Modularna industrijska i komercijalna sistema za čuvanje energije: Prilagođeno rešenje za čuvanje energije za zastarelu industrijsku infrastrukturu
Ⅰ. Bolni tačke energetskih troškova i potrebe za rekonstrukcijom u starih industrijskim zonama
- Visoki troškovi električne energije
- Značajna razlika u ceni između vrha i doline (npr., vrh: ¥1.2/kWh vs. dno: ¥0.3/kWh), sa potrošnjom u vremenu vrha koja čini preko 40% ukupnih troškova.
- Nedovoljna kapacitet transformatora, zajedno s prozivno visokim troškovima ekspanzije (preko ¥500.000 po jedinici).
- Prostorne i opreme ograničenja
- Kompaktna raspodela ne ostavlja rezervisanog prostora za skladištenje energije, što čini tradicionalne kontejnerske sisteme za skladištenje energije nemogućim.
- Stara oprema sa niskom efikasnošću i nedostatkom stvarnog vremenskog monitoringa, što dovodi do 20%-30% veće intenziteta energije od naprednih fabrika.
- Niska stabilnost snabdijevanja strujom
- Neočekivani padovi struje dovode do prekida proizvodnje, uzrokujući gubitke preko miliona godišnje; nedovoljna rezervna kapacitet za skladištenje energije.
- Karbon presion i politički pokretači
- Visoka zavisnost od tradicionalnih izvora energije povlači rastuće troškove karbonskog poreza (npr., godišnja emisija >1,500 tona riziči milionskih kazni).
- Vladinske subvencije (npr., ¥0.5/kWh za skladištenje energije) ohrabruju nadogradnje.
II. Ključne rešenja ICESS-a
- Modularni sistem za skladištenje energije: Prekid prostornih ograničenja
- Izuzetno tanki dizajn: ≤90cm-šire modularne jedinice (npr., SigenStack) ugrađene u praznine zgrada/međuslojeve opreme bez modifikacija temelja.
- Raspodeljeno opterećenje: Težina pojedinačne jedinice <300kg; montaža dvije osobe prilagođena konstrukcionim ograničenjima starih zavoda.
- Skalabilna kapacitet: Od 100kW/200kWh do 10MW+ (podržava Li-ion, flow baterije itd.).
- Integrirana PV-skladištenje-napajanje: Dinamička optimizacija energije
|
Komponenta |
Rešenje |
Benefiti |
|
PV generisanje |
Monokristalne ploče (≥22% efikasnosti) na krovima/stanici; AI-pokrenuta prognoza prinosa; zaštita od obrnutog toka da bi se izbegle kazne mreže. |
Godišnji isporuka: 2.4M kWh (2MW sistem), pokriva 30% dnevne opterećenja. |
|
Pametno skladištenje |
Punjenje u dolini & ispunjenje u vrhu (arbitraža cene); upravljanje potrebom da bi se izgladile krive opterećenja (30% smanjenje vrhunskog opterećenja na transformatorima). |
30% veći ROI po ciklusu; period vraćanja investicija <4 godine. |
|
Napajanje kolona |
7-240kW puno pokrivenje; cena po vremenu + sekvencijalno punjenje (sprečava preopterećenje transformatora). |
60% niži trošak punjenja za forklifts; 40% smanjenje za vozila zaposlenika. |
3.Multitemporalna konfiguracija skladištenja energije
|
Tip skladištenja |
Vreme odgovora |
Scenarij primene |
Slučaj starog zavoda |
|
Supercapacitori |
<1 sekunda |
Podrška padu napona; apsorpcija regenerativne energije lifta. |
Osigurava neprekidnu proizvodnju preciznih instrumenata. |
|
Li-ion skladištenje |
Minuti |
Dnevno smanjenje vrha (2-4h ispunjenje). |
Zamenjuje dizelske generatora za 2h hitnu podršku. |
|
LH₂/Kompresovan zrak |
Sati+ |
Tjedna/mjesečna regulacija; zimski zagrijavanje. |
Repurpozuira odbačene cjevove za skladištenje energije (slučaj Xiaoshan). |
III. Platforma za pametno upravljanje pokrenuta AI
- Stvarno vremenski monitoring: Integrira podatke o PV, skladištenju i napajanjem kolona za dinamičnu vizualizaciju "izvora-mreže-opterećenja-skladištenja".
- Upravljanje pokrenuto AI: Prioritizira potrošnju zelene energije; automatski raspoređuje skladištenje/mrežnu energiju tokom nedostataka; prilagođava neurgentne linije proizvodnje/opterećenje kolona.
- Upravljanje ugljičnim gasovima: Automatski generiše izvještaje o emisiji u skladu sa industrijskim standardima; podržava trguvanje ugljičnim kreditima.
- Pametno O&M: Proaktivne alarme grešaka (>95% točnosti); automatizirane narudžbe; 50% veća efikasnost održavanja.
IV. Karta implementacije rekonstrukcije
- Procjena prostora & dizajn
- Korištenje BIM skeniranja za identifikaciju neiskorištenog prostora (npr., praznine ≥90cm mogu implementirati 1MWh sisteme).
- Fazna implementacija
- Faza 1: Modularno skladištenje + pametne kolone za punjenje (komisionirano u 3 mjeseca za osnovno smanjenje vrha).
- Faza 2: Ekspanzija krovne PV + dugotrajno skladištenje (npr., rekonstrukcija odbačenih vodika za LH₂ skladištenje).
- Koordincija politike & finansiranja
- Osiguranje lokalnih subvencija i zelenih kredita.
V. Analiza benefita
|
Metrika |
Pre rekonstrukcije |
Poslije rekonstrukcije |
Unapređenje |
|
Godišnji trošak električne energije |
¥24 miliona |
¥19 miliona |
↓20.8% |
|
Potreba za ekspanzijom transformatora |
30% povećanje kapaciteta |
Nema novog kapaciteta |
Štedi ¥3 miliona |
|
Pouzdanost snabdijevanja strujom |
20 sati prekida godišnje |
<2 sata prekida godišnje |
↑90% |
|
Redukcija ugljičnog gasa |
1,500 tona/godina |
Certificirani nulto ugljično park |
Provincialna nagrada za zeleno zavod |
VI. Studija slučaja: Transformacija Mannheim Energy Hub-a
Bolna tačka: 8 hektara površina odbačenog ugljena sa gusto podzemnim cjevovodom; nema dostupnog zemljišta za nove velike skladišne sisteme.
Rešenje:
- Maksimalna iskoristio postojeću infrastrukturu: Integrirao originalne pristupne tačke mreže za implementaciju 50MW/100MWh LFP skladištenja (nema novog zemljišta).
- Optimizacija prostora: 30 ISO-standardiziranih kontejnera unapređeni u odbačene zgrade.
Benefiti: - Skalabilnost & Kapacitet: Godišnje smanjenje vrha = 200% lokalnog vrha; 100MWh skladištenje može snabdeti ključne industrije >2 sata.
- Okruženjski & Ekonomski Povrati:
- Godišnja redukcija CO₂: 7,500 tona (ekvivalent 3M litara goriva ili 85+ hektara reforestarisanja).
- Godišnji prihod >€1.5M putem arbitraže električne energije & usluga regulacije frekvencije mreže.
