كيفية حساب العائد على الاستثمار لنظام تخزين الطاقة بالبطارية التجاري من رسوم الطلب والتحكيم الطاقي

قد تكون دورة البطارية الأكثر قيمة هي التي يرفض نظام إدارة الطاقة استخدامها

يجب حساب عائد الاستثمار في نظام تخزين الطاقة التجاري (BESS) من تعرفة الموقع الفعلية وبيانات الحمل الفعلية، وليس من نسبة توفير عامة. بالنسبة للمشاريع التي تجمع بين تقليل الحمل والتجارة في الطاقة، قم بتقدير رسوم الطلب المتجنبة أولاً، ثم احسب التجارة بعد خسائر الرحلة ذهابًا وإيابًا، اطرح تكاليف التشغيل، ثم اختبر ما إذا كانت كلا تدفقات القيمة يمكن أن تستخدم نفس البطارية دون التنافس على حالة الشحن.

تحدد NRELتقليل رسوم الطلب والتجارة في الطاقة حسب الوقت كتيارات قيمة تخزين منفصلة خلف العداد، وتلاحظ أن القيمة النقدية لنفس الكيلوواط ساعة المرسلة يمكن أن تختلف بشكل كبير اعتمادًا على سبب ووقت استخدامها.

هذه النقطة الأخيرة هي حيث أبدأ في جدول البيانات.

أولاً، ضع قيمة بالدولار على الذروة

اعتبر مصنعًا افتراضيًا يحتوي على:

الطلب الأقصى الشهري: 620 كيلوواط

رسوم الطلب: 16 دولار/كيلوواط-شهر

بعد تحليل بيانات الحمل لمدة 15 دقيقة، نحدد أن نظام تخزين الطاقة يمكنه الحفاظ على الطلب بشكل موثوق عند:

500 كيلووات

الطلب المتجنب:

620 − 500 = 120 كيلوواط

توفير محتمل في رسوم الطلب الشهرية:

120 × 16 دولار = 1,920 دولار

سنوياً:

1,920 دولار × 12 = 23,040 دولار/سنة

يبدو أن هذا بسيط.

لكنني سأتحقق من التعرفة قبل إدخال 23,040 دولار كمدخرات مضمونة.

هل تقوم المرافق بفوترة أعلى طلب لمدة 15 دقيقة؟

هل هناك رسوم طلب موسمية؟

هل هناك آلية تروس؟

هل تختلف رسوم الطلب في أوقات الذروة وغير أوقات الذروة؟

إذا فاتت البطارية فترة حرجة واحدة لأن حالة الشحن لديها منخفضة جدًا، قد تسجل المرافق لا تزال الذروة الشهرية الأعلى.

حددت NREL رسوم الطلب العالية كعامل مهم في اقتصاديات التخزين التجاري خلف العداد، مع التأكيد على أن الجدوى تظل محددة بالموقع والتعرفة.

التحكيم يحتاج إلى عقوبة كفاءة

الآن افترض أن نفس المصنع لديه تعرفة حسب الوقت:

الطاقة خارج أوقات الذروة: 0.08 دولار/كيلوواط ساعة

الطاقة في أوقات الذروة: 0.19 دولار/كيلوواط ساعة

الفرق الظاهر هو:

0.11 دولار/كيلوواط ساعة

افترض أن نظام تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) يقدم200 كيلوواط ساعة تيار مترددخلال الفترة المكلفة.

إذا استخدمنا افتراض NREL لكفاءة دورة الشحن والتفريغ بنسبة 85%لهذا المثال العملي، يجب على النظام شراء حوالي:200 ÷ 0.85 = 235.3 كيلوواط ساعة

تكلفة الشحن:

235.3 × 0.08 دولار = 18.82 دولار

قيمة الكهرباء التي تم تجنب ذروتها:

200 × 0.19 دولار = 38.00 دولار

38.00 دولار − 18.82 دولار = 19.18 دولار لكل دورة

قيمة التحكيم الصافية:

عند 250 دورة مفيدة في السنة:

19.18 دولار × 250 ≈ 4,795 دولار/سنة

تستخدم معايير التخزين التجاري لـ NREL لعام 2024 نسبة 85% كافتراض لكفاءة دورة الشحن والتفريغ وتمثل أيضًا التدهور وتكاليف التشغيل والصيانة كتكاليف دورة حياة حقيقية.

