Die Ladegeräte können 600 kW sein, ohne das Netz um 600 kW zu bitten.
Die Batteriespeicherung kann die erforderliche Netzverbindung einer EV-Ladestation reduzieren, indem sie einen Teil der kurzfristigen Ladepeaks lokal bereitstellt. Dieselbe Entladung kann auch die Stromnachfragegebühren senken, wo Tarife die maximale kW des Standorts abrechnen. Die entscheidende Größenfrage ist nicht die gesamte Nennleistung des Ladegeräts, sondern wie viel Ladebedarf das Transformator- oder Netzimportlimit überschreitet und wie lange.
Das Alternative Fuels Data Center des DOE gibt ein nützliches Beispiel: eine batteriepuffernde600 kW DC-Schnellladestationkann so gestaltet werden, dass die Netzlast nicht überschreitet100 kW, wobei die Batterie den Unterschied bei Bedarf liefert.
Das bedeutet nicht, dass jede 600 kW Station die gleiche Batterie benötigt.
Die Fahrzeuge entscheiden, wann der Peak auftritt.
Vier Ladegeräte treffen gleichzeitig am Transformator ein
Nehmen wir eine vereinfachte Ladestation:
4 × 150 kW DC-Schnelllader
Maximale Nennleistung des Ladegeräts insgesamt: 600 kW
Vorhandene Netz-/Transformator-Ladezuweisung: 300 kW
Um 11:40 Uhr fordern vier Fahrzeuge insgesamt an:
520 kW
Ohne Speicherung möchte der Standort 520 kW aus dem übergeordneten elektrischen System.
Mit einer 300 kW Netzimportgrenze:
Benötigte BESS-Entladung = 520 − 300 = 220 kW
Wenn diese Bedingung 20 Minuten anhält:
Benötigte AC-Energie = 220 × 20/60 ≈ 73,3 kWh
Jetzt ist das Ingenieurproblem klarer.
Der Standort benötigt nicht unbedingt ein 600 kW BESS.
Er benötigt genugPCS-Leistung, um die sofortige Netz-zu-Ladegerät-Lücke zu füllenund genugnutzbare kWh, um diese Lücke während des Ladepeaks aufrechtzuerhalten.
NREL weist darauf hin, dass Hochleistungs-Ladeorte erhebliche Belastungen für die lokale Netzinfrastruktur darstellen können und dass vor Ort gespeicherte Energie in das Stationsdesign integriert werden kann.
Transformatorentlastung geht um den Spitzenwert, nicht um kostenlose Energie
BESS eliminiert nicht die von EVs verbrauchte Energie.
Wenn Fahrer 1.000 kWh von der Station entnehmen, muss diese Energie letztendlich immer aus dem Netz, Solarenergie oder einer anderen Quelle stammen.
Speicheränderungenwann und wie schnelldas Netz sie liefern muss.
Stellen Sie sich vor, die Batterie entlädt während der Stoßzeiten 73 kWh und lädt später mit 100 kW auf, wenn die Nutzung des Ladegeräts sinkt.
Der Transformator sieht eine flachere Last anstelle des vollen Lade-Peaks.
Das kann wertvoll sein, wenn die Alternative ist:
größerer Transformator
Service-Upgrade
höhere Kapazität des Versorgungsanschlusses
oder ein langes Warten auf die Verstärkung des Netzes.
Das DOE identifiziert speziell das gesteuerte Laden von EVs als eine Möglichkeit, die Kosten für Infrastruktur-Upgrades zu senken und die Ladebelastungen innerhalb der bestehenden Kapazität von Transformatoren und Verteilerschränken zu halten.
Die Batterie fügt eine weitere steuerbare Quelle hinzu, wenn die Planung von Ladegeräten allein nicht ausreicht, um den Standort unter dieser Obergrenze zu halten.
Nachfragelasten setzen einen Preis für dieselben 220 kW
Angenommen, der Tarif umfasst:
Nachfragetarif: 20 $/kW-Monat
Wenn die unverwaltete Station520 kWerreicht, aber BESS die berechnete Nachfrage zuverlässig auf300 kWhält, beträgt die theoretisch vermiedene Nachfrage:
520 − 300 = 220 kW
Potenzielle Brutto-Monatsreduzierung der Nachfragegebühren:
220 × 20 $ = 4.400 $
Wenn diese Reduzierung für 12 anwendbare Abrechnungsmonate erreicht würde:
4.400 $ × 12 = 52.800 $/Jahr
Das ist ein Beispiel, keine garantierte Einsparung.
Die tatsächliche Wirtschaftlichkeit hängt von den Tarifregeln, der Nutzung des Ladevorgangs, den Batterieverlusten, den Kosten für das Aufladen, der Degradation, der Steuerungsstrategie und davon ab, ob die Station wirklich in jedem Abrechnungszeitraum diesen Peak erreichen würde.
NREL hat mehr als10.000 Kombinationen von Solarressourcen und Versorgungs-Tarifen bewertet.für DC-Schnellladung und stellte fest, dass Lastgebühren die Wirtschaftlichkeit des Ladens erheblich beeinflussen können, insbesondere an Stationen mit geringer Auslastung. Speicher war besonders nützlich, um Spitzenlasten zu mildern.
Deshalb möchte ich den Tarif, bevor ich das Angebot für die Batterie möchte.
Manchmal sollte intelligentes Laden vor BESS kommen
Angenommen, zehn Flottenfahrzeuge bleiben sechs Stunden geparkt.
Sie benötigen nicht alle sofort die maximale Ladeleistung.
Die günstigste "Batterie" könnte die Planung sein.
