วิธีออกแบบระบบพลังงานแสงอาทิตย์พร้อมการเก็บพลังงานสำหรับสวนอุตสาหกรรม: สถาปัตยกรรมและกลยุทธ์ EMS

ตัวอย่างที่ทำงานได้จริง สวนอุตสาหกรรมที่มีมิเตอร์ผู้เช่าหกตัว หม้อแปลงขนาด 1,600 kVA หนึ่งตัว และแผงโซลาร์เซลล์บนหลังคาขนาด 600 kWp ที่ใช้งานมาเป็นเวลาสี่ปี การปรับปรุงด้านล่างนี้เป็นตัวอย่างที่ทำงานได้จริงเพื่อแสดงให้เห็นว่าโครงสร้างและกลยุทธ์การควบคุมได้รับการตัดสินใจอย่างไร ไม่ใช่บันทึกของโครงการที่ส่งมอบแล้ว

ก่อนการปรับปรุง: สิ่งที่สวนจ่ายไป

สวนอุตสาหกรรมซื้อไฟฟ้าที่จุดเชื่อมต่อเดียวและเรียกเก็บเงินผู้เช่าด้วยอัตราผสมต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง การจัดการนี้หมายความว่าเจ้าของที่ดินเก็บค่าใช้จ่ายพลังงานและรับภาระค่าใช้จ่ายอื่นๆ ทั้งหมด ซึ่งรวมถึงค่าธรรมเนียมความต้องการที่ 14.50 ยูโรต่อกิโลวัตต์ต่อเดือน จากยอดสูงสุดที่ถูกเรียกเก็บ 1,230 กิโลวัตต์ นั่นคือ 17,835 ยูโรต่อเดือน หรือ 214,020 ยูโรต่อปี และจ่ายเงินนี้ไม่ว่าจะผลิตไฟฟ้าหรือไม่ก็ตาม

แผงโซลาร์เซลล์บนหลังคานั้นมีอยู่แล้วและทำงานอยู่แล้ว มันผลิตไฟฟ้าได้ 690 MWh ต่อปี และ 78 เปอร์เซ็นต์ของไฟฟ้านั้นถูกใช้ในสถานที่ ส่วนที่เหลือ 152 MWh ถูกส่งออกผ่านมิเตอร์โดยมีมูลค่าการส่งออกใกล้เคียง 0.04 ยูโรต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง เทียบกับราคานำเข้าใกล้เคียง 0.16 ยูโร

ดังนั้นสวนอุตสาหกรรมจึงมีการรั่วไหลสองจุด จุดหนึ่งคือค่าธรรมเนียมความต้องการที่เกิดจากยอดสูงสุดในช่วงเช้า และอีกจุดคือพลังงานแสงอาทิตย์ที่ถูกมอบให้โดยไม่คิดค่าใช้จ่ายเพียงหนึ่งในสี่ของต้นทุนการทดแทน

ผู้เช่าที่กระตุ้นการตัดสินใจ

ไม่มีอะไรเกี่ยวกับการปรับปรุงนี้ที่กลายเป็นเรื่องเร่งด่วนจนกว่าผู้ประกอบการเก็บความเย็นจะเซ็นสัญญาเช่า การเก็บความเย็นเพิ่มภาระที่ทำงานในเวลากลางคืน ทั้งในฤดูร้อนและฤดูหนาว และไม่สอดคล้องกับโปรไฟล์ที่มีอยู่ของสวนอุตสาหกรรม ภายในรอบการเรียกเก็บเงินหนึ่งรอบ ยอดสูงสุดของสวนอุตสาหกรรมเปลี่ยนจากประมาณ 1,050 กิโลวัตต์เป็น 1,230 กิโลวัตต์ และการโหลดของหม้อแปลงข้าม 75 เปอร์เซ็นต์ในเวลาเดียวกัน

การรวมกันนี้ ยอดสูงสุดใหม่และหม้อแปลงที่ไม่สบายตัวอีกต่อไป คือจุดที่เจ้าของที่ดินหยุดมองว่าค่าธรรมเนียมความต้องการเป็นต้นทุนของการดำเนินธุรกิจ อัตราการเรียกเก็บเงินผสมถูกตั้งไว้เมื่อยอดสูงสุดของสวนอุตสาหกรรมอยู่ที่ 1,050 กิโลวัตต์ และมันไม่ครอบคลุมสิ่งที่ผู้ให้บริการสาธารณูปโภคเรียกเก็บอีกต่อไป

