औद्योगिक पार्कों के लिए सौर ऊर्जा और भंडारण को डिजाइन करने का तरीका: आर्किटेक्चर और EMS रणनीति

काम किया गया उदाहरण। एक औद्योगिक पार्क जिसमें छह किरायेदार मीटर, एक 1,600 kVA ट्रांसफार्मर और एक 600 kWp की छत पर स्थापित प्रणाली है जो चार वर्षों से सेवा में है। नीचे दिया गया रेट्रोफिट एक काम किया गया उदाहरण है जो दिखाने के लिए बनाया गया है कि आर्किटेक्चर और नियंत्रण रणनीति कैसे तय की जाती है, यह किसी वितरित परियोजना का रिकॉर्ड नहीं है।

रेट्रोफिट से पहले: पार्क के लिए क्या भुगतान किया जा रहा था

पार्क एक कनेक्शन के एक बिंदु पर बिजली खरीदता है और अपने किरायेदारों को प्रति किलोवाट-घंटा एक एकल मिश्रित दर पर रिचार्ज करता है। उस व्यवस्था का मतलब है कि मकान मालिक ऊर्जा लागत एकत्र करता है और बाकी सब कुछ अवशोषित करता है, और बाकी सब कुछ में प्रति किलोवाट प्रति माह EUR 14.50 का मांग शुल्क शामिल है, जो 1,230 kW के बिल किए गए पीक के खिलाफ है। यह EUR 17,835 प्रति माह, या EUR 214,020 प्रति वर्ष है, और इसे भुगतान किया जा रहा था चाहे पार्क ने कुछ भी उत्पादित किया हो या नहीं।

छत पर स्थापित प्रणाली पहले से ही वहां थी और पहले से ही काम कर रही थी। इसने प्रति वर्ष 690 MWh उत्पन्न किया और इसका 78 प्रतिशत साइट पर उपभोग किया गया। शेष 152 MWh मीटर के माध्यम से EUR 0.04 प्रति किलोवाट-घंटा के निर्यात मूल्य पर छोड़ा गया, जबकि आयात मूल्य EUR 0.16 के करीब था।

तो पार्क में दो अलग-अलग रिसाव थे। एक मांग शुल्क था जो एक सहसंबंधित सुबह के पीक द्वारा संचालित था, और दूसरा सौर ऊर्जा थी जो उसके प्रतिस्थापन की लागत का एक चौथाई पर दी जा रही थी।

जिस टेनेन्ट ने निर्णय को प्रेरित किया

रेट्रोफिट के बारे में कुछ भी तत्काल नहीं हुआ जब तक कि एक ठंडे भंडारण ऑपरेटर ने एक पट्टा नहीं साइन किया। ठंडा भंडारण एक लोड जोड़ता है जो रात में, गर्मियों और सर्दियों में चलता है, और यह पार्क के मौजूदा प्रोफ़ाइल का पालन नहीं करता है। एक बिलिंग अवधि के भीतर पार्क का पीक लगभग 1,050 kW से 1,230 kW तक बढ़ गया, और ट्रांसफार्मर लोडिंग उसी समय 75 प्रतिशत को पार कर गई।

यह संयोजन, एक नया पीक और एक ट्रांसफार्मर जो अब आरामदायक नहीं था, वह बिंदु है जिस पर एक मकान मालिक मांग शुल्क को व्यापार करने की लागत के रूप में मानना बंद कर देता है। मिश्रित रिचार्ज दर तब सेट की गई थी जब पार्क का पीक 1,050 kW था, और यह अब उपयोगिता द्वारा चार्ज की गई राशि को कवर नहीं करता था।

तीन आर्किटेक्चर विकल्प जो उलटने योग्य होना बंद हो जाते हैं

पहला निर्णय बैटरी के आकार का नहीं है। यह है कि बैटरी किरायेदार मीटर के सापेक्ष कहाँ बैठती है, क्योंकि वह विकल्प तय करता है कि किसे बचत रखने की अनुमति है।

बैटरी कहाँ बैठती हैकौन मांग की बचत को पकड़ता हैयह पार्क को क्या प्रतिबद्ध करता है
ऊपर की ओर, कनेक्शन के बिंदु परजमींदार, क्योंकि बिल किया गया पीक पार्क पीक हैसंपत्ति का मालिक होना, इसकी रखरखाव और इसके प्रदर्शन का जोखिम
एक किरायेदार मीटर के नीचेवह किरायेदार, अपने खुद के बिल किए गए पीक परएक सेवा संबंध संपत्ति के बजाय; पार्क पीक अप्रभावित है
दो या तीन किरायेदार बोर्डों के बीच विभाजितसाझा, जिस अनुपात में किरायेदारी समझौता कहता हैकई नियंत्रण लूप जो एक-दूसरे से नहीं लड़ने चाहिए

