1 MWh 배터리는 여전히 피크에 대해 너무 작을 수 있습니다.
피크 셰이빙을 위해 상업용 BESS의 크기를 목표 수요 한도를 초과하는 부하에서 결정해야 합니다. 연간 전기 소비량이나 고정된 kWh/kW 비율이 아닙니다. PCS 전력은 피크의 높이를 커버해야 하며, 사용 가능한 배터리 에너지는 수요 한도 위의 부하 곡선 면적을 커버해야 합니다. 그런 다음 효율성, 사용 가능한 SoC 창, 열화, 재충전 제약 및 유틸리티의 수요 측정 간격을 고려하여 수정합니다.
NREL의 상업 건물 분석은 유사한 결론에 도달합니다:부하 프로파일 형태는 필요한 BESS 크기의 주요 예측 변수입니다., 반면 수요 요금 구조는 프로젝트가 경제적으로 가치가 있는지에 강한 영향을 미칩니다.
공장이 Ruibit/Dawnice에 "피크 셰이빙을 위한 500 kWh"를 요청할 때, 캐비닛을 선택하기 전에 간격 부하 파일을 요청할 것입니다.
수요 한계부터 시작하세요.
15분 계량 데이터가 있는 가상의 공장을 고려해 보십시오.
최대 측정된 수요: 760 kW
목표 그리드 수요: 600 kW
최대 요구 BESS 방전 전력은 초기적으로:
피크 셰이빙 전력 = 760 − 600 = 160 kW
이는 월 전기 요금이 알려줄 수 없는 정보를 즉시 알려줍니다.
100 kW PCS는 배터리에 200 kWh가 있든 2 MWh가 있든 관계없이 600 kW 한도를 완전히 시행할 수 없습니다.
하지만160 kW는 배터리 용량을 알려주지 않습니다..
그것을 위해서는 피크의 형태가 필요합니다.
하나의 급증과 하나의 평탄한 구간은 서로 다른 배터리가 필요합니다.
피크 주위의 부하가 이렇게 생겼다고 가정해 보십시오:
| 15분 간격 | 공장 부하 | 필요한 BESS 전력 |
|---|---|---|
| 13:30–13:45 | 620 kW | 20 kW |
| 13:45–14:00 | 690 kW | 90 kW |
| 14:00–14:15 | 760 kW | 160 kW |
| 14:15–14:30 | 720 kW | 120 kW |
| 14:30–14:45 | 650 kW | 50 kW |
필요한 AC 측 에너지는 대략:
E = (20 + 90 + 160 + 120 + 50) × 0.25 = 110 kWh
따라서 이 피크는 대략적으로 필요합니다:
최대 방전 전력 160 kW
및
110 kWh AC 측 에너지
설계 여유 및 손실 전까지.
이제 공장이700 kW에서 3시간 동안 유지된다고 가정해 보십시오..
필요한 감소:
700 − 600 = 100 kW
필요한 에너지:
100 × 3 = 300 kWh
두 번째 공장은 PCS 전력이 적게 필요하지만 배터리 에너지는 상당히 더 많이 필요합니다.
그래서 저는 다음과 같은 규칙을 피합니다:
"피크 절감을 위해서는 두 시간 배터리가 필요합니다."
NREL은 여러 에너지 대 전력 비율에 걸쳐 상업용 저장을 모델링하고, 지속 시간을 정확하게 추정하는 것이 전체 시스템 비용에 중요하다고 강조합니다.
부하 곡선이 지속 시간을 선택해야 합니다.
사용 가능한 kWh는 피크가 실제로 보는 숫자입니다.
작업 예제가 다음을 요구한다고 가정해 봅시다.110 kWh AC.
초기 크기 조정을 위해 가정합니다:
방전 경로 효율: 94%
사용 가능한 배터리 비율: 90%
그 다음:
사용 가능한 용량 허용 전 배터리 에너지 = 110 ÷ 0.94 ≈ 117 kWh
초기 정격 에너지 = 117 ÷ 0.90 ≈ 130 kWh
따라서 이론적인 최소값은 약130 kWh이러한 가정 하에.
저는 130 kWh 시스템을 주문하지 않을 것입니다.
우리는 여전히 다음을 고려해야 합니다:
미래의 열화
예측 오류
피크 변동성
온도 감가상각
최소 예비 SoC
재충전 기회
그리고 배터리가 회복되기 전에 또 다른 피크가 발생하는지 여부.
위의 가정은 작업 예제이며, Ruibit/Dawnice 제품 사양이 아닙니다.
예를 들어, NREL의 2024 상업용 BESS 벤치마크는85%의 왕복 효율대표적인 모델링 가정으로 사용되며, 효율 경계가 항상 명시되어야 하고 묵시적으로 가정되어서는 안 되는 이유를 보여줍니다.
가장 높은 피크가 항상 가장 어려운 피크는 아닙니다.
여기서 저는 연간 최대치만 보는 것을 멈춥니다.
가정해 보겠습니다:
피크 A: 15분 동안 760 kW
피크 B: 2.5시간 동안 680 kW
600 kW 목표로:
피크 A는 다음을 요구합니다:
160 kW × 0.25 h = 40 kWh
피크 B는 다음을 요구합니다:
80 kW × 2.5 h = 200 kWh
피크 A는 PCS 요구 사항의 더 많은 부분을 결정합니다.
피크 B는 배터리 에너지에 더 큰 부담을 줍니다.
그래서 저는 보통 최소한 다음과 같은 간격 데이터를 검색합니다:
가장 높은 피크
목표를 초과하는 가장 긴 피크
반복되는 피크
계절적 피크
연속적인 이벤트
NREL의 피크 절감 작업은 시설 부하에 대한 가용 배터리 에너지와 최대 인버터 전력을 명시적으로 모델링합니다. 두 가지 모두 달성 가능한 피크 감소를 제한합니다.
