Modularna industrijska in komercialna shranjevalna sistema energije: Prilagojena rešitev za shranjevanje energije za zastarelo industrijsko infrastrukturo
Ⅰ. Energetske težave in potreba po obnovi v starih industrijskih parkih
- Visoke stroški električne energije
- Značilna razlika v ceni med vrhunskim in dolinskimi obdobji (npr., vrh: ¥1,2/kWh, dno: ¥0,3/kWh), z uporabo v vrhunskih urah, ki predstavlja več kot 40 % skupnih stroškov.
- Nedostatek prenosne zmogljivosti transformatorjev, skupaj s prekomerno visokimi stroški razširitve (preko ¥500.000 za nadgradnjo enote).
- Prostorske in opremne omejitve
- Gosto postavitev ne omogoča rezervirane proste površine za shranjevanje energije, kar naredi tradicionalne kontejnerske sisteme za shranjevanje energije neuporabne.
- Stara oprema z nizko učinkovitostjo in brez časovne nadzorne možnosti, kar prinaša 20-30 % višjo energijsko intenzivnost v primerjavi z naprednimi tovarnami.
- Slabo stabilnost oskrbe s strmo
- Nepričakovani odrez strme povzroča prekinjanje proizvodnje, kar prinaša letne izgube, ki presegajo milijone; nedostatna kapaciteta rezervne energije.
- Uganjena ogljična tla in politični gonilci
- Visoka odvisnost od tradicionalnih virov energije povzroča rast stroškov ogljične davčne (npr., letna emisija >1.500 ton tvega milijonske kazni).
- Državni subvencije (npr., ¥0,5/kWh za shranjevanje energije) spodbujajo nadgradnje.
II. Klicne rešitve ICESS
- Modularni sistem shranjevanja energije: Prepad prostorskih omejitev
- Izjemno tanek dizajn: modularne enote širine ≤90 cm (npr., SigenStack) se vgradijo v mehure stavb/opreme brez potrebe po spremembah podlage.
- Razdeljeno opterečenje: Teža posamezne enote <300 kg; namestitev z dvema oseboma se prilagaja strukturnim omejitvam starih tovarn.
- Merila kapacitete: Od 100 kW/200 kWh do 10 MW+ (podpora Li-ion, pretokovim baterijam itd.).
- Integrirana rešitev PV-shranjevanje-nalaganje: Dinamična optimizacija energije
|
Komponenta |
Rešitev |
Prednosti |
|
PV proizvodnja |
Mono-kristalne plošče (≥22% učinkovitosti) na strehah/parkiriščih; AI-podprto napovedovanje donosnosti; zaščita proti obratu za izogibanje kazni mreže. |
Letni izvoz: 2,4 M kWh (sistem 2 MW), pokrivanje 30% dnevne porabe. |
|
Pametno shranjevanje |
Nalaganje v dolinskih urah in razmerje cene v vrhunskih urah (cena arbitraža); upravljanje povpraševanja za izravnavanje krivulj opterečenja (30% zmanjšanje vrhunskega opterečenja na transformatorjih). |
30% višja ROI na cikel; obdobje vračila <4 let. |
|
Nalagalne stolpi |
Polna pokritost od 7-240 kW; cene glede na čas uporabe + zaporedno nalaganje (preprečuje preobremenitev transformatorja). |
60% nižji stroški nalaganja za forklifts; 40% zmanjšanje za vozila zaposlenih. |
3.Veččasovinska konfiguracija shranjevanja energije
|
Tip shranjevanja |
Čas odziva |
Uporabniški scenarij |
Primer starih tovarn |
|
Nadkapacitanci |
<1 sekunda |
Podpora padca napetosti; regenerativno absorpcija v liftih. |
Zaradi neprekinjene proizvodnje natančnih instrumentov. |
|
Li-ion shranjevanje |
Minute |
Dnevno zmanjševanje vrhunskih opterečenj (razmerje 2-4 h). |
Zamenjava dizelskih generatorjev za 2-h hitro varnostno kopijo. |
|
LH₂/Tlačen zrak |
Ure+ |
Tedensko/mesečno reguliranje; zimsko ogrjevanje. |
Ponovna uporaba opuščenih cevovodov za shranjevanje energije (primer Xiaoshan). |
III. Platforma pametnega upravljanja, podprta s težavo AI
- Časovno nadzorovanje: Integrira podatke o PV, shranjevanju in nalagalnih stolpih za dinamično vizualizacijo "virov-mreže-opterečenja-shranjevanja".
- Načrtovanje s podporo AI: Prednostna uporaba zelenih virov energije; avtomatsko usmerjanje shranjevanja/mreže med pomanjkljivostmi; prilagaja nehitre proizvodne linije/nalagalne stolpe.
- Upravljanje ogljiča: Samodejno generira poročila o emisijah v skladu s standardi industrije; podpira trgovanje z boni za ogljič.
- Pametno vzdrževanje in popravilo: Proaktivni alarmi o napakah (>95% natančnosti); samodejno delovno narudžbenice; 50% višja učinkovitost vzdrževanja.
IV. Pot implementacije obnove
- Prostorska ocena in načrtovanje
- Uporaba BIM presken za identifikacijo nezasedenega prostora (npr., mehuri ≥90 cm lahko uporabljajo sisteme 1 MWh).
- Fazni razvoj
- Faza 1: Modularno shranjevanje + pametni nalagalni stolpi (v komisiji v 3 mesecih za osnovno zmanjševanje vrhunskih opterečenj).
- Faza 2: Razširitev strešnih PV + dolgoročno shranjevanje (npr., obnova opuščenih vodikovih rezervoarjev za LH₂ shranjevanje).
- Koordincija politik in finančnih sredstev
- Zavarovanje lokalnih subvencij in zelenih posojil.
V. Analiza koristi
|
Merilo |
Pred obnovo |
Po obnovi |
Izboljšava |
|
Letni stroški električne energije |
¥24 milijona |
¥19 milijona |
↓20,8% |
|
Potrebna razširitev transformatorja |
30% povečanje zmogljivosti |
Ni nove zmogljivosti |
Sparanje ¥3 milijona |
|
Zanesljivost oskrbe s strmo |
20 ur odpovedi letno |
<2 ur odpovedi letno |
↑90% |
|
Zmanjšanje ogljiča |
1.500 ton letno |
Certificirani park brez ogljiča |
Provincialna nagrada za zelena tovarna |
VI. Primer: Transformacija energetskega centra v Mannheimu
Bolna točka: 8-hektarska lokacija opuščene premogovne elektrarne z gosto podzemno cevnim omrežjem; ni proste površine za nove velike sisteme shranjevanja.
Rešitev:
- Maksimalna uporaba obstoječe infrastrukture: integrirana originalna točka dostopa do mreže za razvoj 50 MW/100 MWh LFP shranjevanja (brez nove uporabe zemljišča).
- Optimizacija prostora: 30 ISO-standardiziranih kontejnerskih enot obnovljene v opuščene strukture tovarne.
Prednosti: - Skalabilnost in kapaciteta: Letno zmanjševanje vrhunskih opterečenj = 200 % lokalnega vrhunskega opterečenja; 100 MWh shranjevanje oskrbuje kritične industrije >2 ur.
- Okoljske in ekonomske dobičke:
- Letno zmanjšanje CO₂: 7.500 ton (ekvivalentno 3 M litrov prihranjenega goriva ali 85+ hektar reforesteriziranih površin).
- Letni prihodki >€1,5 M skozi arbitražo električne energije in storitve regulacije frekvence mreže.
