نظام تخزين الطاقة في المباني التجارية: إدارة الطلب، الاستخدام الذاتي للطاقة الشمسية، والاحتياطي

تُفقد معظم مشاريع أنظمة تخزين الطاقة في المباني التجارية في نفس المكان: لا أحد يقرر أي من الوظائف الثلاثة يدفع فعليًا مقابل البطارية. إدارة الطلب تريد الطاقة. الاستخدام الذاتي للطاقة الشمسية يريد الطاقة. النسخ الاحتياطي يريد بطارية لا تتكرر دوراتها. ضع الثلاثة في مجموعة من الخزائن وينمو اسم اللوحة بشكل أسرع من المدخرات.

ثلاث وظائف، بطارية واحدة، ثلاث إجابات غير متوافقة

ذروة المبنى، وسقفه، وأحمال الطوارئ الخاصة به كل منها يكتب مواصفة مختلفة. الصراع ليس تجاريًا. إنه حسابي.

المتطلباتإدارة الطلبالاستخدام الذاتي للطاقة الشمسيةنسخة احتياطية (الأحمال الحرجة)
ما يحتاجه حقًاالطاقة (كيلووات)الطاقة (كيلووات ساعة)الطاقة المحجوزة (كيلووات ساعة)
الواجب النموذجي لكل حدث30-90 دقيقة4-6 ساعات، يوميًاساعتان، نادرًا
الدورات في السنة200-300250-3300-2
عمق التفريغسطحي، 10-25%عميق، 70-90%أرضية ثابتة، يجب أن تبقى >= 90% من حالة الشحن
الوقت المطلوب للاستجابةثوانٍ (خلال الذروة)ليس حرجًا من حيث الوقتعشرات المللي ثانية إلى بضع ثوانٍ
أين المالرسوم الطلبفرق الاستيراد/التصديرتكلفة التوقف

شرط الجدول أعلاه:اتصال تجاري منخفض الجهد مع عداد فترات، عقد تعريفة واحد، مجموعة واحدة من الألواح الشمسية على السطح.المصدر:تتبع واجبات التحكم الممارسات المنشورة في توزيع C&I؛ تعتبر العدات هنا افتراضات تصميم ولا ينبغي قراءتها كأحكام ضمان.

اقرأ الصف الخامس مقابل الرابع وتظهر المشكلة. تريد إدارة الطلب والاستخدام الذاتي للطاقة الشمسية أن تعمل البطارية كل يوم. يريد النسخ الاحتياطي أن تكون ممتلئة، غير متكررة، وتنتظر. كل كيلووات ساعة تقفلها للنسخ الاحتياطي هي كيلووات ساعة لا يمكن أن تكسب شيئًا في ظهر يوم ثلاثاء.

يفرض المبنى متطلبًا رابعًا نادرًا ما يظهر في دراسة التعريفة، وهو المكان الذي يمكن أن تذهب إليه الخزائن فعليًا. غرفة مصنع بدون وصول رافعة، وحدود يمكن للجيران سماعها، وبصمة مشغولة بالفعل بمجموعة التبريد تقيد التنسيق قبل أن تصبح الكيمياء مهمة. الخزائن الخارجية المبردة بالهواء أسهل في التوزيع وأسهل في الخدمة؛ الوحدات المبردة بالسائل تحمل المزيد من الطاقة لكل متر مربع وتوزيع درجة حرارة خلية أكثر إحكامًا، وهو ما يهم أكثر كلما زادت صعوبة دورة الأصل. التنسيق أولاً، ثم التصميم الكهربائي.

ما يجب أن يقدمه المبنى لك قبل أن يبدأ أي حجم

عداد الفترات هو التسليم الأول، وليس البطارية.