بالنسبة لاقتراح Ruibit/Dawnice الفعلي، سأستبدل هذا الافتراض بنسبة 85% بالحدود المعتمدة للكفاءة للنظام المختار.

في الساعة 14:00، تكون الكهرباء مكلفة.

الآن يجب على نظام إدارة الطاقة أن يختار أي دولار يهم أكثر

يمكن لنظام إدارة الطاقة تفريغ الطاقة لتحقيق الربح.

ومع ذلك، في الساعة 16:15، غالبًا ما تحدد المصنع ذروة الطلب الشهرية.

افترض أن البطارية تحتوي على 80 كيلوواط ساعة فقط متبقية لأنها قضت فترة ما بعد الظهر في ملاحقة فرق أسعار الطاقة.

قد تكون فرصة الربح البالغة 19 دولارًا قد استهلكت طاقة البطارية التي كان من الممكن أن تمنع مئات أو آلاف الدولارات من رسوم الطلب.

لهذا السبب لا أحسب:

توفير تقليل الذروة + أقصى توفير نظري للربح

وأطلق تلقائيًا على النتيجة إيرادات نظام تخزين الطاقة.

تشارك التطبيقات الاثنين:

طاقة البطارية

عمر الدورة

طاقة PCS

SoC

فرص الشحن

ويجب أن يقرر نموذج الإرسال أي خدمة تحصل على الأولوية..

تشير NREL إلى أن الربح من الطاقة غالبًا ما يكون أكثر فائدة كتيار قيمة ثانوي مقترن بخدمات التخزين الأخرى بدلاً من التعامل معه بشكل مستقل.

افترض أن اقتصاديات المشروع هي:

عائد استثمار عمل بدون التظاهر بأنه مشروع داونيس

افترض أن التكلفة الإجمالية للمشروع المثبتة هي:

145,000 دولار

$١٤٥,٠٠٠

ثم:

العائد البسيط = 145,000 دولار ÷ 24,835 دولار ≈ 5.8 سنوات

مقياس العائد على الاستثمار البسيط سيكون:

العائد السنوي = 24,835 دولار ÷ 145,000 دولار ≈ 17.1%

هذه أرقام افتراضية عمدًا. ليست اقتباسًا من Ruibit/Dawnice أو عائد مشروع مضمون.

للحصول على موافقة الاستثمار، سأذهب إلى أبعد من العائد البسيط وسأقوم بنمذجة التدفقات النقدية السنوية بما في ذلك التدهور، تغييرات التعرفة، التمويل، الافتراضات المتعلقة بالتعزيز أو الاستبدال، الحوافز حيثما كان ذلك مناسبًا، والقيمة المتبقية.

نموذج تكلفة BESS التجاري من NREL يشير أيضًا إلى نقطة مهمة للتوريد: تكلفة النظام تحتوي على كل منالمكونات المتعلقة بالطاقة (دولار/كيلووات ساعة)ووالمكونات المتعلقة بالطاقة (دولار/كيلووات)لذا فإن تغيير المدة لا يغير CAPEX بطريقة خطية بسيطة.

يمكن أن تنتج البطارية الأكبر عائد استثمار أسوأ

افترض أن التحليل يظهر أن 265 كيلووات ساعة تغطي تقريبًا جميع القمم الاقتصادية المفيدة.

مضاعفة إلى 530 كيلووات ساعة لا تعني تلقائيًا مضاعفة المدخرات.

بمجرد تغطية قمم الطلب المهمة، قد تبقى السعة الإضافية غير مستخدمة لمعظم السنة.

هنا يمكن أن يدخل منتج حقيقي في المناقشة بدلاً من دفعها.

المنتج الحالي من DawniceBS07-265-ES-Xمصنف عند125 كيلووات / 265.3 كيلووات ساعة، مما يمنحه تقريبًا علاقة طاقة إلى طاقة لمدة ساعتين.

هذا لايعني:لا يعني أنه النظام الصحيح تلقائيًا لمصنعنا المعني.

