Как рассчитать параметры системы хранения энергии для промышленных и коммерческих объектов, не создавая избыточных или недостаточных мощностей.

Проекты хранения энергии в коммерческих или промышленных целях могут демонстрировать низкую эффективность по двум противоположным причинам. Система слишком большой мощности может оставлять дорогостоящую емкость неиспользованной в течение длительных периодов, в то время как система недостаточной мощности может достичь своего рабочего предела до завершения пикового периода, периода резервного питания или целевого показателя перераспределения энергии. Правильный размер — это не самая большая батарея, которую может вместить объект. Это сочетание мощности и энергии, которое поддерживает выполнение определенной рабочей задачи в условиях объекта.

Надежный процесс расчета мощности для промышленных и коммерческих объектов начинается с анализа кривой нагрузки, структуры тарифов, ограничений трансформаторов, критических нагрузок и подтвержденных планов расширения. Затем он разделяет мощность в кВт и энергию в кВт·ч, учитывая резервное состояние заряда, потери, тепловое регулирование и приоритеты управления.

Определите, чего должна достичь система хранения данных.

Расчет размеров становится более понятным, когда проектная группа впервые определяет операционные цели. Сглаживание пиковых нагрузок, смещение времени, сбор солнечной энергии и резервное питание могут использовать одну батарею, но каждая из них предъявляет разные требования к мощности, полезной энергии и времени запуска.

Бритье на пике повторяет форму вершины.

На одном предприятии при запуске производства может наблюдаться резкий скачок спроса, длящийся несколько минут. На другом предприятии может наблюдаться длительный период высокой нагрузки, продолжающийся несколько часов. На обоих объектах может фиксироваться одинаковый максимальный ежемесячный спрос, однако им требуются разные конфигурации хранилищ.

Требуемая номинальная мощность должна отражать разницу между неконтролируемым пиком и целевым уровнем потребления электроэнергии из сети. Продолжительность этой разницы определяет потребность в энергии. Мощная система с ограниченным запасом энергии может справиться с кратковременным запуском, но не сможет поддерживать длительный пик в послеобеденное время.

Отложенная оплата и резервирование используют один и тот же резерв.

Режим работы в зависимости от времени суток переводит энергию из периода с более низкими затратами в период с более высокими затратами. Резервный режим работы сохраняет энергию на случай отключения электроэнергии. Когда требуются обе функции, зарезервированная энергия не может одновременно учитываться как доступная для ежедневного потребления.

Проектная группа должна определить минимальный уровень заряда, мощность критической нагрузки, продолжительность резервного питания и момент, когда экономически целесообразное распределение электроэнергии должно быть прекращено. Без соблюдения этих приоритетов система хранения энергии на основе батарей может завершить ранний тарифный цикл с недостаточным количеством энергии для истинного пика или перебоя в электроснабжении.

Создайте набор данных сайта перед выбором емкости.

В ежемесячных счетах указываются тарифы и зафиксированный спрос, но не информация об изменениях нагрузки. Для надежного проектирования необходимы данные, привязанные ко времени, охватывающие дни производства, периоды низкой нагрузки, выходные дни и сезоны.

Используйте интервальные данные вместо ежемесячных итогов.

Профиль нагрузки за 15 или 30 минут может показать базовую нагрузку, пиковую величину, продолжительность, повторяющиеся изменения нагрузки, периоды отключения и время зарядки. Для планирования коммерческих систем хранения энергии эти детали имеют большее значение, чем просто годовое потребление.

В случаях, когда речь идет о генерации электроэнергии на месте, ее выработку следует рассматривать в рамках одного временного графика. Широкий период избытка может потребовать большего количества полезной энергии, в то время как узкий, интенсивный избыток может потребовать большей мощности для зарядки. Сравнение также показывает, найдется ли полезное применение накопленной энергии позже в течение дня.

Добавить тарифы, сетки и ограничения роста.

При проектировании следует учитывать тарифные периоды, правила взимания платы за пиковую нагрузку, номинальную мощность трансформаторов, ограничения сети, местное напряжение и требования к защите. Также необходимо включить в проект подтвержденные производственные линии, холодильное оборудование, зарядные устройства для электромобилей или более длительное время работы.

Закупка оборудования с учетом всех возможных будущих нагрузок может привести к избыточному проекту. Необходимо учитывать подтвержденный рост, в то время как менее определенное расширение лучше осуществлять за счет резервирования пространства, кабельных трасс, мощности распределительных устройств и модульной архитектуры.

Расчет мощности в кВт и кВт·ч следует проводить отдельно.

Мощность и энергия взаимосвязаны, но не взаимозаменяемы. Система хранения энергии для коммерческих и промышленных предприятий должна обеспечивать достаточную мощность и поддерживать её в течение требуемого периода времени.

кВт определяет, какую нагрузку может выдержать система.