مدخلتنسيقلماذا يتغير الرقم الإجابة
بيانات الحمل لمدة 15 دقيقة12 شهرًا، كيلووات لكل فترةيحدد ما إذا كانت الذروة ارتفاعًا حادًا أم هضبة
رسوم الطلبعملة لكل كيلووات في الشهر، بالإضافة إلى بند الترسيقرر ما إذا كانت عملية الحلاقة مجدية أم لا
تعرفة الطاقةأسعار الفترة، الاستيراد والتصديريقرر ما إذا كان للاستخدام الذاتي للطاقة الشمسية هامش
مجموعة الألواح الشمسيةكيلووات ذروة، اتجاه، ميل، ظليحدد الفائض المتاح للتخزين
قائمة الأحمال الحرجةكيلووات لكل دائرة، الدقائق المطلوبةيحدد الاحتياطي المقفل
حد الاتصالمحول كيلو فولت أمبير وإعداد الحمايةيحدد التفريغ والتصدير
البصمة وحدود الضوضاءالأمتار، ديسيبل عند الحدوديقرر عدد الخزائن وموقعها

ملاحظة عمود المصدر:هذه هي المدخلات التي لا يمكن بناء اقتراح نظام تخزين الطاقة التجاري منها من فاتورة شهرية. الرقم الشهري الواحد من كيلووات ساعة يخفي كل من الذروة ومدتها، وهذان الرقمان يحددان سعر البطارية.

مثال عملي

مثال عملي. المبنى أدناه افتراضي؛ أرقام أحماله هي افتراضات توضيحية تم اختيارها لجعل الحسابات قابلة للتتبع. أرقام المعدات في الجدول الأخير مأخوذة من بيانات المنتج المنشورة.

المبنى.5000 م2 مكاتب مختلطة وتجزئة في الطابق الأرضي، محول 800 كVA واحد، 240 kWp من الألواح الشمسية على السطح، استهلاك سنوي 1,850,000 كيلووات ساعة، أحمال أساسية ليلية 78 كيلووات. ذروة مقاسة 617 كيلووات، تم الوصول إليها في 45 فترة متتالية في أغسطس. ذروة الشتاء 548 كيلووات. رسوم الطلب 13.40 لكل كيلووات في الشهر. طاقة النهار 0.22 لكل كيلووات ساعة، الليل 0.09، التصدير 0.055.

الوظيفة 1، إدارة الطلب.حدد الذروة عند 480 كيلووات.

  • الخفض المطلوب: 617 - 480 = 137 كيلو واط
  • الطاقة عند العداد: 137 × 0.75 ساعة = 102.75 كيلو واط ساعة
  • طاقة جانب البطارية: 102.75 / 0.94 = 109.3 كيلو واط ساعة
  • تصنيف نظام التحكم: حوالي 150 كيلو واط، يغطي واجب 137 كيلو واط بالإضافة إلى هامش التحكم
  • الأشهر التي تجاوزت الحد: 7 من 12، من بيانات الحمل
  • الرسوم السنوية المتجنبة: 137 × 13.40 × 7 = 12850.60

تحتاج 137 كيلووات من الحلاقة إلى حوالي 110 كيلووات ساعة من البطارية. هذا يعادل تقريبًا 3% مما ستحمله نظام لمدة أربع ساعات بنفس القدرة. تُباع معظم المباني التجارية نظام الأربع ساعات.

الوظيفة 2، الاستخدام الذاتي للطاقة الشمسية.في منتصف النهار، تنتج المجموعة 165 كيلووات مقابل 130 كيلووات من أحمال المبنى، لذا يغادر 35 كيلووات الموقع بسعر 0.055 لكل كيلووات ساعة.

  • الفائض الممتص: 35 كيلو واط × 5 ساعات = 175 كيلو واط ساعة/اليوم
  • الهامش المكتسب: 175 × (0.22 - 0.055) = 28.88 يومياً
  • عدد أيام العمل السنوية: 260 مفترض، مما يعطي 7508.80

الوظيفة 3، النسخ الاحتياطي.تبلغ الأحمال الحرجة 100 كيلووات لمدة ساعتين، مما يعني 200 كيلووات ساعة تم تسليمها.