สามทางเลือกด้านสถาปัตยกรรมที่ไม่สามารถย้อนกลับได้

การตัดสินใจแรกไม่ใช่ขนาดของแบตเตอรี่ แต่เป็นตำแหน่งของแบตเตอรี่เมื่อเทียบกับมิเตอร์ผู้เช่า เพราะการเลือกนั้นตัดสินว่าใครจะได้รับการประหยัด

ตำแหน่งของแบตเตอรี่ใครเป็นผู้จับการประหยัดความต้องการสิ่งที่มันผูกพันกับสวน
ในส่วนต้นน้ำที่จุดเชื่อมต่อเจ้าของที่ดิน เพราะยอดการเรียกเก็บเงินสูงสุดคือยอดสูงสุดของสวนการเป็นเจ้าของสินทรัพย์ การบำรุงรักษาและความเสี่ยงด้านประสิทธิภาพ
ในส่วนปลายน้ำของมิเตอร์ผู้เช่าผู้เช่านั้น บนยอดการเรียกเก็บเงินสูงสุดของตนเองความสัมพันธ์ในการให้บริการแทนที่จะเป็นสินทรัพย์; ยอดสูงสุดของสวนไม่ถูกแตะต้อง
แบ่งออกเป็นสองหรือสามบอร์ดผู้เช่าแชร์ในสัดส่วนใด ๆ ตามที่ระบุในสัญญาเช่าหลายวงจรควบคุมที่ต้องไม่ขัดแย้งกัน

การวางแบตเตอรี่ด้านต้นทางคือสิ่งที่ทำให้การประหยัดค่าธรรมเนียมความต้องการเป็นของเจ้าของที่ดิน การวางแบตเตอรี่ด้านปลายทางของมิเตอร์ผู้เช่าหนึ่งตัวจะช่วยลดบิลของผู้เช่าคนนั้นและทำให้ยอดสูงสุดของสวนอุตสาหกรรมยังคงเดิม การย้ายแบตเตอรี่หลังจากติดตั้งไม่ใช่เรื่องเล็ก เพราะจุดเชื่อมต่อถูกกำหนดโดยสวิตช์เกียร์ขาเข้าและการจัดการมิเตอร์ถูกกำหนดโดยสัญญาเช่าที่มีผลบังคับใช้

การเลือกที่สองคือการเชื่อมต่อ แผงโซลาร์เซลล์มีอายุสี่ปีและเชื่อมต่อแบบ AC-coupled โดยมีอินเวอร์เตอร์สายของตัวเองที่ยังทำงานอยู่ หากแผงโซลาร์เซลล์เชื่อมต่อแบบ AC-coupled อยู่แล้วและอินเวอร์เตอร์สายยังใช้งานได้ การเชื่อมต่อแบตเตอรี่ใหม่แบบ DC-coupled หมายถึงการทิ้งอุปกรณ์ที่ยังมีอายุการใช้งานอีกสิบปี และต้นทุนจะตกอยู่ในฝั่งที่ผิดของบัญชีปรับปรุง ดังนั้นแบตเตอรี่จึงใช้ระบบแปลงพลังงานของตัวเองและทั้งสองระบบจะเชื่อมต่อกันที่บัส AC

การเลือกที่สามคือช่วงเวลาการชาร์จ แบตเตอรี่ที่ชาร์จในเวลากลางคืนจะเพิ่มภาระในช่วงเวลาที่สวนอุตสาหกรรมเงียบ ซึ่งโดยปกติแล้วเป็นที่ยอมรับ แต่จะเปลี่ยนโปรไฟล์การโหลดของหม้อแปลงและดังนั้นการศึกษาการป้องกัน การศึกษานั้นต้องทำซ้ำก่อนที่แบตเตอรี่จะถูกติดตั้งใช้งาน ไม่ใช่หลังจากนั้น เพราะการตั้งค่าที่ได้คือสิ่งที่รีเลย์ถูกตั้งค่าไว้

กลยุทธ์ EMS ตามลำดับความสำคัญ

วงจรควบคุมต้องอ่านมิเตอร์ของผู้ให้บริการสาธารณูปโภคที่จุดเชื่อมต่อ วงจรที่อ่านหม้อแปลงกระแสของแบตเตอรี่เองกำลังควบคุมตัวเลขที่ไม่มีใครเรียกเก็บเงิน และความแตกต่างระหว่างตัวเลขนั้นกับตัวเลขที่ถูกเรียกเก็บคือจุดที่ค่าธรรมเนียมความต้องการสูญหาย