बैटरी को अपस्ट्रीम रखना ही मांग की बचत को मकान मालिक के लिए रखने का काम करता है। इसे एक किरायेदार मीटर के डाउनस्ट्रीम रखने से उस किरायेदार के बिल को संबोधित किया जाता है और पार्क का पीक बिल्कुल उसी जगह पर रहता है। इसके बाद बैटरी को स्थानांतरित करना एक छोटा काम नहीं है, क्योंकि कनेक्शन का बिंदु आने वाले स्विचगियर द्वारा तय किया गया है और मीटरिंग व्यवस्था मौजूदा पट्टे के अनुबंधों द्वारा तय की गई है।

दूसरा विकल्प युग्मन है। प्रणाली चार साल पुरानी है और एसी-युग्मित है, जिसमें इसके अपने स्ट्रिंग इन्वर्टर हैं जो काम कर रहे हैं। यदि प्रणाली पहले से ही सेवा योग्य स्ट्रिंग इन्वर्टर्स के साथ एसी-युग्मित है, तो नई बैटरी को डीसी-युग्मन करना उस उपकरण को स्क्रैप करने का मतलब है जिसमें अभी भी एक दशक की सेवा बची है, और लागत रेट्रोफिट लेजर के गलत पक्ष पर आती है। इसलिए बैटरी अपनी स्वयं की पावर रूपांतरण प्रणाली लेती है और दोनों प्रणालियाँ एसी बस पर मिलती हैं।

तीसरा विकल्प चार्जिंग विंडो है। एक बैटरी जो रात में चार्ज होती है, उन घंटों में लोड जोड़ती है जब पार्क शांत होता है, जो आमतौर पर स्वागत योग्य होता है, लेकिन यह ट्रांसफार्मर लोडिंग प्रोफ़ाइल को बदल देती है और इसलिए सुरक्षा अध्ययन को भी। उस अध्ययन को बैटरी को कमीशन करने से पहले फिर से चलाना होगा, न कि बाद में, क्योंकि यह जो सेटिंग्स उत्पन्न करता है वही है जिसके साथ रिले कॉन्फ़िगर किया गया है।

EMS रणनीति, प्राथमिकता क्रम में

नियंत्रण लूप को कनेक्शन के बिंदु पर उपयोगिता मीटर को पढ़ना होगा। एक लूप जो बैटरी के अपने वर्तमान ट्रांसफार्मर को पढ़ता है, एक संख्या को नियंत्रित कर रहा है जिसे कोई भी बिल नहीं करता, और उस संख्या और बिल की गई संख्या के बीच का अंतर वही है जहाँ मांग शुल्क खो जाता है।

उससे ऊपर, साइट को प्राथमिकता क्रम की आवश्यकता है न कि एक इच्छा सूची, क्योंकि सौर प्लस स्टोरेज पार्क में चार कर्तव्यों में से दो समान संग्रहीत ऊर्जा के लिए प्रतिस्पर्धा करते हैं।

  • पहले मांग नियंत्रण: पार्क को 900 कडब्ल्यू से नीचे रखना 30 कडब्ल्यू डेडबैंड के साथ, उपयोगिता की अपनी मांग विंडो से मेल खाने के लिए 15-मिनट के रोलिंग औसत के रूप में मूल्यांकन किया जाता है। यदि मांग रैचेट वार्षिक रूप से रीसेट होती है, तो जनवरी में एक अनियंत्रित पीक शेष ग्यारह महीनों के लिए बिलिंग मांग निर्धारित करता है।
  • दूसरा सौर आत्म-उपभोग: दोपहर के अधिशेष को अवशोषित करना इसके बजाय कि इसे EUR 0.04 प्रति किलोवाट-घंटा पर निर्यात करना।
  • तीसरा समय-के-उपयोग आर्बिट्रेज: सस्ते विंडो में चार्ज करें और महंगे में डिस्चार्ज करें, किसी भी हेडरूम के भीतर जो मांग नियंत्रण छोड़ता है।
  • बैकअप रिजर्व अंतिम, और केवल यदि इसे आकार देने से पहले घोषित किया गया हो।