기록적인 kW 값 하나는 크기 조정 연구가 아닙니다.
수요 한계도 경제적 변수입니다.
왜 600 kW인가요?
왜 550 kW가 아닌가요?
목표가 깊어질수록 부하 곡선의 더 많은 부분이 임계값을 초과합니다.
600에서 550 kW로 제한을 줄이면 필요한 배터리 에너지가 두 배로 증가하지만 수요 요금에서 연간 추가 $4,000만 절약된다고 가정해 보세요.
그 추가 배터리는 결코 스스로 비용을 회수하지 못할 수 있습니다.
NREL은 수요 요금이 상업용 BESS 경제적 생존 가능성의 중요한 예측 변수임을 발견했습니다.
그래서 저는 여러 수요 한계를 테스트할 것입니다:
| 목표 | PCS 요구사항 | 사용 가능한 에너지 요구사항 | 연간 수요 절감 |
|---|---|---|---|
| 650 kW | 계산하기 | 계산하기 | 계산하기 |
| 600 kW | 계산하기 | 계산하기 | 계산하기 |
| 550 kW | 계산하기 | 계산하기 | 계산하기 |
올바른 목표는 반드시 기술적으로 달성 가능한 가장 낮은 수요가 아닙니다.
종종 다음 배터리 비용 증가가 피크 감소의 가치보다 더 비쌀 때의 지점입니다.배터리가 오후 피크를 제거한 후, 언제 재충전하나요?.
재충전은 좋은 피크 절감 설계를 깨뜨릴 수 있습니다.
공장이 생산이 높은 동안 즉시 160 kW로 충전하면 BESS가 또 다른 수요 피크를 생성할 수 있습니다.
따라서 EMS는 다음을 조정해야 합니다:
따라서 EMS는 조정할 필요가 있습니다:
사이트 부하
배터리 SoC
충전 전력
다음 예상 피크
요금 창
NREL의 저장소 배치 작업은 서로 다른 목표가 서로 다른 충전/방전 행동을 생성할 수 있기 때문에 피크 절감 제어를 가격 신호 배치와 구별합니다.
따라서 실제 Ruibit/Dawnice C&I 제안에 대해 저는 엔지니어링 팀에 다음을 제공할 것입니다.전체 간격 부하 프로필, 요금, 변압기 용량, 수요 목표 및 사용 가능한 충전 창, 원하는 배터리 kWh뿐만 아니라.
내가 유지할 크기 조정 규칙
첫 번째 피크 절감 설계를 위해:
필요한 PCS 전력 = 최대(사이트 부하 - 수요 한도)
목표를 초과하는 모든 간격에 대해:
피크 절감 에너지 = Σ[(사이트 부하 - 수요 한도) × 간격 지속 시간]
그런 다음 프로젝트의 실제를 사용하여 필요한 AC 에너지를 배터리 정격 용량으로 변환합니다:
효율성
사용 가능한 SoC 창
열화 허용량
온도 조건
예비 요구 사항
마지막으로 전체 부하 데이터 세트에서 설계를 시뮬레이션합니다.
마지막 단계가 중요합니다.
상업용 BESS는 Excel에서 최악의 15분을 견딘다고 해서 올바르게 크기가 조정된 것이 아닙니다.
실제 피크의 순서를 통해 선택한 수요 한도를 반복적으로 유지하고, 또 다른 피크를 생성하지 않고 재충전할 수 있으며, 구매를 정당화한 경제적 목표를 여전히 충족할 수 있을 때 올바르게 크기가 조정됩니다.
수요 한도 위의 부하 높이에서 PCS 전력을 크기 조정합니다. 그 한도 위의 면적에서 사용 가능한 kWh를 크기 조정합니다. 나머지는 공장의 부하 곡선—표준 배터리 지속 시간이 아니라—에 의해 결정되도록 합니다.
자주 묻는 질문
1. 피크 절감을 위해 상업용 BESS를 어떻게 크기 조정하나요?
계산합니다수요 한도 위의 최대 부하에서 PCS 전력, 그런 다음 그 한도 위의 모든 부하 간격의 지속 시간과 형태에서 배터리 에너지를 계산합니다.
2. 왜 피크 절감 BESS 용량을 가장 높은 kW 피크만으로 크기 조정할 수 없나요?
가장 높은 피크가 전력을 결정하지만 반드시 에너지를 결정하지는 않습니다. 짧은 160 kW 스파이크는 여러 시간 동안 지속되는 80 kW 감소보다 적은 배터리 용량을 요구할 수 있습니다.
3. 간격 부하 데이터에서 피크 절감 에너지를 어떻게 계산하나요?
수요 한도 위의 모든 간격에 대해 계산합니다:
에너지 = (사이트 부하 - 수요 한도) × 간격 지속 시간
그런 다음 전체 피크 이벤트에 대한 에너지 요구 사항을 추가합니다.
4. 사용 가능한 kWh와 배터리 정격 용량의 차이는 무엇인가요?
사용 가능한 kWh는 피크 절감을 위해 실제로 사용 가능한 에너지입니다. 정격 용량은 또한 다음을 고려해야 합니다.SoC 한계, 변환 손실, 열화 허용량, 온도 조건 및 예비 요구 사항.
5. 과도하게 큰 BESS가 피크 절감 경제성을 개선할 수 있나요?
반드시 그렇지는 않습니다. 낮은 수요 목표는 더 많은 PCS 전력 및/또는 배터리 에너지를 요구하지만, 추가 수요 요금 절감이 추가 시스템 비용을 정당화하지 않을 수 있습니다. 경제적 목표는 기술적 크기 조정과 함께 최적화되어야 합니다.