يعني أنه إذا كانت تحليل تحميل الموقع يشير إلى حوالي 125 كيلووات من الطاقة وساعتين من واجب التخزين المفيد، فإنه يصبح تكوينًا يستحق التقييم.

ترتيب الأمور مهم:

الواجب الاقتصادي → كيلووات/كيلووات ساعة المطلوبة → مطابقة المنتج

ليس:

المنتج → اختراع ما يكفي من المدخرات لتبريره.

اختبار الحساسية الذي سأعرضه على المدير المالي

سأغير أربعة افتراضات قبل تقديم المشروع:

تقليل الطلب:ماذا لو حققنا فقط 90 كيلووات بدلاً من 120 كيلووات؟

دورات التحكيم:ماذا لو حدثت فقط 180 دورة مربحة؟

فرق التعرفة:ماذا لو انخفض الفرق من 0.11 دولار إلى 0.07 دولار/كيلوواط ساعة؟

الصيانة/التدهور:ماذا يحدث عندما تنخفض الطاقة القابلة للاستخدام من البطارية؟

إذا كان المشروع يعمل فقط عندما تكون كل الافتراضات متفائلة، فإن العائد على الاستثمار الجذاب يكون هشًا.

إذا كان لا يزال يعمل في حالة السلبية، فإن الاقتصاديات تستحق مزيدًا من الاهتمام.

السؤال المفيد هو إذن ليس:

“ما هو العائد على الاستثمار الذي تمتلكه هذه البطارية؟”

إنه:

“أي قمم للطلب والفروق السعرية تخلق العائد، وكم مرة يمكن للبطارية التقاطها، وماذا يحدث عندما تتغير تلك الافتراضات؟”

هذا هو نموذج العائد على الاستثمار الذي سأثق به.

أسئلة شائعة

1. كيف تحسب العائد على الاستثمار لنظام تخزين الطاقة التجاري (BESS)؟

حساب بسيط أولي هو:

العائد السنوي على الاستثمار = الفائدة الصافية السنوية ÷ التكلفة الإجمالية المثبتة

يجب أن تشمل الفائدة الصافية السنويةتوفير رسوم الطلب وتوفير الطاقة من التحكيم ناقص تكاليف الصيانة والمراقبة.

2. كيف يحسن تقليل الذروة العائد على الاستثمار لنظام تخزين الطاقة التجاري (BESS)؟

تقوم البطارية بتفريغ الطاقة عندما يقترب طلب المنشأة من ذروة مكلفة، مما يقلل من قيمة الكيلوواط المستخدمة في فواتير الطلب. تعتمد المدخرات علىمعدل رسوم الطلب، وتقليل الذروة الممكن تحقيقه، وقواعد الفوترة، وتوافر البطارية خلال الفترات الحرجة.

3. كيف يجب حساب مدخرات التحكيم الطاقي؟

قارن قيمة الكهرباء التي تم تجنبها خلال الفترات المكلفة مع التكلفة الفعلية لشحن البطارية خلال الفترات الأرخص.يجب أن تُدرج كفاءة الرحلة الكاملة، لأنه يجب شراء المزيد من الطاقة أكثر مما تقدمه البطارية لاحقًا.

4. هل يمكن جمع مدخرات رسوم الطلب ومدخرات التحكيم الطاقي معًا؟

فقط عندما يثبت نموذج التوزيع أنه يمكن تحقيق كلا الأمرين. تتنافس تقليل الذروة والتحكيم على نفسطاقة البطارية، وقوة نظام التحكم، وحالة الشحن، وفرص الشحن، لذا فإن إضافة قيمها النظرية القصوى يمكن أن يبالغ في تقدير العائد على الاستثمار.

5. لماذا يمكن أن ينتج نظام تخزين الطاقة التجاري الأكبر عائدًا على الاستثمار أقل؟

بمجرد تغطية القمم الاقتصادية المهمة وفرص التعرفة، قد تولد سعة البطارية الإضافية إيرادات إضافية قليلة. وبالتالي، يتم تحديد أفضل حجم اقتصادي بواسطةملف الحمل، والتعرفة، واستراتيجية التوزيع، والمدخرات الهامشية، وليس السعة القصوى للبطارية.