Cách tính toán kích thước hệ thống ESS cho khu thương mại và công nghiệp mà không cần xây dựng quá lớn hoặc quá nhỏ.

Một dự án lưu trữ năng lượng thương mại hoặc công nghiệp có thể hoạt động kém hiệu quả theo hai cách trái ngược nhau. Một hệ thống quá lớn có thể khiến công suất đắt tiền bị lãng phí trong thời gian dài, trong khi một hệ thống quá nhỏ có thể đạt đến giới hạn hoạt động trước khi hoàn thành giai đoạn cao điểm, cửa sổ dự phòng hoặc mục tiêu chuyển đổi năng lượng. Kích thước phù hợp không phải là loại pin lớn nhất mà địa điểm đó có thể chứa được. Đó là sự kết hợp giữa công suất và năng lượng hỗ trợ một nhiệm vụ vận hành cụ thể trong điều kiện của địa điểm đó.

Quy trình tính toán kích thước hệ thống điện công nghiệp và thương mại (C&I ESS) hiệu quả bắt đầu từ đường cong phụ tải, cấu trúc biểu giá, giới hạn máy biến áp, phụ tải trọng trọng yếu và kế hoạch mở rộng đã được xác nhận. Sau đó, quy trình sẽ tách công suất tính bằng kW khỏi năng lượng tính bằng kWh, đồng thời tính đến trạng thái dự trữ, tổn thất, quản lý nhiệt và các ưu tiên điều khiển.

Xác định những gì hệ thống lưu trữ phải đạt được

Việc tính toán kích thước sẽ trở nên rõ ràng hơn khi nhóm dự án xác định mục tiêu vận hành. Giảm tải đỉnh, điều chỉnh thời gian, thu năng lượng mặt trời và nguồn điện dự phòng có thể dùng chung một pin, nhưng mỗi chức năng lại đặt ra yêu cầu khác nhau về công suất, năng lượng sử dụng được và thời gian phân phối.

Việc cắt tỉa đỉnh núi tuân theo hình dạng của đỉnh núi.

Việc khởi động một dây chuyền sản xuất có thể tạo ra sự tăng đột biến về nhu cầu trong vài phút. Một cơ sở khác có thể duy trì tải trọng cao trong nhiều giờ liền. Cả hai địa điểm đều có thể ghi nhận cùng một mức nhu cầu tối đa hàng tháng, nhưng lại yêu cầu cấu hình lưu trữ khác nhau.

Công suất định mức cần thiết phải phản ánh khoảng cách giữa mức tiêu thụ điện năng cao điểm không kiểm soát và mức nhập khẩu điện năng mục tiêu từ lưới điện. Thời gian của khoảng cách đó quyết định nhu cầu năng lượng. Một hệ thống công suất cao với nguồn năng lượng hạn chế có thể đáp ứng được sự cố khởi động ngắn nhưng không thể duy trì được mức tiêu thụ điện năng cao điểm kéo dài vào buổi chiều.

Chức năng dịch chuyển thời gian và sao lưu chia sẻ cùng một bộ nhớ dự trữ.

Chế độ vận hành theo thời gian sử dụng chuyển năng lượng từ khoảng thời gian có chi phí thấp hơn sang khoảng thời gian có chi phí cao hơn. Chế độ vận hành dự phòng bảo tồn năng lượng cho trường hợp mất điện. Khi cả hai chức năng đều cần thiết, năng lượng dự trữ không thể được tính là năng lượng có sẵn để xả hàng ngày.

Nhóm dự án cần xác định trạng thái sạc tối thiểu, công suất tải trọng quan trọng, thời gian dự phòng và thời điểm phải dừng phân phối điện kinh tế. Nếu không có thứ tự ưu tiên này, hệ thống lưu trữ năng lượng pin có thể kết thúc chu kỳ biểu giá sớm với lượng năng lượng không đủ cho giờ cao điểm thực sự hoặc khi xảy ra sự cố mất điện lưới.

