แบตเตอรี่ 500 kWh ที่ไม่สามารถตัดพีค 140 kW ได้
สำหรับการตัดพีค, พลังงาน PCS ควรมีขนาดจากการลด kW สูงสุดที่ไซต์ต้องส่งมอบที่มิเตอร์กริด, ขณะที่ความจุแบตเตอรี่ควรมีขนาดจากระยะเวลาที่การลดนั้นต้องรักษาไว้ กฎแรกที่ใช้ได้จริงคือPCS power ≥ site peak − target demand limit, ตามด้วยการตรวจสอบขอบ, รูปร่างโหลดจริง, พลังงานชาร์จ, ขีดจำกัดของหม้อแปลง, พลังงานรีแอคทีฟ, การลดอุณหภูมิ/ความสูง, และการตอบสนองของ EMS.
ความแตกต่างนั้นฟังดูพื้นฐาน แต่มันยังทำให้เกิดความผิดพลาดที่มีค่าใช้จ่ายสูง.
NRELแยกพลังงานอินเวอร์เตอร์และพลังงานแบตเตอรี่เป็นตัวแปรที่แยกจากกันในการวิเคราะห์การจัดเก็บหลังมิเตอร์และแสดงให้เห็นว่าประสิทธิภาพการเรียกเก็บค่าใช้จ่ายตามความต้องการขึ้นอยู่กับโปรไฟล์โหลดของสถานที่และโครงสร้างอัตราค่าบริการอย่างมาก.
เมื่อมีคนส่งให้ฉัน:
"เราต้องการแบตเตอรี่ตัดพีค 500 kWh กรุณาเสนอราคา PCS."
ฉันมักจะส่งคำถามหนึ่งกลับไป:
"พีคที่เราพยายามตัดคืออะไร?"
โดยปกติฉันเริ่มต้นด้วย 15 นาทีที่เลวร้ายที่สุด
พิจารณาโรงงานสมมุติ นี่คือตัวอย่างที่ทำงาน ไม่ใช่กรณีลูกค้า Ruibit/Dawnice.
มิเตอร์สาธารณูปโภคแสดงว่า:
ความต้องการสูงสุด: 618 kW
ผู้จัดการสถานที่ต้องการจำกัดการนำเข้าจากกริดที่:
480 kW
หมายเลขแรกที่ฉันสนใจคือ:
การลดพีคที่ต้องการ = 618 − 480 = 138 kW
นั้น138 kWคือสัญญาณการขนาด PCS แรก.
PCS ขนาด 100 kW ที่เชื่อมต่อกับแบตเตอรี่ 500 kWh ยังไม่สามารถทำงานได้ ที่กำลังเต็ม:
ความต้องการกริดที่เหลือ = 618 − 100 = 518 kW
แบตเตอรี่อาจมีพลังงานเพียงพอที่จะปล่อยออกมาเป็นเวลาหลายชั่วโมง.
มันไม่สามารถส่งพลังงานได้เพียงพอผ่าน PCS ในขณะที่มิเตอร์ต้องการมัน.
นี่คือเหตุผลที่ฉันแยกkW ออกจาก kWh ก่อนที่จะดูที่แคตตาล็อกผลิตภัณฑ์.
138 kW คือการคำนวณ ยังไม่ใช่ใบสั่งซื้อของฉัน.
หากความต้องการสูงสุดในอดีตคือ 138 kW ฉันจะไม่ระบุแปลง 138 kW โดยอัตโนมัติ.
สำหรับตัวอย่างนี้ สมมุติว่าเราประยุกต์ใช้10% ขอบเขตวิศวกรรม/ควบคุม:
138 × 1.10 = 151.8 kW
นั่นชี้ไปที่ประมาณ150–160 kW คลาส PCS, ขึ้นอยู่กับการจัดอันดับของผู้จัดจำหน่ายจริงและการศึกษาสุดท้ายของโครงการ.
10% ไม่ใช่กฎหมายในอุตสาหกรรม.
ฉันอาจใช้ขอบเขตที่แตกต่างออกไปหากการผลิตขยายตัวในปีหน้า, จุดสูงสุดในอดีตมีความแตกต่างอย่างมาก, อุณหภูมิแวดล้อมสูงทำให้ PCS ลดกำลัง, สถานที่ตั้งอยู่ที่ความสูงสูง, พลังงานรีแอคทีฟต้องส่งพร้อมกัน, หรือ EMS ต้องการพื้นที่ควบคุมเพิ่มเติม.
