Ekonomi Pemangkasan Puncak: Berapa Banyak yang Dapat Dihematkan Pabrik dengan BESS?

Sebuah pabrik tidak menghemat uang karena baterai mengeluarkan daya

Sebuah pabrik menghemat uang dengan BESS pemotongan puncak hanya ketika pengosongan baterai mengurangi nilai permintaan yang benar-benar muncul pada tagihan listrik. Penghematan tahunan tahap pertama oleh karena itu adalahavoided demand charge − charging cost − conversion losses − auxiliary energy − degradation cost − maintenance. Biaya permintaan yang tinggi dan puncak yang pendek dan dapat diulang biasanya menciptakan kasus bisnis yang lebih kuat dibandingkan dengan dataran beban yang luas dan berlangsung berjam-jam.

Itu terdengar jelas sampai seseorang menunjukkan saya sebuah proposal yang mengatakan:

"BESS 500 kWh menghemat 30% dari listrik."

Pertanyaan pertama saya bukan tentang baterai.

"Tiga puluh persen dari biaya mana?"

Departemen Energi AS membedakan biaya energi, yang ditagih dalam kWh, dari biaya permintaan, yang biasanya didasarkan pada kW maksimum selama periode penagihan. Mereka juga mencatat bahwa data interval—seringkali per jam atau 15 menit—diperlukan untuk melihat puncak yang disembunyikan oleh total konsumsi bulanan.DOE

NREL mencapai kesimpulan serupa dari arah yang berbeda: dalam analisis ekonomi penyimpanan baterai komersialnya,biaya permintaan puncak adalah prediktor terkuat apakah BESS layak secara ekonomi, sementara bentuk profil beban adalah prediktor terkuat ukuran baterai. NREL

Itulah tempat saya memulai spreadsheet.

Bukan dengan harga baterai.

Pabrik yang membayar $18/kW-Bulan menarik perhatian saya

Pertimbangkan sebuah pabrik hipotetis. Ini adalah asumsi contoh kerja, bukan kasus pelanggan Ruibit/Dawnice.

Pabrik memiliki:

Permintaan puncak bulanan: 1.020 kW

Target setelah pemotongan puncak: 800 kW

Biaya permintaan: $18/kW-bulan

Pengurangan puncak yang dibutuhkan: 220 kW

Asumsikan BESS berhasil mempertahankan pengurangan itu di semua 12 bulan penagihan.

Penghematan biaya permintaan kotor adalah:

220 kW × $18/kW-bulan × 12 bulan = $47.520/tahun

Itulah angka yang suka dimasukkan orang dalam presentasi.

Saya tidak.

Belum.

Karena$47.520 adalah biaya permintaan yang dihindari, bukan penghematan bersih BESS.

Kemudian saya membuka kurva beban dan angka yang bagus biasanya berubah

Misalkan pengurangan puncak 220 kW hanya dibutuhkan selama 45 menit pada hari puncak tipikal.

Energi yang disalurkan selama kejadian adalah:

220 kW × 0,75 jam = 165 kWh

Jika puncak berlangsung selama tiga jam:

220 kW × 3 jam = 660 kWh

Pengurangan permintaan yang sama.

Penghematan biaya permintaan tahunan teoritis $47,520 yang sama.

Baterai yang sangat berbeda.

Inilah mengapa durasi puncak memiliki pengaruh yang kuat pada ekonomi. NREL mencatat bahwa sistem pemangkasan puncak dengan durasi lebih lama umumnya lebih mahal karena energi baterai tambahan diperlukan.NREL

Sebuah pabrik dengan puncak produksi tajam 30–45 menit mungkin menjadi kandidat BESS yang jauh lebih menarik dibandingkan pabrik lain dengan permintaan maksimum 1,020 kW yang sama yang tersebar di dataran empat jam.

Tagihan listrik menunjukkan puncak yang sama.

Baterai melihat lebar.

Kehilangan satu puncak bisa lebih mahal daripada kehilangan satu siklus

Sekarang kita sampai pada bagian yang saya khawatirkan sebagai manajer energi.

Beberapa tarif mengandung penguncian permintaan atau ketentuan peninjauan kembali. DOE mencatat bahwa ini dapat menghitung biaya permintaan saat ini sebagian dari puncak sebelumnya, yang berarti lonjakan tinggi sesekali dapat mempengaruhi tagihan di luar bulan saat itu terjadi.DOE

Jadi bayangkan BESS berfungsi dengan sempurna selama 11 bulan.

Pada bulan Agustus, SoC terlalu rendah ketika produksi mencapai puncak tahunan.

Pabrik mencapai1,015 kWalih-alih tetap mendekati 800 kW.

Tergantung pada tarif, itu bukan sekadar 'satu pengiriman buruk.'

Ini mungkin mengatur ulang sebagian dari dasar ekonomi.

Inilah mengapa saya tidak menilai sistem pemangkasan puncak dari:

kapasitas baterai + biaya permintaan

saja.

