Зарядные устройства могут быть 600 кВт без запроса 600 кВт у сети
Хранение энергии в батареях может снизить необходимое подключение к сети для станции зарядки электромобилей, обеспечивая часть кратковременных пиков зарядки на месте. То же разряд также может снизить плату за спрос на электроэнергию, где тарифы выставляют максимальную мощность кВт на объекте. Ключевой вопрос по размеру не в общей мощности зарядного устройства, а в том, сколько зарядного спроса превышает лимит трансформатора или импорта из сети и как долго.
Центр данных по альтернативным топливам Министерства энергетики дает полезный пример: станция быстрой зарядки с буфером в батарее600 кВт постоянного токаможет быть спроектирована так, чтобы спрос на сеть не превышал100 кВт, при этом батарея обеспечивает разницу, когда это необходимо.
Это не означает, что каждой станции 600 кВт нужна одна и та же батарея.
Автомобили решают, когда происходит пик.
Четыре зарядных устройства одновременно поступают к трансформатору
Возьмем упрощенный зарядный объект:
4 × 150 кВт зарядных устройств постоянного тока
Максимальная общая мощность зарядных устройств: 600 кВт
Существующее распределение зарядки по сети/трансформатору: 300 кВт
В 11:40 четыре автомобиля запрашивают в сумме:
520 кВт
Без хранения объект требует 520 кВт от вышестоящей электрической системы.
При потолке импорта из сети 300 кВт:
Необходимый разряд BESS = 520 − 300 = 220 кВт
Если это состояние длится 20 минут:
Необходимая энергия переменного тока = 220 × 20/60 ≈ 73.3 кВтч
Теперь инженерная задача становится яснее.
Объект не обязательно нуждается в BESS мощностью 600 кВт.
Ему нужно достаточномощности PCS, чтобы заполнить мгновенный разрыв между сетью и зарядным устройствоми достаточноиспользуемых кВтч, чтобы поддерживать этот разрыв в течение пика зарядки.
NREL отмечает, что станции быстрой зарядки могут создавать значительное напряжение на местной инфраструктуре сети и что хранение энергии на месте может быть включено в проект станции.
Облегчение трансформатора связано с пиком, а не с бесплатной энергией
BESS не устраняет потребление энергии электромобилями.
Если водители берут 1000 кВтч на станции, эта энергия все равно должна прийти из сети, солнечных источников или другого источника в конечном итоге.
Изменения в хранениикогда и как быстросеть должна это предоставить.
Представьте, что батарея разряжается на 73 кВтч в пиковый период, а затем перезаряжается позже на 100 кВт, когда использование зарядного устройства падает.
Трансформатор видит более ровную нагрузку вместо полного пикового заряда.
Это может быть ценно, когда альтернатива:
больший трансформатор
обновление сервиса
соединение с более высокой мощностью
или долгое ожидание усиления сети.
Министерство энергетики США специально выделяет управляемую зарядку электромобилей как способ снижения затрат на модернизацию инфраструктуры и поддержания нагрузок на зарядку в пределах существующей мощности трансформатора и панели обслуживания.
Батарея добавляет еще один управляемый источник, когда планирование зарядных устройств само по себе не может удержать объект ниже этого потолка.
Платежи за спрос устанавливают цену на те же 220 кВт
Теперь предположим, что тариф включает:
Плата за спрос: 20 долларов США/кВт-месяц
Если неуправляемая станция достигает520 кВт, но BESS надежно удерживает выставленный спрос на300 кВт, теоретически избегаемый спрос составляет:
520 − 300 = 220 кВт
Потенциальное снижение ежемесячной платы за спрос:
220 × 20 долларов = 4400 долларов
Если это снижение будет достигнуто в течение 12 применимых расчетных месяцев:
4400 долларов × 12 = 52800 долларов в год
Это рабочий пример, а не гарантированная экономия.
Фактическая экономика зависит от правил тарифа, использования зарядки, потерь батареи, стоимости перезарядки, деградации, стратегии управления и того, установит ли станция действительно этот пик в каждом расчетном периоде.
NREL оценил более чем10000 комбинаций солнечных ресурсов и тарифов на электроэнергиюдля быстрой зарядки постоянным током и обнаружил, что платы за спрос могут значительно повлиять на экономику зарядки, особенно на станциях с низким уровнем использования. Хранение было особенно полезно для смягчения пикового спроса.
Вот почему я хочу тариф до того, как получу предложение по батарее.
Иногда умная зарядка должна предшествовать BESS
Предположим, десять автомобилей флота остаются припаркованными на шесть часов.
Им не нужно максимальное зарядное устройство сразу.