  • الاسم المطلوب: 200 / (0.90 عمق التفريغ × 0.94 مسار التفريغ) = 236.4 كيلو واط ساعة
  • احتياطي مقفل: 236.4 كيلو واط ساعة، غير متاح للدورات اليومية

مجتمعة.يجب أن يغطي الكتلة العاملة أي واجب يومي أكبر. لا تتراكم الواجبات، لأن الذروة عادة ما تأتي خارج نافذة الطاقة الشمسية:

  • مقفل للنسخ الاحتياطي: 236.4 كيلو واط ساعة
  • الكتلة العاملة: max(109.3 ; 175) = 175.0 كيلو واط ساعة
  • الحد الأدنى للاسم: 236.4 + 175.0 = 411.4 كيلو واط ساعة

تحدد تكوينان منشوران ذلك الرقم.

التكوينالأرقام المنشورة
خزانة سائلة التبريد شاملة100 كيلووات، 215 كيلووات ساعة لكل وحدة؛ وحدتان تعطيان 430 كيلووات ساعة
خزانة سائلة التبريد، وحدة واحدة125 كيلووات، 522 كيلووات ساعة، LiFePO4، 5+5 سنوات
أصغرخزانة خارجية, مرتبط بالطاقة الشمسية112.53 كيلوواط ساعة مصنفة، 101.28 كيلوواط ساعة قابلة للاستخدام عند 90% من عمق التفريغ، 358.4 فولت، >=8,000 دورة
محول هجين ثلاثي الطور لجانب الطاقة الشمسية30-70 كيلوواط، 4 قنوات MPPT، أقصى إدخال للطاقة الشمسية 2x زيادة الحجم، IP66، <65 ديسيبل

تستند الأرقام إلى مواصفات المنتج المنشورة؛ تأكد من التحقق من ورقة البيانات الحالية قبل التحديد.

قراءة الأرقام دون المبالغة في بيعها

تتبع ثلاث أشياء من الحسابات أعلاه.

عادةً ما تكون رسوم الطلب هي أكبر خط منفرد، وأقل متطلبات الطاقة. في تعرفة الفتحة، يؤدي فقدان ذروة واحدة إلى تحديد الحد الأدنى للأحد عشر شهرًا التالية، مما يزيد من قيمة الوظيفة وتكلفة الحصول على حلقة التحكم بشكل خاطئ.

يتم تسعير الاستخدام الذاتي للطاقة الشمسية من خلال فرق التعرفة. تحدد اللوحة فقط كمية الطاقة المتاحة للتحويل. حيث يتم تعويض التصدير بالقرب من سعر التجزئة، فإن تخزين الفائض لا يضيف شيئًا وتقوم الوظيفة الثانية بحذف نفسها. حيث يتم تحديد سقف للتصدير أو يتم دفعه بسعر الجملة، فإن نفس 175 كيلوواط ساعة تحمل قيمة حقيقية.

تُفرض رسوم الطلب على متوسط 15 دقيقة بدلاً من الزيادة الفورية، وهذا التمييز يحدد إلى أين تذهب الطاقة. حلقة التحكم التي تتفاعل في عشر ثوانٍ لا تزال تسمح بتحميل زائد لمدة أربع عشرة دقيقة أن يقع داخل الفترة التي تحدد الفاتورة. للحفاظ على السقف طوال النافذة، يجب الحفاظ على 137 كيلوواط، لذا فإن الهامش ينتمي إلى تصنيف PCS وفي كتلة الطاقة، وليس فقط في منطق التحكم.

لا تملك النسخة الاحتياطية قيمة قابلة للفوترة ما لم يكن قد تم كتابة تكلفة ساعة الانقطاع. إذا لم يكن الرقم موجودًا على الورق، فلا ينبغي أن توجد الاحتياطي في البطارية.

تصل تلاشي السعة إلى الاحتياطي قبل أن تصل إلى المدخرات. خزانة تبدأ بـ 236 كيلوواط ساعة مقفلة للاحتياطي لا تزال تحمل 236 كيلوواط ساعة في عامها العاشر، ورقم نهاية الضمان هو الرقم الذي تعتمد عليه وظيفة الاحتياطي فعليًا. قم بحجم الكتلة المقفلة من رقم السنة العاشرة والكتلة العاملة من رقم السنة الأولى. يعد حجم كلاهما من الاسم المسمى هو الخطأ الحسابي الأكثر شيوعًا في هذا التكوين.