Saya juga ingin:

logika EMS

ramalan beban

cadangan SoC minimum

interval meter

strategi pengisian ulang

daya PCS

dan definisi tarif yang tepat dari permintaan penagihan.

Sebuah baterai bisa secara teknis sehat dan secara finansial tidak berguna selama lima belas menit yang sangat mahal.

Tagihan pengisian kembali melalui pintu lain

Misalkan pabrik membutuhkan165 kWh pelepasan sisi ACselama setiap acara pencukuran.

Untuk perhitungan ilustratif, anggapefisiensi perjalanan pulang 90%.

Energi yang harus dibeli untuk mengisi ulang baterai adalah sekitar:

165 ÷ 0,90 = 183,3 kWh

Jika biaya listrik pengisian$0,09/kWh:

183,3 × $0,09 = $16,50 per acara

Pada 250 acara pengurangan puncak per tahun:

$16,50 × 250 = $4.125/tahun

Sekarang ekonomi sederhana kita terlihat lebih seperti ini:

Itu$43.395 masih bukan keuntungan proyek.

Ini hanya angka yang lebih bersih dibandingkan $47.520.

Dan inilah mengapa saya curiga terhadap proposal BESS yang langsung melompat dari penghematan biaya permintaan ke periode pengembalian.

Penurunan adalah biaya bahkan ketika tidak ada yang mengirimkan faktur

Siklus baterai tidak datang dengan tanda terima yang terlampir.

Ini masih memiliki biaya.

Misalkan sebuah pabrik menghemat tambahan $8.000 per tahun dengan melakukan siklus lebih agresif untuk arbitrase energi, tetapi pengiriman tersebut meningkatkan throughput cukup untuk mempercepat kehilangan kapasitas atau mencapai batas throughput garansi lebih awal.

Apakah pendapatan tambahan itu sepadan?

Mungkin.

Tetapi EMS tidak boleh mengejar setiap selisih harga hanya karena pengosongan secara teknis mungkin.

Pemodelan penyimpanan NREL menunjukkan bahwa strategi pengiriman dapat secara material mengubah NPV proyek, terutama di mana tarif bervariasi berdasarkan waktu. Pengurangan puncak dan pengiriman sinyal harga adalah tujuan kontrol yang berbeda dan dapat menghasilkan perilaku operasi yang berbeda.NREL

Untuk proyek pabrik, saya akan memodelkan setidaknya:

MWh yang dikeluarkan tahunan

efisiensi perjalanan pulang yang diharapkan

penurunan kapasitas

throughput garansi

asumsi augmentasi/penggantian

bukan hanya jumlah siklus.

Acara pengurangan puncak 20 menit yang dangkal dan siklus arbitrase harian yang dalam tidak boleh diperlakukan sebagai identik secara ekonomi hanya karena keduanya muncul sebagai “satu siklus” dalam presentasi penjualan.

Baterai termurah bisa menghasilkan pengembalian terburuk

Mari kita gunakan perbandingan hipotesis lainnya.

Dua pemasok mengutip sistem yang mampu mengurangi puncak 220 kW yang sama:

Sistem B menyimpan dua kali lipat energi.

Ini juga hanya menghasilkan $3.000 lebih dalam contoh ini.

Jika puncak nyata pabrik berlangsung kurang dari satu jam, tambahan 250 kWh mungkin menghabiskan sebagian besar hidupnya tanpa memberikan manfaat finansial.

Inilah mengapaukuran ekonomi tidak sama dengan ukuran maksimum.

Ketika Ruibit/Dawnice menerima permintaan pengurangan puncak, saya lebih suka mengirim data interval pabrik dan tarif daripada meminta “500 kWh karena itu adalah anggaran kami.”

Dawnice saat ini menawarkan konfigurasi komersial termasuk100 kW/200 kWhdan125 kW/265 kWhsistem, bersama dengan platform penyimpanan komersial yang lebih besar dan tercontainer.Dawnice

Itu adalah konfigurasi peralatan.

Puncak pabrik menentukan apakah salah satu dari mereka masuk akal secara ekonomi.

Solar dapat meningkatkan perhitungan, tetapi hanya jika waktu berfungsi

Pabrik dengan PV atap kadang-kadang menganggap bahwa solar secara otomatis membuat pengurangan puncak lebih menguntungkan.

Tidak selalu.

Bayangkan puncak pabrik terjadi pada17:30, setelah produksi PV turun tajam.

Solar mungkin masih mengisi baterai lebih awal, yang dapat mengurangi biaya energi pengisian atau meningkatkan konsumsi mandiri solar.

Bermanfaat.

Tetapi itu tidak menghilangkan kebutuhan akan cukup daya PCS dan energi cadangan pada pukul 17:30.

Sebaliknya, jika PV sudah mengurangi puncak siang hari di bawah ambang permintaan, BESS mungkin memiliki sangat sedikit pekerjaan pengurangan puncak yang tersisa.