Самое дешевое "батарея" может быть планированием.
DOE описывает управление умной зарядкой как координацию зарядки электромобилей с нагрузками зданий, тарифами на электроэнергию, расписаниями автомобилей и ограничениями инфраструктуры. Это может устанавливать потолки мощности и снижать совпадающие пики без необходимости добавления стационарного хранения.
Поэтому я разделяю две ситуации.
Гибкая зарядка:сначала уменьшить или изменить мощность зарядного устройства.
Зарядка высокой мощности с низкой гибкостью:BESS становится более интересным, потому что водителям нужна энергия быстро, и они не могут ждать от сети.
Общедоступная быстрая зарядка DC часто движется к второму случаю.
Зарядка в депо может часто использовать больше первого.
Хорошее предложение Ruibit/Dawnice должно, следовательно, получатьданные о сессии зарядки или ожидаемый профиль зарядки, а не просто "8 зарядных устройств × 150 кВт."
Батарея должна перезарядиться перед следующим наплывом
Вот где, казалось бы, хороший дизайн может провалиться.
Предположим:
Используемая энергия BESS: 200 кВтч
Утренний пик зарядки потребляет:
150 кВтч
Еще один период интенсивной зарядки начинается через 90 минут.
Если трансформатор имеет только 50 кВт свободной мощности для зарядки батареи:
90-минутная перезарядка = 50 × 1.5 = 75 кВтч до потерь
Батарея может не восстановить достаточно энергии до второго пика.
Добавление большего количества кВтч может помочь.
Так же может помочь изменение расписания перезарядки.
Или увеличение лимита сети.
Или координация мощности зарядного устройства.
Вот почему размер BESS для зарядки электромобилей требуетхронотоп зарядной сессии, а не только одно событие максимальной мощности.
Dawnice описывает свою контейнеризированную BESS как применимую к инфраструктуре зарядных станций для оптимизации быстрой зарядки, поддержки сети и временного смещения энергии.BESS от Dawnice
Соответствующая конфигурация все еще должна быть рассчитана исходя из фактической нагрузки на площадке.
Три кривые решают, куплю ли я BESS
Для проекта зарядки электромобилей я бы разместил их на одной временной шкале:
Спрос на зарядку электромобилей
максимально допустимая нагрузка на сеть/трансформатор
Состояние заряда BESS
Затем добавьте тариф.
Если спрос на зарядку превышает пределы сети, пока у батареи достаточно энергии для заполнения разрыва, то у хранения есть четкая электрическая задача.
Если эти пики также создают дорогой выставленный спрос, это может иметь финансовую задачу.
Если сессии зарядки можно просто сдвинуть, не влияя на водителей, я бы сначала рассмотрел этот более дешевый вариант.
BESS не увеличивает размер трансформатора. Он заставляет зарядную станцию вести себя, с точки зрения сети, так, как будто трансформатору нужно обслуживать меньше пиков.
Часто задаваемые вопросы
1. Как BESS может снизить нагрузку на трансформатор на станции зарядки электромобилей?
BESS разряжается, когда спрос на зарядку электромобилей превышает лимит сети или трансформатора на площадке. Например, если зарядные устройства требуют520 кВтно импорт из сети ограничен300 кВт, батарея может предоставить оставшиеся220 кВт.
2. Как правильно подобрать BESS для быстрой зарядки электромобилей?
РазмерМощность PCS из максимального разрыва между спросом зарядного устройства и разрешенной мощностью сети, затем рассчитайте используемую энергию батареи исходя из того, как долго длится этот разрыв. Также необходимо проверить время перезарядки между пиками зарядки.
3. Может ли накопление энергии снизить платежи за спрос на станции зарядки электромобилей?
Да, где тарифы взимают плату за пиковой спрос. Предотвращая короткие пики зарядки от установки более высокого выставленного спроса кВт, BESS может снизить сборы за спрос. Фактическая экономия зависит от структуры тарифов и схем зарядки.
4. Должны ли станции зарядки электромобилей использовать умную зарядку перед добавлением BESS?
Часто да. Если время зарядки автомобиля гибкое, управление нагрузкой может снизить пики без дополнительной емкости батареи. BESS становится более ценным, когда спрос на зарядку высок, быстр и труден для сдвига.
5. Почему номинальная мощность зарядного устройства недостаточна для подбора BESS?
Зарядные устройства редко работают на максимальной мощности одновременно весь день. Размер BESS должен использоватьфактические или смоделированные профили сессий зарядки, лимиты трансформатора, продолжительность пиков, возможности перезарядки и данные о тарифахвместо того, чтобы просто складывать рейтинги зарядных устройств.
