troškove proširenja (preko ¥500.000 po jedinici nadogradnje).
- Prostorne i opremne ograničenja
- Kompaktna raspodjela ne ostavlja rezervirano prostora za pohranu energije, što čini tradicionalne sustave kontejnerske pohrane energije neizvedivim.
- Staro opreme s niskom učinkovitosti i nedostatkom stvarnog vremena praćenja, što rezultira 20-30% većom intenzitetom energije od naprednih tvornica.
- Slaba stabilnost snabdijevanja strujom
- Neočekivani padovi struje uzrokuju prekid proizvodnje, uzrokujući gubitke koji prelaze milijune godišnje; nedostatak rezervne kapacitete pohrane energije.
- Karbonijski pritisak i politički pokazatelji
- Visoka ovisnost o tradicionalnim izvorima energije dovodi do porasta troškova karbonskog poreza (npr., godišnje emisije >1.500 tona riziciraju milijunske kazne).
- Vlada subvencije (npr., ¥0,5/kWh za pohranu energije) potiču nadogradnje.
II. Ključne rješenja IEE-Business
- Modularni sustav pohrane energije: Premažanje prostornih ograničenja
- Izuzetno tanki dizajn: ≤90cm široki modularni moduli (npr., SigenStack) ugrađeni u razmake zgrada/razmaci između opreme bez promjene temelja.
- Raspodijeljeno opterećenje: Težina pojedine jedinice <300kg; instalacija dvije osobe prilagođena strukturnim ograničenjima starih tvornica.
- Skalabilna kapaciteta: Od 100kW/200kWh do 10MW+ (podržava Li-ion, protok baterije itd.).
- Integrirana PV-pohrana-napajanje: Dinamička optimizacija energije
|
Komponenta |
Rješenje |
Prednosti |
|
PV generiranje |
Mono kristalne ploče (≥22% učinkovitosti) na krovima/parkirištima; AI-upravljano prognoziranje prinosa; zaštita od obrnutog toka kako bi se izbjegle kazne mreže. |
Godišnji iznos: 2,4M kWh (2MW sustav), pokriva 30% dnevne opterećenosti. |
|
Pametna pohrana |
Pohrana u dolini i ispuštanje u vrhu (arbitraža cijena); upravljanje potrebama kako bi se izgladile krivulje opterećenja (smanjenje vrhunskog opterećenja na transformatorima za 30%). |
30% više ROI po ciklusu; period vraćanja ulaganja <4 godine. |
|
Napajanje kolonija |
7-240kW puno pokrivenje; cijene ovisne o vremenu + sekvenčno napajanje (sprečava preopterećenje transformatora). |
60% niži trošak napajanja forklifta; 40% smanjenje za vozila zaposlenika. |
3.Višeskalni konfiguracijski sustav pohrane energije
|
Vrsta pohrane |
Vrijeme reagiranja |
Scenarij primjene |
Primjer starog objekta |
|
Superkondenzatori |
<1 sekunda |
Podrška padu napona; apsorpcija regenerativnog pogona lifta. |
Osigurava neprekidnu proizvodnju preciznih instrumenata. |
|
Li-ion pohrana |
Minute |
Dnevno skidanje vrha (isključivanje 2-4h). |
Zamjenjuje dizelske generatora za 2h hitnu podršku. |
|
LH₂/Suho zrak |
Sati+ |
Tjedno/mjesečno reguliranje; zimski zagrijavanje. |
Preusmjerava opuštena cjevovoda za pohranu energije (primjer Xiaoshan). |
III. Platforma pametnog upravljanja pokrenuta AI-tehnologijom
- Stvarno vrijeme praćenja: Integrira podatke o PV, pohrani i napajanju kolonija za dinamičku vizualizaciju "izvora-mreže-opterećenja-pohrane".
- Upravljanje pokrenuto AI-tehnologijom: Prioritizira potrošnju zelene energije; automatski raspoređuje pohranu/mrežnu energiju tijekom nedostataka; prilagođava neurgentne linije proizvodnje/opterećenje kolonija.
- Upravljanje ugljičnim plinovima: Automatski generira izvješća o emisijama u skladu s industrijskim standardima; podržava trgovinu s kreditima za ugljični plin.
- Pametno O&M: Proaktivne alarme grešaka (>95% točnosti); automatizirani radni nalozi; 50% veća učinkovitost održavanja.
IV. Karta putovanja za implementaciju obnove
- Procjena prostora i dizajn
- Korištenje BIM skeniranja za identifikaciju neiskorištenog prostora (npr., razmaci ≥90cm mogu implementirati 1MWh sustave).
- Fazno implementiranje
- Faza 1: Modularna pohrana + pametna kolonija (komisionirana u 3 mjeseca za osnovno skidanje vrha).
- Faza 2: Širenje krovne PV + dugotrajna pohrana (npr., obnova opuštenih vodika tankova za LH₂ pohranu).
- Koordincija politike i financiranja
- Osiguravanje lokalnih subvencija i zelenih kredita.
V. Analiza prednosti
|
Metrika |
Prije obnove |
Nakon obnove |
Poboljšanje |
|
Godišnji trošak struje |
¥24 milijuna |
¥19 milijuna |
↓20,8% |
|
Potreba za proširenjem transformatora |
30% povećanje kapaciteta |
Nema novog kapaciteta |
Štedi ¥3 milijuna |
|
Pouzdanost snabdijevanja strujom |
20 sati prekida godišnje |
<2 sata prekida godišnje |
↑90% |
|
Redukcija ugljičnog plina |
1.500 tona/godina |
Certificirani Nulto Ugljično Područje |
Provincialna Nagrada Zelene Tvornice |
VI. Studija slučaja: Transformacija Energetske Hrvatske Mannheim
Bolna točka: 8 hektara površine bivše ugljena elektranje s gusto podzemnim cjevovodom; nema dostupnog zemljišta za nove velike sustave pohrane.
Rješenje:
- Maksimalna iskorištenje postojeće infrastrukture: Integrisane originalne pristupne točke mreže za implementaciju 50MW/100MWh LFP pohrane (nema novog zemljišta).
- Optimizacija prostora: 30 ISO-standardiziranih kontejnerskih jedinica adaptiranih u opuštenu tvorničku strukturu.
Prednosti: - Skalabilnost i kapaciteta: Godišnje skidanje vrha = 200% lokalnog vrhunskog opterećenja; 100MWh pohrane omogućuje kritičnim industrijama >2 sata energije.
- Zračna i ekonomsko povrat:
- Godišnja redukcija CO₂: 7.500 tona (ekvivalent 3M litara spriječenog goriva ili 85+ hektara reforesterisanja).
- Godišnji prihod >€1,5M putem arbitraže struje i usluga regulacije frekvencije mreže.
