مثال عملي. حديقة صناعية تحتوي على ستة عدادات مستأجرين، محول بقدرة 1,600 كيلو فولت أمبير ومصفوفة شمسية على السطح بقدرة 600 كيلو واط ذروة كانت قيد الخدمة لمدة أربع سنوات. التحديث أدناه هو مثال عملي تم بناؤه لإظهار كيف يتم تحديد العمارة واستراتيجية التحكم، وليس سجلاً لمشروع تم تسليمه.
قبل عملية التحديث: ما الذي كانت تدفعه الحديقة من أجله
تشتري الحديقة الكهرباء من نقطة اتصال واحدة وتعيد شحن مستأجريها بسعر موحد لكل كيلو واط ساعة. يعني هذا الترتيب أن المالك يجمع تكلفة الطاقة ويمتص كل شيء آخر، وكل شيء آخر يتضمن رسوم طلب بقيمة 14.50 يورو لكل كيلو واط في الشهر مقابل ذروة مفوترة تبلغ 1,230 كيلو واط. هذا يعني 17,835 يورو في الشهر، أو 214,020 يورو في السنة، وكان يتم دفعها سواء أنتجت الحديقة شيئًا أم لا.
كانت مصفوفة السطح موجودة بالفعل وتعمل. لقد أنتجت 690 ميغاوات ساعة في السنة، وتم استهلاك 78 في المئة من ذلك في الموقع. وخرجت 152 ميغاوات ساعة المتبقية من خلال العداد بقيمة تصدير قريبة من 0.04 يورو لكل كيلو واط ساعة، مقابل سعر استيراد قريب من 0.16 يورو.
لذلك كانت هناك تسربات منفصلة في الحديقة. كانت واحدة رسوم طلب مدفوعة بسبب ذروة صباحية متزامنة، والأخرى كانت الطاقة الشمسية تُعطى بسعر ربع ما يكلف استبداله.
المستأجر الذي أثار القرار
لم يصبح أي شيء عن التحديث عاجلاً حتى وقع مشغل التخزين البارد عقد إيجار. يضيف التخزين البارد حملاً يعمل في الليل، في الصيف والشتاء، ولا يتبع ملف الحديقة الحالي. خلال فترة فواتير واحدة، انتقلت ذروة الحديقة من حوالي 1,050 كيلو واط إلى 1,230 كيلو واط، وتجاوز تحميل المحول 75 في المئة في نفس الوقت.
هذا المزيج، ذروة جديدة ومحول لم يعد مريحًا، هو النقطة التي يتوقف فيها المالك عن اعتبار رسوم الطلب تكلفة لممارسة الأعمال. تم تحديد سعر إعادة الشحن المختلط عندما كانت ذروة الحديقة 1,050 كيلو واط، ولم يعد يغطي ما كانت تتقاضاه المرافق.
ثلاث خيارات معمارية تتوقف عن كونها قابلة للعكس
القرار الأول ليس حجم البطارية. إنه مكان وجود البطارية بالنسبة لعدادات المستأجرين، لأن هذا الاختيار يحدد من يُسمح له بالاحتفاظ بالتوفير.
وضع البطارية في المنبع هو ما يجعل توفير الطلب ملكًا للمالك. وضعها في مجرى عداد المستأجر يعالج فاتورة ذلك المستأجر ويترك ذروة الحديقة كما كانت. نقل البطارية بعد ذلك ليس مهمة صغيرة، لأن نقطة الاتصال ثابتة بواسطة معدات التبديل الواردة وترتيب القياس ثابت بموجب اتفاقيات الإيجار السارية.
الاختيار الثاني هو الربط. المصفوفة عمرها أربع سنوات ومربوطة بتردد متناوب، مع محولات سلسلة خاصة بها تعمل. إذا كانت المصفوفة مربوطة بالفعل بتردد متناوب مع محولات سلسلة قابلة للخدمة، فإن الربط المباشر للبطارية الجديدة يعني التخلص من معدات لا تزال لديها عقد من الخدمة، وتكلفة ذلك تقع على الجانب الخطأ من سجل التحديث. لذلك تأخذ البطارية نظام تحويل الطاقة الخاص بها وتلتقي الأنظمة على حافلة التيار المتردد.
الاختيار الثالث هو نافذة الشحن. البطارية التي تشحن ليلاً تضيف حملاً في الساعات التي تكون فيها الحديقة هادئة، وهو ما يكون مرحبًا به عادةً، لكنها تغير ملف تحميل المحول وبالتالي دراسة الحماية. يجب إعادة تشغيل تلك الدراسة قبل تشغيل البطارية، وليس بعدها، لأن الإعدادات التي تنتجها هي ما يتم تكوين المرحل به.