Номинальная мощность влияет на снижение пиковых нагрузок, скорость зарядки, поддержку критической нагрузки и скорость реагирования диспетчерской службы. Если объекту необходимо сократить импорт электроэнергии из сети на 700 кВт, система мощностью 400 кВт не сможет достичь этой цели даже при наличии большого резерва энергии.

Двигатели, компрессоры, насосы и устройства быстрой зарядки могут вызывать кратковременные сбои, которые могут быть скрыты в почасовых данных. При оценке следует учитывать стабильный спрос, кратковременные нагрузки высокой мощности и условия запуска.

кВтч определяет, как долго может продолжаться поддержка.

Продолжительность разряда определяется энергетической мощностью. Для работы при мощности 500 кВт в течение двух часов требуется гораздо больше полезной энергии, чем для работы при той же мощности в течение двадцати минут. Расчеты резервного питания основаны на том же принципе, но следует использовать профиль критической нагрузки, а не полную подключенную нагрузку объекта.

Номинальная мощность не может быть полностью использована для управления энергоснабжением. Требования к резерву, рабочие ограничения, вспомогательное потребление и температура снижают количество энергии, доступной в течение дня. Поэтому при проектировании следует различать номинальную мощность и полезную емкость аккумуляторной батареи.

Сопоставьте передаточное отношение с кривой нагрузки.

Оптимальная конфигурация отражает специфику рабочей задачи. Кратковременные пиковые нагрузки, как правило, требуют пропорционально большей мощности. Длительные тарифные периоды, устойчивые производственные нагрузки или продолжительные периоды резервного питания также требуют больше энергии.

Моделирование типичных суточных циклов должно проверить, достигает ли система минимального уровня заряда слишком рано, остается ли она полностью заряженной, пока сохраняется возможность подзарядки, или же накапливает неиспользованную энергию после целевого периода. Эти проверки упростят обоснование предлагаемой емкости аккумуляторной батареи.

Преобразовать номинальную мощность в отправляемую мощность

Эффективность проекта зависит от количества энергии, доступной после применения ограничений по режиму работы. Это различие имеет решающее значение для предотвращения избыточной мощности и недостаточного времени автономной работы.

Защитите резерв перед ежедневной отправкой.

Резервный уровень, минимальный уровень заряда, максимальный уровень заряда и настройки защиты снижают количество энергии, доступной для обычной работы. Холодильной установке или производственному процессу непрерывного действия может потребоваться больший резерв, чем площадке с гибкими нагрузками.

Резерв должен определяться на основе оценки критической нагрузки. Использование общего процентного значения может привести к недостатку энергии для работы основного оборудования или к резервированию большей мощности, чем требуется для проекта.

Включите убытки и внутреннее потребление.

Зарядка, разрядка, охлаждение, системы управления, трансформаторы и работа в режиме ожидания — все это потребляет энергию. Эти значения должны основываться на предлагаемой конфигурации и условиях эксплуатации, а не на одном фиксированном значении.

Система управления энергоснабжением должна обеспечивать соблюдение режима работы: сохранять резервный запас, контролировать лимит спроса, завершать разрядку по выбранному тарифу, а затем использовать доступную генерацию на месте, когда остается запас мощности для зарядки. Четкие приоритеты предотвращают использование энергии, зарезервированной для другой цели, в целях достижения одной задачи.

Проверка на избыточное и недостаточное строительство.

Предлагаемую систему хранения энергии для коммерческих и промышленных предприятий следует проверить в течение нескольких репрезентативных периодов эксплуатации, прежде чем делать заказ. Одного пикового дня недостаточно, а один день с низкой нагрузкой может быть столь же обманчивым.

Признаки избыточного строительства

Возможные признаки включают в себя неиспользованную энергию после истечения целевого периода, выходную мощность, которая редко требуется объекту, и приобретение дополнительных мощностей без подтвержденного плана нагрузки. Избыточная мощность также может увеличить затраты на фундамент, кабельную инфраструктуру, распределительные устройства, противопожарную защиту и техническое обслуживание.

Низкий уровень циклов включения/выключения сам по себе не доказывает избыточность конструкции. Система, ориентированная на повышение отказоустойчивости, может целенаправленно экономить энергию. Ключевым критерием является соответствие установленной мощности и энергии заявленной цели.

Признаки недостаточного размера

Недостаточно мощная система может достичь минимального уровня заряда до окончания пика, снизить лишь часть целевого показателя спроса или заполниться слишком рано, в то время как остается доступной более дешевая или избыточная энергия. Резервное электроснабжение и тарифная система также могут конфликтовать, поскольку обе зависят от одного и того же ограниченного резерва.

Проект следует протестировать в условиях высокой нагрузки, низкой выработки электроэнергии, жаркой погоды, выходных дней и сезонных колебаний. Конфигурация, работающая только в благоприятный день, не является надежной инвестиционной основой.

Планируйте расширение, не тратя на это слишком много средств на раннем этапе.

Масштабируемость должна поддерживать реалистичный план развития, а не оправдывать неоправданно крупную первоначальную покупку. Первый этап должен удовлетворять текущие потребности, сохраняя при этом возможность для увеличения мощности или энергоснабжения.