NREL mencatat bahwa PV dapat memperpendek durasi puncak bersih di beberapa sistem, yang dapat meningkatkan ekonomi penyimpanan untuk pengurangan puncak.NREL

Kata penting adalahdapat.

Saya akan menumpangkan produksi PV dan permintaan pabrik pada resolusi interval yang sama sebelum menetapkan nilai untuk baterai.

Saya tidak menghitung pengembalian sampai tujuh angka ini berhenti bergerak

Untuk kasus bisnis pengurangan puncak pabrik awal, saya ingin:

Kemudian saya menambahkan degradasi, pemeliharaan, konsumsi tambahan, pembiayaan, pajak, insentif, batas garansi, dan nilai sisa saat proyek menjadi lebih serius.

Hanya setelah itu saya menghitung:

Pengembalian Modal Sederhana = Biaya Proyek Terpasang ÷ Penghematan Bersih Tahunan

Misalnya, jika biaya proyek yang sepenuhnya terpasang adalah$220.000dan model penghematan bersih tahunan setelah biaya operasional adalah$40.000:

Pengembalian Modal Sederhana = $220.000 ÷ $40.000 = 5,5 tahun

Angka yang berguna.

Tidak cukup untuk keputusan investasi.

Proyek serius juga harus memeriksa NPV, IRR, degradasi, sensitivitas tarif, dan apa yang terjadi jika puncak berubah setelah perluasan produksi.

Kadang-kadang rekomendasi saya adalah untuk tidak membeli baterai

Ini adalah bagian yang jarang muncul dalam kutipan.

Misalkan saya membuka data 15 menit dan menemukan bahwa puncak pabrik berasal dari satu kompresor yang menyala tidak perlu sementara dua jalur produksi tumpang tindih.

Menjadwalkan ulang peralatan itu hampir tidak memerlukan biaya.

Atau mungkin biaya permintaan hanya$4/kW-bulan.

Atau 'puncak' berlangsung lima jam setiap hari kerja, memaksa begitu banyak energi baterai sehingga ekonominya runtuh.

Saya lebih suka menemukan itu sebelum seseorang memesan kabinet.

Pengurangan puncak menarik ketika biaya permintaan yang mahal bertemu dengan profil beban yang dapat diserang baterai secara efisien. Analisis NREL mendukung hubungan itu: tarif dan bentuk beban adalah penggerak ekonomi utama, bukan detail latar belakang.NREL

Jadi ketika sebuah pabrik bertanya:

"Berapa banyak yang bisa BESS hemat untuk kami?"

Saya tidak akan menjawab dengan persentase.

Berikan saya tarifnya.

Berikan saya data interval.

Berikan saya biaya proyek yang terpasang.

Kemudian kita bisa memberikan harga pada puncak.

BESS tidak menciptakan nilai pengurangan puncak hanya karena ukurannya besar. Ia menciptakan nilai dengan menghapus kilowatt yang tepat dari interval penagihan yang tepat dengan biaya seumur hidup yang lebih rendah daripada biaya kilowatt tersebut bagi pabrik.

FAQ

1. Berapa banyak yang dapat dihemat pabrik dengan pemangkasan puncak BESS?

Penghematan tergantung terutama padapermintaan puncak yang dihindari, tarif biaya permintaan, durasi puncak, aturan tarif, efisiensi BESS, dan biaya operasional. Tidak ada persentase penghematan universal yang dapat diandalkan.

2. Bagaimana cara menghitung penghematan pemangkasan puncak?

Formula awal yang sederhana adalah:

Penghematan Kotor Tahunan = Pengurangan Puncak (kW) × Biaya Permintaan ($/kW-bulan) × Bulan yang Berlaku

Kemudian kurangi energi pengisian, kerugian, konsumsi tambahan, pemeliharaan, dan biaya terkait degradasi.

3. Mengapa durasi puncak mempengaruhi ekonomi BESS?

Tinggi puncak menentukan daya PCS yang dibutuhkan, sementara durasi puncak menentukan kapasitas energi baterai. Lonjakan singkat 200 kW mungkin memerlukan jauh lebih sedikit kWh dibandingkan pengurangan 200 kW yang bertahan selama beberapa jam.

4. Apakah BESS yang lebih besar selalu menghasilkan penghematan pemangkasan puncak yang lebih besar?

Tidak. Setelah baterai dapat menutupi puncak yang bernilai ekonomi, kapasitas tambahan mungkin memberikan sedikit pengurangan biaya permintaan. Oversizing dapat meningkatkan CAPEX dan memperpanjang waktu pengembalian.

5. Data apa yang dibutuhkan sebelum menghitung pengembalian BESS pabrik?

Pembeli harus menyediakandata beban interval, biaya permintaan, tarif energi, durasi puncak, jendela pengisian, kapasitas transformator, efisiensi BESS, biaya pemasangan, asumsi penurunan, dan biaya pemeliharaan.