استراتيجية إدارة الطاقة، حسب ترتيب الأولويات
يجب أن تقرأ حلقة التحكم عداد المرافق عند نقطة الاتصال. حلقة تقرأ محولات التيار الخاصة بالبطارية تنظم رقمًا لا يتقاضى أحد عليه فاتورة، والفرق بين ذلك الرقم والرقم المفوتر هو بالضبط المكان الذي تُفقد فيه رسوم الطلب.
فوق ذلك، يحتاج الموقع إلى ترتيب أولوية بدلاً من قائمة أمنيات، لأن اثنين من الأربعة واجبات في حديقة الطاقة الشمسية مع التخزين تتنافس على نفس الطاقة المخزنة.
- تحكم الطلب أولاً: الحفاظ على المنتزه تحت 900 كيلووات مع نطاق ميت قدره 30 كيلووات، يتم تقييمه كمتوسط متداول لمدة 15 دقيقة لمطابقة نافذة الطلب الخاصة بالمرافق. إذا تم إعادة تعيين تروس الطلب سنويًا، فإن ذروة غير خاضعة للتحكم في يناير تحدد الطلب المفوتر للأحد عشر شهرًا المتبقية.
- الاستهلاك الذاتي للطاقة الشمسية ثانيًا: امتصاص الفائض في منتصف النهار بدلاً من تصديره بسعر 0.04 يورو لكل كيلووات ساعة.
- تحكيم وقت الاستخدام ثالثًا: الشحن في النافذة الرخيصة والتفريغ في النافذة المكلفة، ضمن أي مساحة تتركها تحكم الطلب.
- احتياطي النسخ الاحتياطي أخيرًا، وفقط إذا تم الإعلان عنه قبل تحديد الحجم.
الصراع هيكلية. تريد السيطرة على الذروة أن تكون البطارية ممتلئة في الساعة 08:00، جاهزة لذروة الصباح المتزامنة. تريد الاستهلاك الذاتي للطاقة الشمسية أن تكون البطارية فارغة في الساعة 11:00 حتى تتمكن المصفوفة من وضع ناتجها. إذا كانت كلا الهدفين متوقعين عند 1,000 كيلو واط ساعة دون ترتيب محدد، سيحصل الموقع على أي سلوك كان البرنامج الثابت مضبوطًا عليه، وسيظهر العجز في أحد العمودين بدلاً من الآخر.
بعد عملية التحديث: ما الذي تغير فعليًا
خطان ينتجان تقريبًا كل الفائدة. تنخفض خط الطلب بمقدار 57,420 يورو في السنة، وخط التصدير يستعيد 111 ميغاوات ساعة التي كانت تخرج من الموقع، بقيمة 13,320 يورو في السنة بفارق 12 سنتًا بين سعر الاستيراد والتصدير. معًا، يكون ذلك 70,740 يورو في السنة.
شرط واحد يقع تحت ذلك الرقم الثاني. إذا تم فوترت المستأجرين بناءً على أقصى طلب لهم بدلاً من على أساس كيلو واط ساعة، لكان جزء من توفير الطلب قد تم إرجاعه إليهم بدلاً من البقاء مع الحديقة، ولانتقل السداد وفقًا لذلك. بيانات الفترات هي ما يجعل هذه المقارنة قابلة للتحقق على الإطلاق، ولا يمكن لأي ورقة بيانات أن تحل محلها، بما في ذلك تلك التي تنشرها Ruibit لوحداتها الحاوية.
ما كلفته عملية التحديث، وما أضافته إلى عبء العمل
التكلفة المثبتة لـ 500 كيلو واط و1,000 كيلو واط ساعة، بما في ذلك القاعدة، وواجهة الجهد المنخفض ودمج التحكم، كانت 420,000 يورو. مقابل 70,740 يورو في السنة، يكون ذلك سدادًا بسيطًا لمدة 5.9 سنوات، والإصدار الصادق من ذلك الرقم يحمل العناصر الأربعة التي لا تظهر أبدًا في عمود الفائدة.