والجملة التي تحدد معظم المواصفات:إذا كانت احتياطي النسخة الاحتياطية أكثر من نصف الاسم المسمى، فإن البطارية تعتبر مولدًا، وليست أصلًا موفرًا للطاقة.

الافتراضات الأربعة التي تحرك الإجابة أكثر

معاملالحالة الأساسيةتغير إلىالأثر على الاسم المركب
مدة الذروة45 دقيقة90 دقيقةطاقة جانب البطارية للوظيفة 1 ترتفع من 109 إلى 219 كيلوواط ساعة
رسوم الطلب13.40 لكل كيلوواط8.00 لكل كيلوواطالرسوم السنوية المتجنبة تنخفض إلى 7,674؛ التكوين الثلاثي يتوقف عن تمويل نفسه من توفيرات الطلب فقط
تعويض التصدير0.055 لكل كيلوواط ساعةتكافؤ التجزئةقيمة الوظيفة 2 تنخفض إلى الصفر؛ الاسم الاسمي ينخفض إلى حوالي 236 كيلوواط ساعة
نطاق الحمل الحرج100 كيلوواط لمدة ساعتينغرفة خادم 45 كيلوواط خلف UPS موجودمتطلبات النسخ الاحتياطي تنخفض إلى حوالي 10 كيلوواط ساعة من الاستمرارية بالإضافة إلى الغرفة الباردة

اثنان من التغييرات الأربعة تقلل من حجم البطارية. هذه هي النقطة من تشغيلها قبل الاقتباس، وليس بعد.

تحذير واحد لا أستطيع حله من بيانات الحمل: ما إذا كانت الذروة التي تستمر 45 دقيقة تأتي في نفس الشهر كل عام، أو ما إذا كانت تتبع حمل مستأجر معين قد تغير منذ ذلك الحين. في سنة واحدة من بيانات الفترات سأقوم بحجم السقف ولكن لن أعد به. ستحدد سنتان ذلك.

حيث يتوقف هذا الحجم عن العمل

تظل الحسابات أعلاه صحيحة لربط تجاري منخفض الجهد أقل من 1 ميغا فولت أمبير مع عداد فترات وتعرفة واحدة. فوق ذلك، تتغير دراسة الحماية وبنية التعرفة، ونادراً ما تكون رسوم الطلب هي القيد الملزم.

كما أنها تتوقف عن العمل في أربع حالات شائعة.

إذا استمرت الذروة لأكثر من ساعة، فإن رسوم الطلب لم تعد المحرك وتستحوذ فاتورة الطاقة. إذا كان المحول بالفعل عند حدوده، فإن القيد هو الاتصال، وليس البطارية. إذا لم يدفع المالك كهرباء المستأجرين، فإن توفير الطلب يتراكم لشخص آخر ويجب إعادة بناء الحالة على المرونة أو الإيجار. وإذا لم يكن هناك أحد متعاقد للرد على الموقع في الساعة 2 صباحًا، فإن وظيفة النسخة الاحتياطية تكون نظرية، وهي سؤال صيانة بدلاً من سؤال حجم.

يجب أن يكون الادخار أيضًا قابلاً للإثبات. قم بتثبيت الخط الأساسي قبل التشغيل، من نفس العداد ونفس طول الفترة، واحتفظ بكل حدث سقف في سجل EMS مع طابع زمني. سيتم ائتمان تخفيض الطلب الذي لا يمكن إظهاره شهرًا بعد شهر للتعرفة بدلاً من البطارية، وإذا تم إعادة التفاوض على هيكل التعرفة في منتصف العام، يجب إعادة بيان الخط الأساسي قبل أن يعني أي مقارنة شيئًا.