Xây dựng bộ dữ liệu trang web trước khi chọn dung lượng.

Hóa đơn hàng tháng chỉ ghi nhận mức giá và nhu cầu tiêu thụ, nhưng không ghi rõ thời điểm thay đổi tải điện. Một thiết kế đáng tin cậy cần có dữ liệu theo thời gian trong suốt các ngày sản xuất, thời kỳ tải thấp, cuối tuần và các mùa trong năm.

Sử dụng dữ liệu theo khoảng thời gian thay vì tổng số liệu hàng tháng.

Biểu đồ phụ tải 15 phút hoặc 30 phút có thể cho thấy phụ tải cơ bản, biên độ cực đại, thời gian, các đợt tăng giảm phụ tải lặp lại, thời gian tắt máy và thời gian sạc. Đối với việc lập kế hoạch lưu trữ pin thương mại, những chi tiết này quan trọng hơn nhiều so với chỉ riêng mức tiêu thụ hàng năm.

Trong trường hợp có nguồn phát điện tại chỗ, sản lượng của nó cần được đặt trên cùng một khung thời gian. Một giai đoạn dư thừa điện năng kéo dài có thể đòi hỏi nhiều năng lượng sử dụng được hơn, trong khi một giai đoạn dư thừa điện năng ngắn và mạnh có thể đòi hỏi công suất sạc lớn hơn. Việc so sánh này cũng cho thấy liệu năng lượng dự trữ có thể được sử dụng hữu ích vào thời điểm khác trong ngày hay không.

Thêm các ràng buộc về thuế quan, lưới điện và tăng trưởng

Cần xem xét lại hồ sơ phụ tải dựa trên các chu kỳ tính phí, quy tắc tính phí theo nhu cầu, định mức máy biến áp, giới hạn lưới điện, điện áp cục bộ và các yêu cầu bảo vệ. Các dây chuyền sản xuất đã được xác nhận, thiết bị làm mát, bộ sạc xe điện hoặc thời gian hoạt động dài hơn cũng cần được đưa vào thiết kế.

Việc mua sắm cho mọi nhu cầu tiềm năng trong tương lai có thể dẫn đến dự án xây dựng quá mức. Tăng trưởng đã được xác nhận cần được đưa vào tính toán, trong khi việc mở rộng không chắc chắn hơn nên được xử lý thông qua không gian dự trữ, đường dây cáp, công suất thiết bị đóng cắt và kiến ​​trúc mô-đun.

Công suất kW và kWh là hai quyết định riêng biệt.

Công suất và năng lượng có liên quan nhưng không thể thay thế cho nhau. Hệ thống lưu trữ năng lượng công nghiệp và thương mại phải cung cấp đủ công suất và duy trì nó trong khoảng thời gian cần thiết.

kW xác định công suất tải mà hệ thống có thể hỗ trợ.

Công suất định mức ảnh hưởng đến việc giảm tải đỉnh, tốc độ sạc, hỗ trợ tải trọng quan trọng và khả năng phản hồi điều độ. Nếu địa điểm cần giảm nhập khẩu điện từ lưới điện xuống 700 kW, hệ thống 400 kW không thể đáp ứng mục tiêu ngay cả với lượng dự trữ năng lượng lớn.

Động cơ, máy nén, máy bơm và bộ sạc nhanh có thể tạo ra các sự kiện ngắn hạn mà dữ liệu theo giờ có thể không thể hiện hết. Việc đánh giá cần xem xét nhu cầu ổn định, tải công suất cao trong thời gian ngắn và điều kiện khởi động.

kWh xác định thời gian hỗ trợ có thể tiếp tục.

Công suất năng lượng quyết định thời gian xả. Một công suất mục tiêu 500 kW kéo dài hai giờ cần lượng năng lượng hữu ích nhiều hơn nhiều so với cùng công suất đó chỉ kéo dài hai mươi phút. Các tính toán dự phòng tuân theo nguyên tắc tương tự, nhưng chúng nên sử dụng hồ sơ tải trọng quan trọng thay vì tổng tải trọng kết nối của cơ sở.