เหนือสิ่งอื่นใด สถานที่ต้องการลำดับความสำคัญมากกว่ารายการความต้องการ เพราะสองในสี่หน้าที่ในสวนโซลาร์พลัสสตอเรจแข่งขันกันสำหรับพลังงานที่เก็บไว้เดียวกัน

  • การควบคุมความต้องการก่อน: รักษาสวนให้ต่ำกว่า 900 kW โดยมีช่วงตาย 30 kW ประเมินเป็นค่าเฉลี่ย 15 นาทีแบบกลิ้งเพื่อตรงกับหน้าต่างความต้องการของสาธารณูปโภค หากการตั้งค่าความต้องการถูกตั้งใหม่ทุกปี พีคที่ไม่ถูกควบคุมในเดือนมกราคมจะตั้งค่าความต้องการเรียกเก็บสำหรับอีกสิบเอ็ดเดือนที่เหลือ
  • การบริโภคพลังงานแสงอาทิตย์ด้วยตนเองเป็นอันดับสอง: ดูดซับส่วนเกินในช่วงกลางวันแทนที่จะส่งออกที่ EUR 0.04 ต่อกิโลวัตต์-ชั่วโมง
  • การเก็งกำไรตามเวลาการใช้งานเป็นอันดับสาม: ชาร์จในหน้าต่างที่ถูกและปล่อยในหน้าต่างที่แพง ภายในขอบเขตที่การควบคุมความต้องการทิ้งไว้
  • สำรองสำรองเป็นอันดับสุดท้าย และเฉพาะเมื่อมีการประกาศก่อนการกำหนดขนาด

ความขัดแย้งเป็นโครงสร้าง การควบคุมยอดสูงสุดต้องการให้แบตเตอรี่เต็มที่ 08:00 พร้อมสำหรับยอดสูงสุดในช่วงเช้า การใช้พลังงานแสงอาทิตย์เองต้องการให้แบตเตอรี่ว่างที่ 11:00 เพื่อให้แผงโซลาร์เซลล์มีที่วางพลังงาน หากทั้งสองเป้าหมายคาดหวังที่ 1,000 kWh โดยไม่มีลำดับความสำคัญที่ระบุ สถานที่จะได้รับพฤติกรรมใดพฤติกรรมหนึ่งที่เฟิร์มแวร์ถูกตั้งค่าไว้ และความขาดแคลนจะปรากฏในหนึ่งในสองคอลัมน์แทนที่จะเป็นอีกคอลัมน์หนึ่ง

หลังการปรับปรุง: สิ่งที่เปลี่ยนแปลงไปจริงๆ

การวัดก่อนหลัง
ความต้องการสูงสุดของสวนสาธารณะ1,230 กิโลวัตต์900 กิโลวัตต์
ค่าบริการความต้องการรายเดือนที่ 14.50 ยูโรต่อกิโลวัตต์17,835 ยูโร13,050 ยูโร
ค่าบริการความต้องการรายปี214,020 ยูโร156,600 ยูโร
การใช้พลังงานแสงอาทิตย์ด้วยตนเอง78 เปอร์เซ็นต์94 เปอร์เซ็นต์
พลังงานแสงอาทิตย์ที่ส่งออก152 เมกะวัตต์ชั่วโมง41 เมกะวัตต์ชั่วโมง

สองบรรทัดสร้างประโยชน์เกือบทั้งหมด บรรทัดค่าธรรมเนียมความต้องการลดลง 57,420 ยูโรต่อปี และบรรทัดการส่งออกฟื้นฟู 111 MWh ที่เคยออกจากสถานที่ ซึ่งมีมูลค่า 13,320 ยูโรต่อปีที่ช่องว่าง 12 เซนต์ระหว่างราคานำเข้าและส่งออก รวมกันเป็น 70,740 ยูโรต่อปี

