Período de Retorno do Armazenamento de Baterias C&I: Entradas, Fórmula e Exemplo Prático

Um período de retorno em uma proposta é a última linha de um cálculo que foi realizado em uma ordem particular. Inverter a ordem, e o único número se transforma em um punhado de entradas, geralmente com apenas uma delas fazendo o trabalho.

A cotação sendo testada

Exemplo prático. Um site é oferecido um sistema containerizado de 500 kW por EUR 420.000 instalado, contra um retorno prometido de 4,4 anos. O site é cobrado EUR 14,50 por kW por mês pela demanda, EUR 0,11 por kWh fora do pico e EUR 0,21 por kWh no pico.

EntradaValor usado aquiDe onde vem o valor
Custo instaladoEUR 420.000A cotação, incluindo instalação e comissionamento
Energia nominal1,045 MWhA classificação publicada para o contêiner de 500 kW
Profundidade de descarga90 por centoA mesma especificação publicada
Eficiência de ida e volta88 por cento, uma via 93,8 por centoA mesma especificação publicada
Taxa de demandaEUR 14,50 por kW por mêsA fatura própria do local
Tarifa fora de pico e tarifa de picoEUR 0,11 e EUR 0,21 por kWhA fatura própria do local
Redução de pico solicitada da bateria300 kWO arquivo de intervalo, medido em relação à meta de demanda
Ciclos assumidos no primeiro ano330O plano operacional para o local
Operação e manutenção fixasEUR 6.300 no primeiro ano, aumentando 2 por cento ao anoO contrato de serviço
Taxa de desconto real6 por centoO próprio custo de capital do comprador

Fonte: linhas de custo e equipamento da cotação e da especificação publicada; linhas de tarifa e carga dos próprios registros do site.

A fórmula, escrita para que possa funcionar ao contrário

O retorno simples é o custo instalado dividido pelas economias líquidas anuais. As economias líquidas anuais são a parte da demanda mais a parte de arbitragem menos o custo operacional. A parte da demanda é a quantidade de quilowatts evitados multiplicada pela cobrança mensal de demanda e por doze. A parte de arbitragem é a passagem da bateria multiplicada pelo valor líquido de um quilowatt-hora ciclado, que não é a diferença tarifária: carregar com 93,8 por cento de eficiência unidirecional consome mais energia do que a bateria retorna, então uma diferença de EUR 0,10 por kWh vale EUR 0,0797 por kWh de passagem da bateria.

A mesma fórmula funciona ao contrário. Divida o custo pelo retorno prometido e a economia anual que ele requer aparece: EUR 420.000 dividido por 4,4 anos é EUR 95.455.

O que 4,4 anos requer

Exemplo prático. Manter a demanda em 300 kW evita EUR 52.200 por ano, e adicionar de volta EUR 6.300 de custo operacional deixa EUR 49.555 que a parte de arbitragem precisa produzir.

ArbitragemO que 4,4 anos requerO que 330 ciclos produzem
Demanda, 300 kW a EUR 174 por kW por anoEUR 52.200EUR 52.200
Arbitragem, 344.850 kWh cicladoEUR 49.555EUR 27.488
Custo operacional, ano ummenos EUR 6.300menos EUR 6.300
Economia líquida anualEUR 95.455EUR 73.388
Retorno simples4,4 anos5,7 anos

Fonte: a primeira coluna divide o custo instalado pelo retorno prometido; a segunda aplica as entradas na tabela acima.

A lacuna está na linha de arbitragem, e é ampla. EUR 49.555 a EUR 0,0797 por kWh de passagem precisa de 621.674 kWh ciclado em um ano, o que equivale a 594,9 ciclos em uma unidade de 1,045 MWh, ou 1,63 ciclos por dia todos os dias. A mesma proposta assume 330 ciclos, que é 0,90 por dia. Uma única unidade não pode entregar 595 ciclos em um plano de 330 ciclos, então a figura de retorno e a suposição ao lado dela estão descrevendo duas máquinas diferentes.

O que os próprios números do site produzem

Com a suposição mantida inalterada, o retorno é de 5,7 anos, e os dois deveres não compartilham a bateria tão claramente quanto a página sugere. Os 1,045 MWh são a figura nominal publicada para o container de 500 kW que a Ruibit distribui, e os 940,5 kWh que este cálculo usa são 90 por cento disso, porque a janela utilizável é o que o controlador pode extrair.

A parte da demanda precisa de 600 kWh retidos para cobrir um evento de duas horas a 300 kW. Nos 48 dias do ano em que um evento desse comprimento ocorre, apenas 340,5 kWh da janela ficam disponíveis para arbitragem. Ao longo do ano, isso custa 30 ciclos: a passagem cai para 314.482 kWh, a parte de arbitragem para EUR 25.068, e o retorno se move de 5,7 para 5,9 anos.