Для небольших площадок с потребностью в хранении энергии до 100 кВт⋅ч компания Sunway предлагает... жилой диапазон ESS Это дает представление о меньшей пропускной способности, в то время как более крупные объекты следует оценивать с помощью платформы для коммерческих и промышленных предприятий.

Подтвержденные производственные линии, запланированные зарядные устройства или утвержденные расширения могут быть включены в проектную документацию. Менее определенные проекты лучше реализовывать с помощью зарезервированной инфраструктуры и модульной архитектуры. Расширение по-прежнему требует возможности параллельного подключения, мощности распределительных устройств, запаса мощности трансформаторов, кабельных трасс, пропускной способности связи, противопожарной безопасности и доступа для технического обслуживания.

Где размещается система воздушного охлаждения мощностью 1 МВт / 2 МВт·ч?

Для объектов с длительным периодом регулирования спроса класс 1 МВт / 2 МВт·ч может служить полезным ориентиром. СанвейМы предлагаем системы хранения энергии для жилых, коммерческих, промышленных и коммунальных объектов, отвечающие различным требованиям к электропитанию, энергоснабжению, управлению и особенностям площадки.

Он Контейнерная система хранения энергии с воздушным охлаждением мощностью 1 МВт / 2 МВт·ч Используется модель SW-20C-1000(2MWh)-A. Она обеспечивает номинальную мощность переменного тока 1000 кВт, максимальную мощность переменного тока 1100 кВт и восемь групп литий-железо-фосфатных батарей емкостью 253,2 кВт·ч. Корпус со степенью защиты IP54 объединяет батареи, модульную архитектуру PCS, систему распределения питания, систему контроля температуры, противопожарную защиту, систему мониторинга и связи, разделительный трансформатор и систему управления энергопотреблением. В батарейном отсеке используется система кондиционирования и охлаждения, а в электрическом отсеке — интеллектуальное воздушное охлаждение.

Система может поддерживать сглаживание пиковых нагрузок, реагирование на спрос, резервное электроснабжение, компенсацию активной и реактивной мощности, а также планирование работы сети. Ее модульная архитектура PCS поддерживает линейное расширение и независимое управление несколькими аккумуляторными батареями. Эти функции актуальны только тогда, когда нагрузка оправдывает масштаб. Небольшой, кратковременный пик не следует подбирать под платформу мощностью 1 МВт только потому, что она доступна.

Превратите данные загрузки в защищенную конфигурацию.

В подробном техническом задании проекта должны быть указаны данные о нагрузке в интервалах времени, тарифные периоды, номинальная мощность трансформатора, целевой пиковый спрос, критические нагрузки, продолжительность резервного питания, зона установки и подтвержденные планы расширения. Имея эти данные, мы можем оценить мощность разряда, продолжительность работы, политику резервирования и коммерческую емкость аккумуляторных батарей до принятия окончательного решения.

Отправьте данные вашего проекта на проверку конфигурации. и строить систему, исходя из измеримых эксплуатационных потребностей, а не из предположений о мощности. Окончательный проект должен поддерживать текущие нагрузки, сохранять реалистичный путь расширения и избегать оплаты электроэнергии, которую объект вряд ли будет использовать.

Чтобы подробнее узнать о том, как системы хранения реагируют на кратковременные скачки спроса и длительные периоды высокой нагрузки, прочитайте статью... Как системы хранения энергии для коммерческих и промышленных предприятий помогают заводам и крупным зданиям справляться с пиковой нагрузкойВ нем объясняется, как продолжительность пиковой нагрузки, выходная мощность системы, полезная емкость батареи и резервный резерв влияют на эффективность управления спросом.

Часто задаваемые вопросы

В: Можно ли рассчитать мощность централизованной и промышленной энергосистемы на основе ежемесячного потребления электроэнергии?

А: Ежемесячных данных о потреблении недостаточно. Необходимы данные о нагрузке за определенные интервалы, чтобы определить пиковую мощность, ее продолжительность, периоды зарядки, суточные колебания и сезонные изменения. Также следует учитывать тарифы, ограничения трансформаторов, требования к резерву и будущие нагрузки.

В: В чем разница между номинальной мощностью и емкостью аккумулятора?

A: Номинальная мощность в кВт определяет, какую нагрузку система может выдержать в данный момент. Мощность в кВт·ч определяет, как долго эта поддержка может продолжаться. Оба параметра должны соответствовать кривой нагрузки и целевым показателям эксплуатации.

В: Можно ли расширить систему хранения энергии на основе аккумуляторных батарей после установки?

А: Расширение возможно, если первоначальная конструкция предусматривает возможность параллельного подключения, запас по напряжению электропитания, пропускную способность связи, место для установки, охлаждение, противопожарную защиту и совместимую архитектуру батарей. Эти условия следует подтвердить на этапе первоначального проектирования.