มีเงื่อนไขหนึ่งที่อยู่เบื้องหลังตัวเลขที่สองนั้น หากผู้เช่าถูกเรียกเก็บตามความต้องการสูงสุดของตนเองแทนที่จะเป็นกิโลวัตต์ชั่วโมง ส่วนหนึ่งของการประหยัดค่าธรรมเนียมความต้องการจะถูกคืนให้กับพวกเขาแทนที่จะอยู่กับสวนอุตสาหกรรม และการคืนทุนจะเปลี่ยนไปตามนั้น ข้อมูลช่วงเวลาคือสิ่งที่ทำให้การเปรียบเทียบนี้ตรวจสอบได้ และไม่มีแผ่นข้อมูลใดทดแทนได้ รวมถึงแผ่นข้อมูลที่ Ruibit เผยแพร่สำหรับยูนิตตู้คอนเทนเนอร์ของตน

ค่าใช้จ่ายในการปรับปรุง และสิ่งที่เพิ่มเข้ามาในภาระงาน

ต้นทุนการติดตั้ง 500 kW และ 1,000 kWh รวมถึงฐานรองรับ อินเตอร์เฟซแรงดันต่ำ และการรวมการควบคุม คือ 420,000 ยูโร เทียบกับ 70,740 ยูโรต่อปี นั่นคือการคืนทุนง่ายๆ ใน 5.9 ปี และเวอร์ชันที่ซื่อสัตย์ของตัวเลขนั้นมีสี่รายการที่ไม่เคยปรากฏในคอลัมน์ประโยชน์

การตรวจสอบความร้อนและตัวกรองรายเดือนเข้าร่วมกับตารางการบำรุงรักษาที่ก่อนหน้านี้ไม่มีอะไรซับซ้อนมากไปกว่าการตรวจสอบท่อระบายน้ำบนหลังคา และการตัดสินใจเก็บอะไหล่มาด้วย ฐานรองรับและทางเข้าของเครนตอนนี้ใช้พื้นที่ในลานที่สวนอุตสาหกรรมเคยจัดไว้สำหรับที่จอดรถ กลยุทธ์การควบคุมต้องถูกปรับแต่งใหม่ทุกครั้งที่มีการเปลี่ยนแปลงการเช่า เพราะโปรไฟล์โหลดใหม่ทำให้สมมติฐานยอดสูงสุดที่ตั้งเป้าหมายไว้ไม่ถูกต้อง และอัตราการเรียกเก็บเงินผสม ซึ่งเป็นสิ่งที่ทำให้สวนอุตสาหกรรมเก็บการประหยัดค่าธรรมเนียมความต้องการไว้ได้ตั้งแต่แรก เป็นข้อตกลงทางการค้าที่สามารถเจรจาใหม่ได้โดยผู้เช่ารายถัดไป

จุดสุดท้ายนี้คือสิ่งที่ควรกล่าวอย่างชัดเจน การปรับปรุงไม่ได้ลบต้นทุนออกไป แต่มันย้ายต้นทุนจากใบแจ้งหนี้ของผู้ให้บริการสาธารณูปโภคไปยังสินทรัพย์ที่ต้องจัดการ การทำให้ข้อเสนอแข่งขันใดๆ เป็นมาตรฐานหมายถึงการเปรียบเทียบที่จุดเชื่อมต่อ การจัดการมิเตอร์ และเจ้าของการประหยัด เพราะสองโครงการที่มี 1,000 kWh เดียวกันแต่มีตำแหน่งต่างกันไม่ใช่โครงการเดียวกัน

คำถามที่ต้องตัดสินใจก่อนที่จะทำการออกแบบให้เสร็จสมบูรณ์

ถามว่าควบคุมวงจรอ่านมิเตอร์ใด และมันเป็นมิเตอร์ที่ผู้ให้บริการสาธารณูปโภคเรียกเก็บเงินหรือไม่ คำตอบที่วงจรใช้หม้อแปลงกระแสของแบตเตอรี่เองอธิบายระบบที่จะรักษากำลังไฟฟ้าปลายทางของแบตเตอรี่ให้คงที่ในขณะที่ยอดสูงสุดที่ถูกเรียกเก็บไหลเปลี่ยนไป

ถามว่าช่วงเวลาความต้องการที่ผู้ให้บริการสาธารณูปโภคเรียกเก็บคือช่วงเวลาใด และกลยุทธ์การควบคุมเฉลี่ยอย่างไร ตัวจำกัดยอดสูงสุดทันทีที่นำเสนอเป็นการควบคุมความต้องการจะพลาดค่าเฉลี่ย 15 นาทีโดยมีช่องว่างที่ปรากฏเดือนละครั้ง

ถามว่าใครเป็นเจ้าของข้อมูลช่วงเวลาและการตั้งค่าการควบคุมหลังการส่งมอบ คำตอบที่ข้อมูลอยู่ในคลาวด์ของผู้จัดจำหน่ายหมายความว่าการเปลี่ยนแปลงการเช่าครั้งถัดไปไม่สามารถปรับแต่งได้โดยไม่มีผู้จัดจำหน่ายอยู่ในห้อง

คำถามที่พบบ่อย

1. ควรวางแบตเตอรี่ที่ใดในสวนอุตสาหกรรม?