Công suất định mức không thể được sử dụng hoàn toàn. Nhu cầu dự trữ, giới hạn vận hành, mức tiêu thụ phụ trợ và nhiệt độ làm giảm lượng năng lượng khả dụng trong một ngày nhất định. Do đó, thiết kế cần phân biệt giữa công suất định mức và dung lượng lưu trữ pin có thể sử dụng được.

Hãy khớp tỷ lệ với đường cong tải

Cấu hình hữu ích phản ánh vấn đề vận hành. Các đỉnh công suất ngắn thường cần công suất lớn hơn tương ứng. Các khoảng thời gian áp dụng biểu giá dài, tải sản xuất duy trì hoặc thời gian dự phòng kéo dài cần nhiều năng lượng hơn.

Các mô phỏng trong một ngày điển hình nên kiểm tra xem hệ thống có đạt đến trạng thái sạc tối thiểu quá sớm, vẫn đầy trong khi vẫn còn cơ hội sạc, hay còn lưu trữ năng lượng chưa sử dụng sau thời gian mục tiêu hay không. Những kiểm tra này giúp dễ dàng bảo vệ dung lượng lưu trữ pin được đề xuất hơn.

Chuyển đổi công suất định mức thành công suất có thể vận hành

Hiệu suất dự án phụ thuộc vào lượng năng lượng còn lại sau khi áp dụng các giới hạn vận hành. Sự khác biệt này rất quan trọng để tránh tình trạng công suất dư thừa và thời gian vận hành không đủ.

Bảo quản hàng tồn kho trước khi giao hàng hàng ngày

Mức dự trữ năng lượng, trạng thái sạc tối thiểu, mức sạc tối đa và các cài đặt bảo vệ làm giảm lượng năng lượng khả dụng cho hoạt động thường ngày. Một nhà máy kho lạnh hoặc quy trình liên tục có thể cần mức dự trữ lớn hơn so với một địa điểm có tải linh hoạt.

Lượng dự trữ nên được xác định dựa trên đánh giá tải trọng quan trọng. Một tỷ lệ phần trăm chung chung có thể dẫn đến thiếu năng lượng cho các thiết bị thiết yếu hoặc giữ lại công suất nhiều hơn mức cần thiết cho dự án.

Bao gồm tổn thất và tiêu thụ nội bộ

Việc sạc, xả, làm mát, điều khiển, máy biến áp và chế độ chờ đều tiêu thụ năng lượng. Các giá trị này nên dựa trên cấu hình đề xuất và môi trường thực tế tại công trình chứ không phải là một mức tiêu thụ cố định.

Hệ thống quản lý năng lượng (EMS) cần bảo vệ trật tự vận hành: duy trì nguồn dự trữ, kiểm soát giới hạn nhu cầu, hoàn thành việc xả điện theo biểu giá đã chọn, sau đó hấp thụ lượng điện sản sinh tại chỗ khi vẫn còn dư thừa năng lượng để sạc. Việc xác định rõ các ưu tiên sẽ ngăn chặn việc một mục tiêu sử dụng năng lượng dành cho mục tiêu khác.

Kiểm tra việc xây dựng quá lớn và quá nhỏ so với quy mô thực tế

Hệ thống lưu trữ năng lượng công nghiệp và thương mại (C&I) được đề xuất cần được kiểm tra dựa trên một số chu kỳ vận hành tiêu biểu trước khi đặt hàng. Một ngày cao điểm là không đủ, và một ngày tải thấp cũng có thể gây hiểu lầm.

Dấu hiệu của việc xây dựng quá mức

Các dấu hiệu có thể bao gồm năng lượng không được sử dụng sau khoảng thời gian mục tiêu, công suất đầu ra mà cơ sở hiếm khi cần, và công suất mở rộng được mua mà không có kế hoạch tải được xác nhận. Kích thước quá lớn cũng có thể làm tăng chi phí về móng, cáp, thiết bị đóng cắt, vách ngăn chống cháy và bảo trì.