संघर्ष संरचनात्मक है। पीक नियंत्रण चाहता है कि बैटरी 08:00 बजे भरी हो, सुबह के सहसंबंधित पीक के लिए तैयार। सौर आत्म-उपभोग चाहता है कि बैटरी 11:00 बजे खाली हो ताकि प्रणाली अपनी आउटपुट डाल सके। यदि दोनों लक्ष्य 1,000 kWh पर बिना किसी निर्धारित प्राथमिकता के अपेक्षित हैं, तो साइट को वह व्यवहार मिलेगा जिसके लिए फर्मवेयर को ट्यून किया गया था, और कमी दो में से एक कॉलम में दिखाई देगी न कि दूसरे में।

रेट्रोफिट के बाद: वास्तव में क्या बदला

मापपहलेबाद में
पार्क की अधिकतम मांग1,230 किलोग्राम900 किलोग्राम
प्रति किलोग्राम EUR 14.50 की मासिक मांग शुल्कEUR 17,835EUR 13,050
वार्षिक मांग शुल्कEUR 214,020EUR 156,600
सौर आत्म-उपभोग78 प्रतिशत94 प्रतिशत
सौर ऊर्जा निर्यातित152 मेगावाट-घंटा41 मेगावाट-घंटा

दो लाइनों ने लगभग सभी लाभ उत्पन्न किए। मांग रेखा प्रति वर्ष EUR 57,420 गिरती है, और निर्यात रेखा 111 MWh को पुनर्प्राप्त करती है जो साइट को छोड़ती थी, जिसकी कीमत EUR 13,320 प्रति वर्ष है, आयात और निर्यात मूल्य के बीच 12 सेंट के अंतर पर। मिलाकर यह प्रति वर्ष EUR 70,740 है।

एक शर्त उस दूसरे नंबर के नीचे बैठती है। यदि किरायेदारों को उनके अपने अधिकतम मांग पर बिल किया गया होता बजाय किलोवाट-घंटे पर, तो मांग की बचत का एक हिस्सा उन्हें वापस किया गया होता बजाय पार्क के पास रहने के, और वापसी उसी के अनुसार बदल गई होती। अंतराल डेटा ही है जो इस तुलना को जांचने योग्य बनाता है, और कोई भी डेटा शीट इसके लिए प्रतिस्थापन नहीं है, जिसमें वे भी शामिल हैं जो Ruibit अपने कंटेनर यूनिट के लिए प्रकाशित करता है।

रेट्रोफिट की लागत, और यह कार्यभार में क्या जोड़ा

500 kW और 1,000 kWh की स्थापित लागत, जिसमें पैड, निम्न-वोल्टेज इंटरफेस और नियंत्रण एकीकरण शामिल है, EUR 420,000 थी। प्रति वर्ष EUR 70,740 के खिलाफ यह 5.9 वर्षों की सरल वापसी है, और उस आंकड़े का ईमानदार संस्करण चार आइटम ले जाता है जो कभी भी लाभ कॉलम में नहीं दिखाई देते।

मासिक थर्मल और फ़िल्टर जांच एक रखरखाव कार्यक्रम में शामिल हो गई जो पहले केवल एक छत के नाले का निरीक्षण करने के लिए कुछ अधिक जटिल नहीं थी, और उनके साथ एक स्पेयर-पार्ट्स होल्डिंग निर्णय आया। पैड और क्रेन एक्सेस अब यार्ड की जगह पर कब्जा करते हैं जिसे पार्क ने पार्किंग के लिए निर्धारित किया था। नियंत्रण रणनीति को हर बार फिर से ट्यून करना होगा जब कोई पट्टा बदलता है, क्योंकि एक नया लोड प्रोफ़ाइल उन लक्ष्यों पर आधारित पीक धारणा को अमान्य करता है जिन पर लक्ष्यों का निर्माण किया गया था। और मिश्रित रिचार्ज दर, जो पार्क को पहले स्थान पर मांग की बचत रखने की अनुमति देती है, एक व्यावसायिक व्यवस्था है जिसे अगले किरायेदार द्वारा फिर से बातचीत की जा सकती है।

यह अंतिम बिंदु स्पष्ट रूप से बताने लायक है। रेट्रोफिट ने एक लागत को नहीं हटाया; इसने लागत को एक उपयोगिता चालान से एक संपत्ति में स्थानांतरित कर दिया है जिसे प्रबंधित करना होगा। किसी भी प्रतिस्पर्धी प्रस्ताव को सामान्य बनाना कनेक्शन के बिंदु, मीटरिंग व्यवस्था और बचत के मालिक की तुलना करने का मतलब है, क्योंकि एक ही 1,000 kWh की दो योजनाएँ अलग-अलग स्थान पर होने पर एक ही परियोजना नहीं होती हैं।