นี่คือหนึ่งในสถานที่ที่ฉันยอมรับที่จะปล่อยให้ตัวเลขเปิดกว่าที่จะสร้างความแม่นยำเทียม.
ข้อมูลโหลดหนึ่งปีบอกฉันว่าเกิดอะไรขึ้น.
มันไม่ได้บอกฉันว่าผลิตภัณฑ์จะเพิ่มคอมเพรสเซอร์ 90 kW อีกตัวในเดือนมีนาคมนี้หรือไม่.
จากนั้นฉันมองไปข้างๆ ตามเส้นโค้งโหลด
จุดสูงสุดบอกฉันเกี่ยวกับพลังงาน.
พื้นที่เหนือเป้าหมายบอกฉันเกี่ยวกับพลังงาน.
สมมติว่าโรงงานเดียวกันผลิตเหตุการณ์สี่ช่วงเวลา:
| ช่วงเวลา 15 นาที | โหลดของสถานที่ | กำลังไฟฟ้าเกิน 480 kW |
|---|---|---|
| 14:00–14:15 | 530 kW | 50 kW |
| 14:15–14:30 | 618 kW | 138 kW |
| 14:30–14:45 | 590 kW | 110 kW |
| 14:45–15:00 | 520 kW | 40 kW |
พลังงานด้าน AC ที่จำเป็นในการทำให้ยอดพีคหนึ่งชั่วโมงนั้นแบนราบคือประมาณ:
พลังงานยอดพีค = (50 + 138 + 110 + 40) × 0.25 = 84.5 kWh
ตอนนี้โครงการเริ่มมีความหมาย:
ภาระ PCS สูงสุด: ประมาณ 138 kW ก่อนขอบเขต
พลังงานการลดยอดพีคสำหรับเหตุการณ์นี้: ประมาณ 84.5 kWh ก่อนการสูญเสียและขอบเขตของแบตเตอรี่
นั่นคือความต้องการที่แตกต่างอย่างมากจากการจับคู่ PCS 150 kW โดยอัตโนมัติกับแบตเตอรี่ 600 kWh สี่ชั่วโมง.
การวิเคราะห์การจัดเก็บแบตเตอรี่เชิงพาณิชย์ของ NRELพิจารณาความสามารถในการผลิตและระยะเวลาพลังงานเป็นมิติการออกแบบที่แยกจากกันแทนที่จะสมมติอัตราส่วนพลังงานต่อพลังงานเดียว.
การลดยอดพีคอาจเป็นหนักพลังงาน, เบาพลังงานแอปพลิเคชันเมื่อยอดพีคที่มีปัญหาสั้น.
อัตราค่าบริการ 15 นาทีสามารถทำให้ยอดพีคสั้นมีค่าใช้จ่ายสูง
นี่คือจุดที่วิศวกรไฟฟ้าและคนการเงินเริ่มมองกราฟเดียวกัน.
PCS เห็น kW.
การบัญชีเห็นค่าธรรมเนียมความต้องการ.
มิเตอร์สาธารณูปโภคเชื่อมโยงพวกเขา.
ระบบคู่มือการจัดเก็บไฟฟ้า DOE/EPRIพูดคุยเกี่ยวกับอัตราค่าบริการที่ช่วงเวลา 15 นาทีเดียวสามารถกำหนดค่าธรรมเนียมความต้องการ.
ดังนั้นการตอบสนองของ PCS ที่รวดเร็วจึงมีประโยชน์ แต่ความเร็วในการตอบสนองเพียงอย่างเดียวไม่สามารถแก้ปัญหาได้
หากมิเตอร์วัดค่าเฉลี่ย 15 นาที BESS จะต้องรักษาการลดลงที่จำเป็นตลอดช่วงเวลาที่เกี่ยวข้อง
PCS ขนาด 200 kW ที่ใช้พลังงานแบตเตอรี่หมดกลางช่วงพีคก็ยังอาจทำให้เป้าหมายความต้องการสูญเสียได้
นั่นคือเหตุผลที่ฉันไม่ถาม:
"PCS สามารถตอบสนองได้เร็วแค่ไหน?"
จนกว่าฉันจะรู้:
"มันต้องอยู่ที่นั่นนานแค่ไหน?"
หม้อแปลงคือที่ที่การคำนวณ PCS ที่สมบูรณ์แบบบางอย่างล้มเหลว
สมมติว่า 150 kW ดูเหมาะสม
ก่อนที่ฉันจะอนุมัติ ฉันจะตรวจสอบหม้อแปลงและช่วงเวลาการชาร์จของไซต์
ลองนึกภาพหม้อแปลงขนาด 800 kVA ที่มีภาระหนักในช่วงเวลากลางวัน หาก EMS ชาร์จ BESS ที่ 150 kW ทันทีหลังจากพีค การชาร์จอาจสร้างช่วงเวลาที่มีความต้องการสูงอีกครั้ง
คำถามที่ถูกต้องจึงไม่ใช่เพียง:
PCS สามารถจ่ายไฟได้มากแค่ไหน?