Chỉ số chu kỳ hoạt động thấp không chứng minh việc xây dựng quá mức là đủ. Một hệ thống tập trung vào khả năng phục hồi có thể chủ động tiết kiệm năng lượng. Bài kiểm tra quan trọng là liệu công suất và năng lượng được lắp đặt có phù hợp với mục tiêu đã đề ra hay không.

Dấu hiệu của việc chọn size quá nhỏ

Hệ thống có công suất nhỏ có thể đạt đến trạng thái sạc tối thiểu trước khi giờ cao điểm kết thúc, chỉ giảm được một phần mục tiêu nhu cầu, hoặc sạc quá sớm trong khi vẫn còn năng lượng giá rẻ hoặc dư thừa. Chế độ dự phòng và chế độ tính phí cũng có thể xung đột vì cả hai đều phụ thuộc vào cùng một nguồn dự trữ hạn chế.

Thiết kế cần được thử nghiệm trong điều kiện tải cao, sản lượng điện thấp, thời tiết nóng, cuối tuần và theo mùa. Một cấu hình chỉ hoạt động tốt vào những ngày thuận lợi không phải là cơ sở đầu tư đáng tin cậy.

Mở rộng gói dịch vụ mà không cần trả phí quá sớm

Khả năng mở rộng cần hỗ trợ một kế hoạch phát triển thực tế, chứ không phải để biện minh cho một khoản đầu tư ban đầu quá lớn không cần thiết. Giai đoạn đầu tiên cần đáp ứng nhu cầu hiện tại đồng thời vẫn đảm bảo khả năng bổ sung công suất hoặc năng lượng trong tương lai.

Đối với các địa điểm nhỏ hơn với nhu cầu lưu trữ lên đến 100 kWh, Sunway cung cấp giải pháp phù hợp. phạm vi dân cư ess Nó cung cấp một tham chiếu cho các cơ sở có công suất thấp hơn, trong khi các cơ sở lớn hơn nên được đánh giá thông qua nền tảng c&i.

Các dây chuyền sản xuất đã được xác nhận, các trạm sạc theo kế hoạch hoặc các dự án mở rộng đã được phê duyệt có thể được đưa vào giai đoạn thiết kế. Các dự án ít chắc chắn hơn nên được xử lý thông qua cơ sở hạ tầng dự trữ và kiến ​​trúc mô-đun. Việc mở rộng vẫn đòi hỏi khả năng hoạt động song song, công suất thiết bị đóng cắt, khoảng không cho máy biến áp, đường dẫn cáp, khả năng thông tin liên lạc, khoảng cách phòng cháy chữa cháy và khả năng tiếp cận để bảo trì.

Vị trí phù hợp cho hệ thống làm mát bằng không khí 1 MW / 2 MWh

Đối với các cơ sở có cửa sổ quản lý nhu cầu ổn định, phân khúc 1 MW / 2 MWh có thể cung cấp một tham chiếu hữu ích. SunwayChúng tôi cung cấp các hệ thống lưu trữ năng lượng cho khu dân cư, thương mại, công nghiệp và tiện ích, đáp ứng các yêu cầu khác nhau về điện năng, năng lượng, điều khiển và địa điểm.

Cái Hệ thống lưu trữ năng lượng dạng container làm mát bằng không khí 1 MW / 2 MWh Sử dụng model SW-20C-1000(2MWh)-A. Nó cung cấp công suất AC định mức 1.000 kW, công suất AC tối đa 1.100 kW và tám nhóm pin LFP 253,2 kWh. Vỏ bọc IP54 tích hợp pin, kiến ​​trúc PCS dạng mô-đun, phân phối điện, điều khiển nhiệt độ, phòng cháy chữa cháy, giao tiếp giám sát, máy biến áp cách ly và quản lý năng lượng. Ngăn chứa pin sử dụng điều hòa không khí và làm lạnh, trong khi ngăn chứa điện sử dụng hệ thống làm mát bằng không khí thông minh.