انضمت الفحوصات الحرارية والفلاتر الشهرية إلى جدول صيانة كان سابقًا لا يحتوي على أي شيء أكثر تعقيدًا من تصريف السقف للتفتيش، وجاءت مع قرار الاحتفاظ بقطع الغيار. الآن تشغل القاعدة والوصول إلى الرافعة مساحة في الفناء كانت الحديقة قد خصصتها لوقوف السيارات. يجب إعادة ضبط استراتيجية التحكم كلما تغيرت الإيجارات، لأن ملف الحمل الجديد يبطل الافتراضات الذروية التي بُنيت عليها الأهداف. وسعر إعادة الشحن المختلط، الذي سمح للحديقة بالاحتفاظ بتوفير الطلب في المقام الأول، هو ترتيب تجاري يمكن إعادة التفاوض عليه من قبل المستأجر التالي.
تلك النقطة الأخيرة هي التي تستحق أن تُذكر بوضوح. لم يقم التحديث بإزالة تكلفة؛ بل نقل التكلفة من فاتورة المرافق إلى أصل يجب إدارته. يعني تطبيع أي اقتراح متنافس مقارنته عند نقطة الاتصال، وترتيب القياس ومالك التوفير، لأن مخططين من نفس 1,000 كيلو واط ساعة مع مواضع مختلفة ليسوا نفس المشروع.
أسئلة يجب تسويتها قبل تجميد التصميم
اسأل أي عداد تقرأه حلقة التحكم، وما إذا كان هو العداد الذي تفوتر عليه المرافق. الإجابة التي تقول إن الحلقة تستخدم محولات التيار الخاصة بالبطارية تصف نظامًا سيحافظ على طاقة طرف البطارية ثابتة بينما تنجرف الذروة المفوترة.
اسأل عن نافذة الطلب التي تفوتر عليها المرافق وكيف تتوسط استراتيجية التحكم عبرها. سيغيب محدد الذروة الفوري المقدم كتحكم في الطلب عن متوسط 15 دقيقة بفارق يظهر مرة واحدة في الشهر.
اسأل من يملك بيانات الفترات وتكوين التحكم بعد التسليم. إجابة أن البيانات تعيش في سحابة المورد تعني أن تغيير الإيجار التالي لا يمكن ضبطه دون وجود المورد في الغرفة.
أسئلة شائعة
1. أين يجب وضع البطارية في حديقة صناعية؟
في المنبع، عند نقطة الاتصال التي تفوتر عليها المرافق. يحدد المكان من يحتفظ بتوفير الطلب. البطارية خلف عداد مستأجر واحد تقلل من ذروة ذلك المستأجر المفوترة وتترك ذروة الحديقة دون تغيير.
2. لماذا يحتاج نظام إدارة الطاقة إلى ترتيب أولوية؟
لأن التحكم في الذروة والاستهلاك الذاتي للطاقة الشمسية يتنافسان على نفس الطاقة المخزنة. تريد السيطرة على الذروة أن تكون البطارية ممتلئة في الساعة 08:00؛ بينما تريد امتصاص الطاقة الشمسية أن تكون فارغة في الساعة 11:00. بدون ترتيب محدد، يحصل الموقع على أي سلوك كان البرنامج الثابت مضبوطًا عليه.
3. ما هي نافذة الطلب التي يجب أن تستخدمها حلقة التحكم؟
نفس نافذة فواتير المرافق، عادةً متوسط متحرك لمدة 15 دقيقة، مع نطاق ميت يتراوح بين 20 إلى 30 كيلووات. سيغفل محدد اللحظة المعروض كتحكم في الطلب متوسط 15 دقيقة.
4. هل يمكن للطاقة الشمسية مع التخزين تقليل رسوم الطلب في حديقة صناعية؟
يمكن، ولكن فقط عندما تكون البطارية في نقطة الاتصال المقاسة. في المثال المعمول به هنا، انخفض الذروة المفوترة من 1230 كيلووات إلى 900 كيلووات، مما قلل رسوم الطلب السنوية من 214020 يورو إلى 156600 يورو.
5. هل يجب ربط بطارية جديدة بنظام تيار مباشر مع مجموعة موجودة؟
عادةً لا إذا كانت المجموعة مرتبطة بالفعل بنظام تيار متردد مع محولات قابلة للخدمة. الربط بنظام تيار مباشر يعني استبدال المعدات العاملة، لذا تأخذ البطارية نظام تحويل خاص بها ويلتقي النظامان على حافلة التيار المتردد.
6. ما التكاليف التي تضيفها عملية التحديث؟
فحوصات حرارية وفلاتر شهرية وفق جدول لم يكن موجودًا، قرار بشأن قطع الغيار، مساحة في الفناء للقاعدة والوصول للرافعة، واستراتيجية تحكم يجب إعادة ضبطها كلما تغيرت الإيجارات.