มันยังรวมถึง:
เมื่อไหร่ และที่กำลังสูงสุดเท่าไหร่ มันสามารถชาร์จได้?
นี่อาจนำไปสู่ขีดจำกัดการทำงานที่ไม่สมมาตร:
การจ่ายไฟสูงสุด: 150 kW
การชาร์จที่ไซต์ได้รับอนุญาตสูงสุด: อาจจะ 70 kW
ค่าที่แน่นอนต้องมาจากข้อจำกัดด้านไฟฟ้าและอัตราค่าบริการของไซต์
นี่คือเหตุผลที่ฉันจะส่งโปรไฟล์โหลด, การจัดอันดับหม้อแปลง, เพดานความต้องการเป้าหมาย และช่วงเวลาการชาร์จที่มีอยู่ให้ Ruibit/Dawnice ก่อนที่จะขอการกำหนดค่าที่สุดท้าย การรวมกันของ kW/kWh มาตรฐานของผู้จัดหาคือทางเลือกด้านฮาร์ดแวร์ ไม่ใช่กฎการขนาด
อีกหนึ่งตัวเลข: kVA
การตัดพีคมักมุ่งเน้นไปที่พลังงานที่ใช้งาน
PCS อาจมีหน้าที่อื่นๆ
สมมติว่าตัวแปลงคาดว่าจะให้:
140 kW พลังงานที่ใช้งาน
และในเวลาเดียวกัน:
60 kvar พลังงานรีแอคทีฟ
ความต้องการพลังงานที่ชัดเจนจะกลายเป็น:
S = √(P² + Q²)
S = √(140² + 60²) ≈ 152.3 kVA
ตัวแปลงขนาด 150 kVA ตอนนี้เต็มอย่างมีประสิทธิภาพ
นี่คือเหตุผลที่ผู้ซื้อ B2B ควรแยกแยะ:
| พารามิเตอร์ PCS | ทำไมฉันถึงตรวจสอบ |
|---|---|
| กำลังไฟฟ้าต่อเนื่อง (kW) | ความสามารถในการลดพีค |
| kVA ต่อเนื่อง | ภาระงานรวมที่ใช้งานจริง/ภาระงานรีแอคทีฟ |
| การจัดอันดับการโอเวอร์โหลด | การเบี่ยงเบนระยะสั้น |
| เส้นประสิทธิภาพ | การสูญเสียที่โหลดการทำงานจริง |
| พลังงานชาร์จ | ข้อจำกัดการชาร์จใหม่ |
| พลังงานรีแอคทีฟ / ช่วง PF | การสนับสนุนจากกริดหรือสถานที่ |
| การลดกำลังตามอุณหภูมิ | พลังงานที่มีอยู่ในสถานที่ร้อน |
| การลดกำลังตามความสูง | พลังงานที่มีอยู่ในที่สูง |
ฉันจะให้ความสนใจกับเส้นประสิทธิภาพ, ไม่ใช่แค่ประสิทธิภาพสูงสุด โดย PCS ที่ใช้ชีวิตส่วนใหญ่ที่โหลด 30–60% ควรได้รับการประเมินที่นั่น
กฎการขนาดที่ฉันเขียนไว้บนกระดานไวท์บอร์ด
สำหรับการออกแบบเบื้องต้น:
หน้าที่การลดพีคของ PCS:
Pshave = Ppeak − Ptarget
การจัดอันดับ PCS เบื้องต้น:
PPCS ≥ Pshave × มาร์จิ้นเฉพาะโครงการ
พลังงานเหตุการณ์พีค:
Eevent = Σ(Pload − Ptarget) × ระยะเวลาช่วง
จากนั้นตรวจสอบผลลัพธ์กับความสามารถของหม้อแปลง, อัตราการชาร์จของแบตเตอรี่, ความสามารถในการชาร์จของ PCS, ความต้องการพลังงานรีแอคทีฟ, อุณหภูมิแวดล้อม, ความสูง, การเติบโตของโหลดในอนาคต, กลยุทธ์การควบคุม EMS, และช่วงความต้องการของสาธารณูปโภค.