Hệ thống này có thể hỗ trợ giảm tải đỉnh, đáp ứng nhu cầu, nguồn điện dự phòng, bù công suất tác dụng và phản kháng, và lập kế hoạch lưới điện. Kiến trúc PCS dạng mô-đun hỗ trợ mở rộng tuyến tính và điều khiển độc lập trên nhiều bộ pin. Các chức năng này chỉ có ý nghĩa khi tải trọng đủ lớn để cần đến quy mô lớn. Một đỉnh tải nhỏ, ngắn hạn không nên được ghép nối với nền tảng 1 MW chỉ vì nó có sẵn.

Chuyển đổi dữ liệu tải thành cấu hình có khả năng phòng thủ

Bản tóm tắt dự án chi tiết cần bao gồm dữ liệu tải theo khoảng thời gian, chu kỳ biểu giá, công suất máy biến áp, mục tiêu nhu cầu cao điểm, tải trọng quan trọng, thời gian dự phòng, khu vực lắp đặt và kế hoạch mở rộng đã được xác nhận. Với những thông tin đầu vào này, chúng ta có thể xem xét công suất xả, thời gian vận hành, chính sách dự trữ và dung lượng lưu trữ pin thương mại trước khi đưa ra quyết định cuối cùng.

Hãy gửi dữ liệu dự án của bạn để được xem xét cấu hình. và xây dựng hệ thống dựa trên nhu cầu vận hành có thể đo lường được thay vì dựa trên công suất dự đoán. Thiết kế cuối cùng cần hỗ trợ tải hiện tại, duy trì lộ trình mở rộng thực tế và tránh trả tiền cho điện năng mà địa điểm đó khó có khả năng sử dụng.

Để hiểu rõ hơn về cách hệ thống lưu trữ phản ứng với các đợt tăng đột biến nhu cầu ngắn hạn và các giai đoạn tải cao kéo dài, hãy đọc tiếp. Hệ thống lưu trữ năng lượng thương mại và công nghiệp giúp các nhà máy và tòa nhà lớn quản lý nhu cầu tiêu thụ điện năng cao điểm như thế nào?Nó giải thích cách thời gian tiêu thụ điện năng cao điểm, công suất hệ thống, dung lượng pin khả dụng và dự trữ pin ảnh hưởng đến hiệu suất điều khiển nhu cầu.

Câu hỏi thường gặp

Hỏi: Có thể tính toán công suất hệ thống điện và truyền tải (C&I ESS) dựa trên mức tiêu thụ điện hàng tháng không?

A: Dữ liệu tiêu thụ hàng tháng là chưa đủ. Cần có dữ liệu phụ tải theo khoảng thời gian để xác định công suất đỉnh, thời gian, khung giờ sạc, biến động hàng ngày và thay đổi theo mùa. Biểu giá, giới hạn máy biến áp, yêu cầu dự trữ và phụ tải trong tương lai cũng cần được đưa vào.

Hỏi: Sự khác biệt giữa công suất định mức và dung lượng lưu trữ của pin là gì?

A: Công suất định mức (kW) xác định lượng tải mà hệ thống có thể hỗ trợ tại một thời điểm. Dung lượng (kWh) xác định thời gian hệ thống có thể duy trì khả năng hỗ trợ đó. Cả hai đều phải phù hợp với đường cong tải và mục tiêu vận hành.

Hỏi: Hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin có thể được mở rộng sau khi lắp đặt không?

A: Việc mở rộng có thể thực hiện được khi thiết kế ban đầu đáp ứng được khả năng hoạt động song song, dự trữ điện năng, dung lượng truyền thông, không gian lắp đặt, hệ thống làm mát, khả năng chống cháy và kiến ​​trúc pin tương thích. Các điều kiện này cần được xác nhận trong giai đoạn thiết kế ban đầu.