Sistem Penyimpanan Tenaga Modular Perindustrian dan Komersial: Penyelesaian Penyimpanan Tenaga yang Disesuaikan untuk Infrastruktur Perindustrian Usang
I. Masalah Tenaga dan Kebutuhan Pembaharuan di Kawasan Industri yang Usang
- Kos Elektrik Tinggi
- Perbezaan harga puncak-lembah yang signifikan (contohnya, puncak: ¥1.2/kWh berbanding lembah: ¥0.3/kWh), dengan penggunaan pada jam puncak menyumbang lebih dari 40% daripada kos keseluruhan.
- Kapasiti transformer tidak mencukupi, ditambah dengan kos peningkatan yang terlalu tinggi (lebih dari ¥500,000 bagi setiap pemutakhiran unit).
- Keterbatasan Ruang dan Peralatan
- Susunan padat tanpa ruang simpanan yang disediakan, menjadikan sistem simpanan tenaga kontena tradisional tidak layak.
- Peralatan lama dengan kecekapan rendah dan kurangnya pemantauan masa nyata, mengakibatkan intensiti tenaga 20%-30% lebih tinggi daripada kilang canggih.
- Kestabilan Bekalan Tenaga Lemah
- Pemadaman tak terduga menyebabkan gangguan pengeluaran, menimbulkan kerugian tahunan melebihi jutaan; kapasiti simpanan tenaga sementara tidak mencukupi.
- Teanan Karbon dan Pemacu Dasar
- Ketumpuan tinggi terhadap sumber tenaga tradisional memicu kenaikan kos cukai karbon (contohnya, emisi tahunan >1,500 tan risiko denda jutaan).
- Subsidi kerajaan (contohnya, ¥0.5/kWh untuk simpanan tenaga) mendorong pembaharuan.
II. Penyelesaian Utama ICESS
- Sistem Simpanan Tenaga Modul: Mengatasi Keterbatasan Ruang
- Reka bentuk ultra-tipis: Unit modul ≤90cm (contohnya, SigenStack) dapat disisipkan ke dalam jurang bangunan/lapisan peralatan tanpa modifikasi asas.
- Pembawa beban tersebar: Berat unit tunggal < 300kg; pemasangan oleh dua orang sesuai dengan had struktur kilang lama.
- Kapasiti skalabel: Dari 100kW/200kWh hingga 10MW+ (mendukung Li-ion, bateri alir, dll.).
- PV-Simpanan-Pencaj: Optimisasi Tenaga Dinamik
|
Komponen |
Penyelesaian |
Manfaat |
|
Pembangkitan PV |
Panel monokristal (≥22% kecekapan) di atap/tandas; ramalan hasil daya AI; perlindungan anti-reversal untuk mengelakkan denda grid. |
Hasil tahunan: 2.4M kWh (sistem 2MW), meliputi 30% beban siang hari. |
|
Simpanan Pintar |
Pencaj lembah & penyimpanan puncak (perdagangan harga); pengurusan permintaan untuk meratakan kurva beban (pengurangan 30% beban puncak pada transformer). |
ROI 30% lebih tinggi setiap siklus; tempoh balik modal <4 tahun. |
|
Tiang Pencaj |
Cakupan penuh 7-240kW; harga bergantung waktu + pencaj berturutan (mencegah overload transformer). |
Kos pencaj 60% lebih rendah untuk forklift; 40% pengurangan untuk kenderaan pekerja. |
3.Konfigurasi Simpanan Tenaga Multi-Skala Waktu
|
Jenis Simpanan |
Masa Tindak Balas |
Skenario Aplikasi |
Kes Kilang Lusuh |
|
Supercapacitor |
<1 saat |
Sokongan sag voltan; penyerapan regeneratif lif. |
Memastikan pengeluaran instrumen presisi tanpa gangguan. |
|
Simpanan Li-ion |
Menit |
Pengurangan puncak harian (penyimpanan 2-4 jam). |
Menggantikan generator diesel untuk sandaran kecemasan 2 jam. |
|
LH₂/Pudak Udara |
Jam+ |
Regulasi mingguan/bulanan; pemanasan musim sejuk. |
Memanfaatkan pipa lama untuk simpanan tenaga (kes Xiaoshan). |
III. Platform Pengurusan Pintar Berdaya AI
- Pemantauan masa nyata: Mengintegrasikan data PV, simpanan, dan tiang pencaj untuk visualisasi dinamik "sumber-grid-beban-simpanan".
- Jadualan berdaya AI: Memprioritaskan penggunaan tenaga hijau; mendispatch simpanan/grid secara automatik semasa kekurangan; menyesuaikan beban garis pengeluaran/pencaj yang tidak mendesak.
- Pengurusan karbon: Menghasilkan laporan emisi secara otomatis sesuai dengan piawaian industri; menyokong perdagangan kredit karbon.
- O&M pintar: Peringatan kesalahan proaktif (>95% ketepatan); pesanan kerja otomatis; 50% lebih efisien dalam pemeliharaan.
IV. Garis Panduan Pelaksanaan Pembaharuan
- Penilaian Ruang & Reka Bentuk
- Gunakan pemindaian BIM untuk mengenal pasti ruang kosong (contohnya, jurang ≥90cm boleh menerapkan sistem 1MWh).
- Pelaksanaan Bertahap
- Fasa 1: Simpanan modul + tiang pencaj pintar (komisen dalam 3 bulan untuk pengurangan puncak asas).
- Fasa 2: Memperluas PV atap + simpanan jangka panjang (contohnya, retrofit tangki hidrogen lama untuk simpanan LH₂).
- Koordinasi Dasar & Pendanaan
- Pastikan subsidi tempatan dan pinjaman hijau.
V. Analisis Manfaat
|
Metrik |
Sebelum Pembaharuan |
Selepas Pembaharuan |
Penambahbaikan |
|
Kos Elektrik Tahunan |
¥24 juta |
¥19 juta |
↓20.8% |
|
Keperluan Peningkatan Transformer |
30% peningkatan kapasiti |
Tiada kapasiti baru |
Menjimatkan ¥3 juta |
|
Kereliablean Bekalan Tenaga |
20 jam mati/taun |
<2 jam mati/taun |
↑90% |
|
Pengurangan Karbon |
1,500 ton/taun |
Taman Sifar-Karbon Bersertifikat |
Anugerah Kilang Hijau Provinsi |
VI. Studi Kasus: Transformasi Hub Tenaga Mannheim
Masalah: Tapak bekas kilang arang batu seluas 8 hektar dengan saluran bawah tanah yang padat; tiada tanah tersedia untuk simpanan berskala besar baru.
Penyelesaian:
- Memaksimumkan infrastruktur sedia ada: Mengintegrasikan titik akses grid asal untuk menerapkan 50MW/100MWh simpanan LFP (tanpa penggunaan tanah baru).
- Penyisipan optimal ruang: 30 unit kontena standard ISO diretrofit ke dalam struktur kilang lama.
Manfaat: - Skalabilitas & Kapasiti: Pengurangan puncak tahunan = 200% beban puncak setempat; 100MWh simpanan memberi daya kepada industri penting >2 jam.
- Manfaat Lingkungan & Ekonomi:
- Pengurangan CO₂ tahunan: 7,500 ton (setara dengan 3 juta liter bahan api yang diselamatkan atau 85+ hektar reforestasi).
- Pendapatan tahunan >€1.5M melalui arbitrase elektrik & perkhidmatan regulasi frekuensi grid.