การวิจัยการลดพีคของ NRELทำให้จุดพื้นฐานชัดเจน: พลังงานจากอินเวอร์เตอร์ที่มีอยู่และพลังงานแบตเตอรี่ทั้งสองจำกัดว่าการเก็บพีคลดได้มากแค่ไหน
นั่นคือกฎที่ควรจดจำ
พลังงาน PCS จะตามความสูงของพีคที่คุณต้องกำจัด พลังงานแบตเตอรี่จะตามความกว้างของพีคนั้น
เมื่อรวมสองงานนี้เข้าด้วยกัน มันจะง่ายมากที่จะซื้อแบตเตอรี่มากเกินไป—หรือ PCS น้อยเกินไป
ฉันจะเปิดไฟล์โหลดอีกครั้งก่อนที่จะเพิ่มตู้ใหม่อีกใบ
ถ้าข้อเสนอแรกพลาดเป้า สัญชาตญาณของฉันไม่ใช่:
"เพิ่มอีก 200 kWh."
ฉันกลับไปดูข้อมูลช่วง
พลังงาน PCS ถูกจำกัดหรือไม่?
พลังงานที่ใช้งานได้หมดหรือไม่?
SoC เริ่มต้นต่ำเกินไปหรือไม่?
EMS ตอบสนองช้าเกินไปหรือไม่?
การชาร์จถูกจำกัดโดยหม้อแปลงหรือไม่?
"พีค" นั้นจริงๆ แล้วเป็นที่ราบสามชั่วโมงหรือไม่?
ความล้มเหลวเหล่านั้นอาจดูเหมือนกันในบิลไฟฟ้าและต้องการการแก้ไขที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง
สำหรับโครงการลดพีค นั่นคือวินัยในการซื้อที่ฉันจะรักษาไว้:
อย่าเลือกพลังงาน PCS จากความจุแบตเตอรี่ อย่าเลือกความจุแบตเตอรี่จากพลังงาน PCS ให้ขนาดของเส้นโหลดของไซต์เป็นตัวกำหนดทั้งสอง
คำถามที่พบบ่อย
1. คุณจะกำหนดขนาดกำลัง PCS สำหรับการลดพีคได้อย่างไร?
เริ่มต้นด้วยการลดพีคที่ต้องการ:กำลัง PCS ≈ ความต้องการสูงสุดของไซต์ − ขีดจำกัดความต้องการของกริดเป้าหมาย. จากนั้นตรวจสอบขอบเขตวิศวกรรม, การลดกำลัง, ขีดจำกัดของหม้อแปลง, กำลังไฟฟ้าสถิต, และการเติบโตของโหลดในอนาคต.
2. สามารถคำนวณกำลัง PCS จากความจุของแบตเตอรี่ได้หรือไม่?
ไม่. ความจุของแบตเตอรี่ใน kWh กำหนดระยะเวลาที่ BESS สามารถปล่อยพลังงานได้ ขณะที่กำลัง PCS ใน kW กำหนดว่ามันสามารถส่งพลังงานได้มากเพียงใดในช่วงเวลาหนึ่ง ทั้งสองควรมีขนาดตามโปรไฟล์โหลด.
3. ทำไมข้อมูลโหลด 15 นาทีจึงสำคัญสำหรับการกำหนดขนาด PCS?
ข้อมูลช่วงเวลาแสดงถึงความสูงและระยะเวลาของยอดความต้องการจริง การพุ่งขึ้น 150 kW ที่สั้นและการราบเรียบ 150 kW เป็นเวลาสามชั่วโมงอาจต้องการกำลัง PCS ที่คล้ายกันแต่มีความจุแบตเตอรี่ที่แตกต่างกันมาก.
4. ควรรวมขอบเขตการขนาดในกำลัง PCS หรือไม่?
โดยปกติใช่ แต่ไม่มีเปอร์เซ็นต์ที่เป็นสากล ขอบเขตควรสะท้อนถึงความแปรปรวนของโหลด, การขยายในอนาคต, การลดกำลังจากอุณหภูมิและความสูง, ความต้องการกำลังไฟฟ้าสถิต, และกลยุทธ์การควบคุม.
5. ข้อกำหนด PCS อะไรที่ผู้ซื้อ B2B ควรเปรียบเทียบ?
เปรียบเทียบkW ต่อเนื่อง, kVA, ความสามารถในการรับภาระเกิน, เส้นประสิทธิภาพ, ขีดจำกัดการชาร์จ/ปล่อย, ความสามารถในการใช้กำลังไฟฟ้าสถิต, ช่วงปัจจัยกำลัง, เงื่อนไขการลดกำลัง, และส่วนติดต่อการควบคุม.