تم تشغيل موقعين مشابهين في أوروبا مع اختلاف كبير في المودولية. تم بناء تركيب تجاري بقدرة 600 كيلوواط ساعة في إستونيا، تم الانتهاء منه في يناير 2026، كخزانات ثلاثية سعة 200 كيلوواط ساعة في ترتيب على الشبكة/خارج الشبكة (سجل المشروع); نظام خارجي بقدرة 112 كيلوواط ساعة في بولندا، تم الانتهاء منه في يوليو 2026، يزاوج خزانة واحدة مع عاكس بقدرة 50 كيلوواط، مع تركيب الألواح على سياج ثنائي الوجه بجانب الحاوية (سجل المشروع). تم تسليم كلاهما بواسطة Ruibit Energy كموزع معتمد لـ Dawnice Energy.

لا يزال هناك عنصران في هذا المثال مفتوحان. من يمتلك حلقة التحكم في الذروة، EMS أو نظام إدارة المباني، وأي من العدادين تقرأه حلقة التحكم. وتاريخ تجديد عقد التعرفة، لأن الفتحة التي تعيد تعيين الطلب تغير قيمة كل شهر في الجدول أعلاه.

أسئلة شائعة

1. كم من سعة البطارية تحتاجها فعليًا لتقليل رسوم الطلب؟

أقل بكثير مما تفترضه معظم الاقتباسات. يتطلب تقليل ذروة 617 كيلوواط إلى 480 كيلوواط حوالي 110 كيلوواط ساعة من الطاقة على جانب البطارية خلال ذروة 45 دقيقة، وهو ما يعادل حوالي 3% من نظام بقدرة أربعة ساعات بنفس القوة.

2. هل يمكن لبطارية مبنى تجاري واحدة التعامل مع إدارة الطلب، والاستخدام الذاتي للطاقة الشمسية، والنسخة الاحتياطية؟

فقط إذا تم قفل احتياطي النسخة الاحتياطية أولاً، لأنه لا يمكن أن يتكرر. يجب أن تغطي الكتلة العاملة بعد ذلك الواجب اليومي الأكبر: احتياطي 236 كيلوواط ساعة بالإضافة إلى واجب يومي 175 كيلوواط ساعة يعطي حد أدنى للاسم المسمى 411 كيلوواط ساعة.

3. لماذا لا تكفي فاتورة الكهرباء الشهرية لحجم بطارية المبنى؟

يخفي رقم كيلوواط ساعة الشهري كل من الذروة ومدتها، وهذان الرقمان يحددان سعر البطارية. يتطلب الحجم 12 شهرًا من بيانات الفترات 15 دقيقة بالإضافة إلى رسوم الطلب، وشرط الفتحة، وفترات التعرفة.

4. هل يؤدي تخزين الفائض الشمسي دائمًا إلى توفير المال؟

ليس دائمًا. تعتمد قيمة الاستخدام الذاتي على فرق التعرفة. حيث يتم دفع الطاقة المصدرة بالقرب من سعر التجزئة، فإن تخزين الفائض لا يضيف شيئًا؛ تكسب البطارية فقط حيث يتم تحديد سقف للتصدير أو يتم دفعه بسعر الجملة.

5. ماذا يحدث لسعة النسخة الاحتياطية على مدى عشر سنوات؟

تتقلص. لن تحتفظ خزانة تحمل 236 كيلوواط ساعة للاحتياطي بذلك الرقم في نهاية الضمان. قم بحجم الكتلة المقفلة من رقم السنة العاشرة والكتلة العاملة من رقم السنة الأولى.

6. متى تتوقف إدارة الطلب عن كونها المحرك الرئيسي للتصميم؟

عندما تستمر الذروة لأكثر من ساعة تقريبًا. بعد هذه النقطة، تتولى فاتورة الطاقة الأمور ويتوقف رسم الطلب عن دفع الحجم.

هل أنت مستعد للعثور على الحل المثالي لنظام BESS الخاص بك؟

اتصل بـ Ruibit BESS للحصول على استشارة مجانية وحل BESS مخصص يلبي احتياجات تخزين الطاقة التجارية والصناعية الخاصة بك.