डिजाइन को फ्रीज करने से पहले तय करने के लिए प्रश्न

पूछें कि नियंत्रण लूप कौन सा मीटर पढ़ता है, और क्या यह वही मीटर है जिस पर उपयोगिता बिल करती है। उस उत्तर में कि लूप बैटरी के अपने वर्तमान ट्रांसफार्मर का उपयोग करता है, एक प्रणाली का वर्णन करता है जो बैटरी के टर्मिनल पावर को स्थिर रखेगी जबकि बिल की गई पीक बहती है।

पूछें कि उपयोगिता किस मांग विंडो पर बिल करती है और नियंत्रण रणनीति इसके खिलाफ औसत कैसे करती है। एक तात्कालिक पीक लिमिटर जिसे मांग नियंत्रण के रूप में प्रस्तुत किया गया है, एक 15-मिनट के औसत को एक ऐसे मार्जिन से चूक जाएगा जो महीने में एक बार दिखता है।

पूछें कि हस्तांतरण के बाद अंतराल डेटा और नियंत्रण कॉन्फ़िगरेशन का मालिक कौन है। एक उत्तर कि डेटा आपूर्तिकर्ता के क्लाउड में रहता है, का मतलब है कि अगला पट्टा परिवर्तन बिना आपूर्तिकर्ता के कमरे में नहीं ट्यून किया जा सकता।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

1. बैटरी को औद्योगिक पार्क में कहाँ रखा जाना चाहिए?

अपस्ट्रीम, उस कनेक्शन के बिंदु पर जिस पर उपयोगिता बिल करती है। स्थान तय करता है कि मांग की बचत कौन रखता है। एक बैटरी एक किरायेदार मीटर के पीछे उस किरायेदार के बिल किए गए पीक को कम करती है और पार्क के पीक को अपरिवर्तित छोड़ देती है।

2. ईएमएस को प्राथमिकता क्रम की आवश्यकता क्यों है?

क्योंकि पीक नियंत्रण और सौर आत्म-उपभोग समान संग्रहीत ऊर्जा के लिए प्रतिस्पर्धा करते हैं। पीक नियंत्रण चाहता है कि बैटरी 08:00 बजे भरी हो; सौर अवशोषण चाहता है कि यह 11:00 बजे खाली हो। बिना किसी निर्धारित क्रम के, साइट को वह व्यवहार मिलता है जिसके लिए फर्मवेयर को ट्यून किया गया था।

3. नियंत्रण लूप को किस मांग विंडो का उपयोग करना चाहिए?

उसी विंडो पर उपयोगिता बिल होते हैं, आमतौर पर 15 मिनट का रोलिंग औसत, जिसमें 20 से 30 किलोग्राम का डेडबैंड होता है। एक तात्कालिक लिमिटर जिसे मांग नियंत्रण के रूप में प्रस्तुत किया गया है, 15 मिनट के औसत को चूक जाएगा।

4. क्या सौर ऊर्जा और भंडारण एक औद्योगिक पार्क के मांग शुल्क को कम कर सकते हैं?

यह कर सकता है, लेकिन केवल तभी जब बैटरी मीटर किए गए कनेक्शन के बिंदु पर हो। यहाँ काम किए गए उदाहरण में, बिल किया गया पीक 1,230 किलोग्राम से घटकर 900 किलोग्राम हो गया, जिससे वार्षिक मांग शुल्क EUR 214,020 से EUR 156,600 हो गया।

5. क्या एक नई बैटरी को मौजूदा एरे से DC-कपल किया जाना चाहिए?

आमतौर पर नहीं, यदि एरे पहले से ही सेवा योग्य इन्वर्टर्स के साथ AC-कपल किया गया है। DC-कपलिंग का मतलब है काम करने वाले उपकरणों को बदलना, इसलिए बैटरी अपने स्वयं के रूपांतरण प्रणाली लेती है और दोनों AC बस पर मिलते हैं।

6. रेट्रोफिट से क्या लागतें जुड़ती हैं?

एक शेड्यूल पर मासिक थर्मल और फ़िल्टर चेक जो पहले नहीं था, स्पेयर-पार्ट्स होल्डिंग निर्णय, पैड और क्रेन एक्सेस के लिए यार्ड स्पेस, और एक नियंत्रण रणनीति जिसे हर बार जब एक टेनेसी बदलती है, फिर से ट्यून करना होता है।

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