Das DOE beschreibt intelligentes Lade-Management als Koordination des EV-Ladens mit Gebäude-Lasten, Strompreisen, Fahrzeugschedules und Infrastrukturgrenzen. Es kann Leistungslimits durchsetzen und gleichzeitige Spitzen reduzieren, ohne unbedingt stationären Speicher hinzuzufügen.
Deshalb unterscheide ich zwei Situationen.
Flexibles Laden:zuerst die Ladeleistung des Ladegeräts reduzieren oder verschieben.
Hochleistungs-, niedrig-flexibles Laden:BESS wird interessanter, weil Fahrer schnell Energie benötigen und nicht auf das Netz warten können.
Öffentliche DC-Schnellladung bewegt sich oft in Richtung des zweiten Falls.
Depotladung kann oft mehr vom ersten Fall nutzen.
Ein gutes Ruibit/Dawnice-Angebot sollte daher erhaltenLadesitzungsdaten oder ein erwartetes Ladeprofil, nicht nur "8 Ladegeräte × 150 kW."
Die Batterie muss sich vor dem nächsten Ansturm aufladen
Hier kann ein scheinbar gutes Design scheitern.
Angenommen:
Nutzbare BESS-Energie: 200 kWh
Der morgendliche Ladepeak verbraucht:
150 kWh
Ein weiterer intensiver Ladezeitraum beginnt 90 Minuten später.
Wenn der Transformator nur 50 kW freie Kapazität für das Laden der Batterie hat:
90-minütige Aufladung = 50 × 1,5 = 75 kWh vor Verlusten
Die Batterie könnte nicht genug Energie vor dem zweiten Peak zurückgewinnen.
Das Hinzufügen von mehr kWh könnte helfen.
Das Ändern des Ladeplans könnte ebenfalls helfen.
Oder das Erhöhen des Netzlimits.
Oder die Koordination der Ladeleistung.
Deshalb benötigt die Dimensionierung von EV-Lade-BESSChronologie der Ladevorgänge, nicht nur ein Ereignis mit maximaler Leistung.
Dawnice beschreibt sein containerisiertes BESS als anwendbar auf die Infrastruktur von Ladestationen zur Optimierung des Schnellladens, zur Unterstützung des Stromnetzes und zur zeitlichen Verschiebung von Energie.Dawnice BESS
Die relevante Konfiguration muss noch an die tatsächliche Nutzung des Standorts angepasst werden.
Drei Kurven entscheiden, ob ich das BESS kaufen würde
Für ein EV-Ladeprojekt würde ich diese auf denselben Zeitrahmen setzen:
Nachfrage nach EV-Ladung
maximale zulässige Netz-/Transformatorlast
BESS SoC
Dann den Tarif hinzufügen.
Wenn die Nachfrage nach Ladegeräten wiederholt über die Netzobergrenze steigt, während die Batterie genügend Leistung und Energie hat, um die Lücke zu füllen, hat die Speicherung eine klare elektrische Aufgabe.
Wenn diese Spitzen auch teure abgerechnete Nachfrage erzeugen, kann sie eine finanzielle Aufgabe haben.
Wenn die Ladevorgänge einfach verschoben werden können, ohne die Fahrer zu beeinträchtigen, würde ich zuerst diese kostengünstigere Option untersuchen.
BESS macht einen Transformator nicht größer. Es lässt die Ladestation aus Sicht des Stromnetzes so erscheinen, als ob der Transformator weniger Spitzen bedienen müsste.
Häufig gestellte Fragen
1. Wie kann BESS die Transformatorlast an einer EV-Ladestation reduzieren?
Das BESS entlädt sich, wenn die Nachfrage nach EV-Ladung die Netz- oder Transformatorgrenze des Standorts überschreitet. Wenn beispielsweise Ladegeräte520 kWbenötigen, aber der Netzbezug auf300 kWbegrenzt ist, kann die Batterie die verbleibenden220 kW.
2. Wie dimensioniert man ein BESS für schnelles Laden von EVs?
GrößePCS-Leistung aus der maximalen Lücke zwischen der Nachfrage nach Ladegeräten und der zulässigen Netzleistung, dann die nutzbare Batteriekapazität basierend darauf dimensionieren, wie lange diese Lücke besteht. Die Ladezeit zwischen den Ladespitzen muss ebenfalls überprüft werden.
3. Kann Batteriespeicher die Nachfragelasten an einer EV-Ladestation reduzieren?
Ja, wo Tarife für die Spitzenlast berechnen. Indem kurze Ladespitzen daran gehindert werden, eine höhere abgerechnete kW-Nachfrage festzulegen, kann BESS die Nachfragegebühren senken. Tatsächliche Einsparungen hängen von der Tarifstruktur und den Lademustern ab.
4. Sollten EV-Ladestationen intelligentes Laden nutzen, bevor sie BESS hinzufügen?
Oft ja. Wenn die Ladezeiten der Fahrzeuge flexibel sind, kann das Lastmanagement Spitzen ohne zusätzliche Batteriekapazität reduzieren. BESS wird wertvoller, wenn die Nachfrage nach Ladung hoch, schnell und schwer zu verschieben ist.
5. Warum ist die Nennleistung des Ladegeräts für die Dimensionierung von BESS unzureichend?
Ladegeräte arbeiten selten den ganzen Tag über gleichzeitig mit maximaler Leistung. Die Dimensionierung von BESS solltetatsächliche oder modellierte Ladeprofilen, Transformatorgrenzen, Spitzenzeiten, Nachladegelegenheiten und Tarifdatenverwenden, anstatt einfach die Nennleistungen der Ladegeräte zu addieren.