Onde a resposta se move

Três entradas movem o resultado mais do que o resto, e cada uma pertence a uma parte diferente.

  • Ciclos por ano. Com 200 ciclos, o lado da arbitragem produz EUR 16.660 e o retorno é de 6,7 anos. A contagem de ciclos é um fato sobre as operações do site, e nenhum fornecedor pode prometê-la.
  • A tarifa de pico. Se o site precisa de 4,4 anos apenas da tarifa, o cálculo requer EUR 0,278 por kWh no pico contra os EUR 0,21 cobrados hoje, um aumento de 32 por cento que o comprador não controla.
  • O lado da arbitragem em si. Se a tarifa é fixa e a arbitragem não pode existir, o retorno é de 9,2 anos, porque a redução da demanda sozinha raramente sustenta um sistema comercial.

Dois testes transformam essas sensibilidades em uma decisão. Se os próprios registros do site mostram menos de 300 ciclos por ano disponíveis, a parte de arbitragem não pode alcançar os EUR 27.488 usados aqui, e o retorno ultrapassa seis anos. Se a diferença entre fora do pico e pico é menor que EUR 0,10 por kWh, a parte de arbitragem encolhe em proporção, porque o valor líquido por kWh ciclado é linear na diferença enquanto o custo instalado não é.

A taxa de desconto importa menos do que a entrada que multiplica. Com um real de 6 por cento, o retorno descontado é de 7,3 anos contra um retorno simples de 5,7.

Onde este cálculo não se aplica

Se os picos do site caem fora da janela de tarifa de pico, a reserva para de competir com a arbitragem e cada figura acima melhora. Se a cobrança de demanda puder ser mantida baixa ao deslocar cargas manualmente através dos três ou quatro intervalos que definem o pico de cada mês, a bateria está sendo paga para substituir um procedimento em vez de uma máquina, e a comparação muda.

Pergunte pela contagem de ciclos por trás do retorno. Uma resposta de que o modelo assume um ciclo padrão, sem um número, significa que a maior entrada não pertence a ninguém. Pergunte qual tarifa a parte de arbitragem assume, e se o site é cobrado nessa estrutura. Uma resposta de que o cálculo usa taxas típicas não é um cálculo sobre este site. Pergunte qual reserva a parte da demanda mantém e por quantas horas. Uma resposta de que a reserva está incluída no dimensionamento, sem horas, é uma resposta que conta a mesma energia duas vezes.

Três coisas não podem ser recuperadas uma vez que o pedido é feito. O custo instalado é fixo na assinatura, e nenhuma economia posterior repara um custo que foi definido contra um plano de 330 ciclos para um site que opera 200. A janela utilizável é fixada pela unidade que foi encomendada, então uma reserva maior do que o evento mais longo remove silenciosamente as horas de arbitragem das quais o retorno dependia. E o primeiro ano de passagem é gasto antes que o comprador possa compará-lo com o plano, que é por isso que a suposição de ciclo pertence ao contrato em vez de ao material de vendas.

Perguntas Frequentes

1. Qual é a fórmula de retorno para uma bateria C&I?

Custo instalado dividido pelas economias líquidas anuais. As economias líquidas são cobranças de demanda evitadas mais arbitragem de energia menos custo operacional. Um sistema que custa EUR 420.000 e economiza EUR 73.388 por ano retorna em 5,7 anos de forma simples, e em 7,3 anos quando as economias são descontadas a um real de 6 por cento.

2. Por que a parte de arbitragem vale menos do que a diferença tarifária?

Porque carregar consome mais energia do que a bateria retorna. Com 88 por cento de eficiência de ida e volta, a figura de ida é de 93,8 por cento, então uma diferença de EUR 0,10 por kWh vale EUR 0,0797 por kWh de passagem da bateria, não EUR 0,10.

3. O que um retorno prometido de 4,4 anos realmente requer?

Requer EUR 95.455 de economias líquidas anuais, que no exemplo precisa de EUR 49.555 de arbitragem. Isso é 621.674 kWh ciclado por ano, ou 594,9 ciclos em uma unidade de 1,045 MWh, contra os 330 ciclos que a mesma proposta assume. Os dois números descrevem máquinas diferentes.

4. Qual entrada muda mais o retorno?

A contagem de ciclos, porque pertence ao site em vez do fornecedor. Com 200 ciclos por ano, o retorno é de 6,7 anos em vez de 5,7, e se não houver arbitragem alguma, em uma tarifa fixa, é de 9,2 anos.

5. O que deve ser perguntado antes de aceitar uma figura de retorno?

A contagem de ciclos por trás dela, a estrutura tarifária que a parte de arbitragem assume, e a reserva que a parte da demanda mantém, em horas. Uma reserva mantida para um evento de duas horas remove 600 kWh da arbitragem em cada dia de evento e custa cerca de 30 ciclos por ano.

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