ด้านต้นทาง ที่จุดเชื่อมต่อที่ผู้ให้บริการสาธารณูปโภคเรียกเก็บเงิน การวางตำแหน่งตัดสินว่าใครจะเก็บการประหยัดค่าธรรมเนียมความต้องการ แบตเตอรี่ที่อยู่หลังมิเตอร์ผู้เช่าหนึ่งตัวจะลดยอดสูงสุดที่ถูกเรียกเก็บของผู้เช่าคนนั้นและทำให้ยอดสูงสุดของสวนอุตสาหกรรมยังคงเดิม

2. ทำไม EMS จึงต้องมีลำดับความสำคัญ?

เพราะการควบคุมยอดสูงสุดและการใช้พลังงานแสงอาทิตย์เองแข่งขันกันสำหรับพลังงานที่เก็บไว้เดียวกัน การควบคุมยอดสูงสุดต้องการให้แบตเตอรี่เต็มที่ 08:00; การดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์ต้องการให้แบตเตอรี่ว่างที่ 11:00 หากไม่มีลำดับความสำคัญที่ระบุ สถานที่จะได้รับพฤติกรรมใดพฤติกรรมหนึ่งที่เฟิร์มแวร์ถูกตั้งค่าไว้

3. วงจรควบคุมควรใช้ช่วงเวลาความต้องการใด?

หน้าต่างเดียวกันที่บิลค่าสาธารณูปโภค โดยปกติจะเป็นค่าเฉลี่ย 15 นาทีแบบหมุนเวียน โดยมีช่วงตายอยู่ที่ 20 ถึง 30 kW การจำกัดแบบทันทีที่นำเสนอในรูปแบบการควบคุมความต้องการจะพลาดค่าเฉลี่ย 15 นาที

4. ระบบพลังงานแสงอาทิตย์พร้อมการเก็บพลังงานสามารถลดค่าใช้จ่ายด้านความต้องการของสวนอุตสาหกรรมได้หรือไม่?

สามารถทำได้ แต่เฉพาะเมื่อแบตเตอรี่ตั้งอยู่ที่จุดเชื่อมต่อที่มีการวัด ในตัวอย่างที่ทำงานที่นี่ ค่าพีคที่ถูกเรียกเก็บลดลงจาก 1,230 kW เป็น 900 kW ทำให้ค่าใช้จ่ายด้านความต้องการประจำปีลดลงจาก 214,020 ยูโร เป็น 156,600 ยูโร

5. ควรเชื่อมต่อแบตเตอรี่ใหม่กับแผงที่มีอยู่แบบ DC หรือไม่?

โดยปกติไม่ควรหากแผงนั้นเชื่อมต่อแบบ AC อยู่แล้วและมีอินเวอร์เตอร์ที่สามารถใช้งานได้ การเชื่อมต่อแบบ DC หมายถึงการเปลี่ยนอุปกรณ์ที่ทำงานอยู่ ดังนั้นแบตเตอรี่จะต้องมีระบบการแปลงของตัวเองและทั้งสองจะมาพบกันที่บัส AC

6. การปรับปรุงจะเพิ่มค่าใช้จ่ายอะไรบ้าง?

การตรวจสอบความร้อนและฟิลเตอร์รายเดือนตามตารางที่ไม่มีอยู่ การตัดสินใจเกี่ยวกับการถือครองอะไหล่ พื้นที่ในสนามสำหรับแผ่นฐานและการเข้าถึงเครน และกลยุทธ์การควบคุมที่ต้องปรับแต่งใหม่ทุกครั้งที่มีการเปลี่ยนแปลงผู้เช่า

พร้อมที่จะค้นหาโซลูชัน BESS ที่สมบูรณ์แบบของคุณหรือยัง?

ติดต่อ Ruibit BESS เพื่อขอคำปรึกษาฟรีและโซลูชัน BESS ที่กำหนดเองซึ่งตอบสนองความต้องการในการจัดเก็บพลังงานเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรมของคุณ.