Giá điện cao nhất không phải lúc nào cũng là thời điểm tốt nhất để xả

01:00 — Điện rẻ đến

Chênh lệch giá theo thời gian sử dụng BESS C&I để sạc khi điện tương đối rẻ và xả khi điện lưới đắt hơn. Nhưng chênh lệch giá một mình không xác định giá trị. Tổn thất vòng đi vòng lại, SoC của pin, công suất sạc và xả, sự suy giảm, phí nhu cầu, sản xuất năng lượng mặt trời, và dự trữ dự phòng đều ảnh hưởng đến quyết định phân phối. Trong thực tế, EMS có thể cố tình giữ pin ở trạng thái không hoạt động trong thời gian chênh lệch giá cao nếu dự kiến có một đỉnh nhu cầu có giá trị cao hơn sau đó.

NREL mô hình hóa lưu trữ pin thương mại với cả công suất và năng lượng và rõ ràng bao gồm hiệu suất vòng đi vòng lại và giả định chu kỳ trong khuôn khổ hiệu suất và kinh tế của nó.

Cách dễ nhất để hiểu chênh lệch giá là theo dõi một nhà máy trong suốt một ngày làm việc.

05:30 — Chúng ta có hoàn thành sạc đúng thời gian không?

Giả sử chênh lệch giá minh họa này:

Nhà máy có mộtBESS 500kWh.

Vào lúc 01:00, SoC của pin là 25%.

Lệnh rõ ràng là:

Sạc.

Nhưng bao nhiêu?

Nếu năng lượng mặt trời trên mái nhà ngày mai dự kiến sẽ sản xuất năng lượng dư thừa đáng kể, việc sạc pin lên 100% qua đêm có thể lãng phí một cơ hội sạc miễn phí vào giữa trưa.

Nếu không có PV và pin sẽ phải đối mặt với một đỉnh nhu cầu dài vào buổi tối, một mục tiêu cao hơn qua đêm có thể hợp lý.

Vì vậy, EMS cần nhiều hơn một chiếc đồng hồ.

Nó cần một SoC mục tiêu dựa trên nhiệm vụ dự kiến tiếp theo.

11:30 — Năng lượng mặt trời thay đổi giá trị của năng lượng lưu trữ

Giả sử EMS muốn thêm300kWhtrước khi cửa sổ ngoài giờ cao điểm đóng lại.

Có năm giờ có sẵn.

Bỏ qua tổn thất cho một lần kiểm tra đầu tiên:

300kWh ÷ 5h = 60kW

Do đó, pin cần khoảng 60kW công suất sạc trung bình ở phía pin trước khi tính đến tổn thất thực tế trong đường sạc và các ràng buộc hoạt động.

Nếu PCS chỉ có thể sạc ở mức 50kW, chiến lược chênh lệch giá là không thể thực hiện về mặt vật lý như đã viết.

Một pin lớn hơn không giải quyết được vấn đề đó.

Dự án cần đủkW để di chuyển kWh cần thiết vào trong cửa sổ chênh lệch giá.

Đây là một lý do tại sao công suất PCS thuộc về một mô hình chênh lệch giá ngay từ đầu.

16:00 — Mức giá nhảy lên $0.22/kWh

Sản xuất đang hoạt động và năng lượng mặt trời trên mái nhà hiện vượt quá nhu cầu của cơ sở 80kW.

Hệ thống lưu trữ năng lượng (BESS) còn chỗ trống.

Hệ thống quản lý năng lượng (EMS) hiện có một số tùy chọn:

sạc từ năng lượng mặt trời dư thừa

xuất khẩu năng lượng dư thừa

giảm công suất năng lượng mặt trời nếu cần thiết

hoặc giữ dung lượng pin cho mục đích khác.

Quyết định đúng phụ thuộc vào giá trị xuất khẩu của địa điểm và giá điện sau này.

Nếu năng lượng mặt trời xuất khẩu kiếm được ít trong khi giá điện lưới buổi tối là $0.22/kWh, việc lưu trữ năng lượng dư thừa có thể hấp dẫn.

Nếu bồi thường xuất khẩu mạnh, phép tính sẽ thay đổi.

Năng lượng lưu trữ chỉ tạo ra giá trị kinh tế khi chi phí mua điện trong giờ cao điểm bị tránh vượt quá tổn thất trong quá trình lưu trữ và phát năng lượng, sự suy giảm của pin, và các chi phí khác liên quan.

17:30 — EMS từ chối xả

Bây giờ cơ hội chênh lệch giá cổ điển xuất hiện.

Giả sử BESS sẽ cung cấp200kWhtrong thời gian đắt đỏ.

Để có một ví dụ đơn giản hóa, sử dụng:

Giá sạc ngoài giờ cao điểm = $0.08/kWh

Giá điện cao điểm = $0.22/kWh

Hiệu suất vòng tròn = 90%

Để cung cấp 200kWh sau này, hệ thống sẽ cần khoảng:

200 ÷ 0.90 = 222.2kWh

năng lượng sạc theo giả định hiệu suất đơn giản này.

Chi phí sạc:

222.2 × $0.08 ≈ $17.78

Giá trị của 200kWh năng lượng điện cao điểm bị tránh:

200 × $0.22 = $44.00

Giá trị chênh lệch giá gộp minh họa:

$44.00 − $17.78 = $26.22

Đó là giá trị của sự chuyển dịch giá năng lượng đơn giản này trước khi xem xét các chi phí dự án khác hoặc các mục đích sử dụng pin cạnh tranh.

Nó không phải là $28.

Chỉ cần nhân:

200 × ($0.22 − $0.08)

sẽ bỏ qua năng lượng sạc bổ sung cần thiết do tổn thất.

18:05 — Cắt giảm đỉnh được ưu tiên

Giá điện vẫn cao.

Tuy nhiên, EMS giữ pin.

Tại sao?

Vào lúc 18:00, một số dây chuyền sản xuất dự kiến sẽ chồng chéo lên nhau.

Cơ sở phải trả phí nhu cầu dựa trên đỉnh hóa đơn của mình.

Nếu việc kinh doanh chênh lệch giá vào lúc 16:00 để lại SoC không đủ để giảm nhu cầu vào lúc 18:00, nhà máy có thể tiết kiệm được vài đô la về năng lượng nhưng sẽ mất nhiều hơn vào phí nhu cầu.

Pin không thể sử dụng cùng một kWh đã lưu trữ hai lần.

Vì vậy, EMS có thể bảo tồn:

100–150kWh

cho đỉnh nhu cầu dự kiến.

Đây là nơi mà một lịch trình biểu phí đơn giản trở thành một chiến lược điều phối.

Đối với một dự án Ruibit/Dawnice C&I, tôi sẽ hỏi liệu hệ thống có dự kiến hoạt động:

chỉ chênh lệch giá năng lượng

hoặc

chênh lệch giá + giảm đỉnh + chuyển đổi PV + dự phòng

trước khi quyết định bao nhiêu năng lượng sử dụng thực sự có thể được phân bổ cho mỗi công việc.

18:05 — Ưu tiên cắt giảm đỉnh

Nhu cầu của nhà máy đạt:

680kW

Nhu cầu lưới mục tiêu của địa điểm là:

550kW

Đóng góp BESS cần thiết:

680 − 550 = 130kW

Bây giờ PCS cần cung cấp khoảng 130kW để giảm đỉnh.

Nếu PCS chỉ có công suất 100kW, không có thuật toán EMS nào có thể làm cho nó cung cấp 130kW liên tục vượt quá khả năng cho phép của nó.

Nếu pin chỉ có 40kWh có sẵn, nó cũng có thể thiếu năng lượng đủ để duy trì sự giảm trong một sự kiện dài.

Chênh lệch giá và giảm đỉnh do đó cạnh tranh trên hai chiều:

PCS kW

và

kWh pin có sẵn.

Chiến lược điều khiển phải bảo vệ cả hai.

21:00 — Pin có nên hết không?

Không nhất thiết.

Giả sử biểu phí giảm xuống còn $0.12/kWh, nhưng khách hàng yêu cầu 20% SoC được dự trữ cho dự phòng.

Dự trữ đó không có sẵn cho giao dịch bình thường.

Giữ năng lượng không sử dụng có thể trông không hiệu quả trên bảng doanh thu hàng ngày.

Nhưng khách hàng cũng đã mua sự kiên cường.

Hệ thống EMS phải tôn trọng yêu cầu đó.

Một mô hình tài chính giả định rằng pin sử dụng 100% năng lượng có sẵn cho giao dịch trong khi đồng thời duy trì một dự trữ sao lưu đầy đủ là tính toán gấp đôi tài sản.

Chênh lệch giá cần kiểm tra điểm hòa vốn

Có một cách hữu ích để kiểm tra xem chênh lệch giá có đáng để xem xét hay không.

Nếu chi phí điện ngoài giờ là:

$0.10/kWh

và hiệu suất vòng đi-về là:

90%

thì chi phí năng lượng cần thiết để cung cấp 1kWh sau đó khoảng:

$0.10 ÷ 0.90 = $0.111/kWh

Vì vậy, một mức giá cao chỉ hơi trên $0.111/kWh để lại rất ít giá trị giao dịch gộp trước khi xem xét sự suy giảm, tiêu thụ phụ, O&M hoặc các chi phí khác.

Chênh lệch phải chịu đựng những tổn thất.

Điều đó hữu ích hơn là chỉ đơn giản hỏi:

Sự khác biệt giữa giá cao và giá thấp là gì?

Những gì tôi muốn trước khi mô hình hóa chênh lệch C&I

Đối với một dự án nghiêm túc, tôi sẽ yêu cầu:

dữ liệu tải theo khoảng thời gian

lịch trình biểu giá đầy đủ

quy tắc phí yêu cầu

dữ liệu phát điện PV

giới hạn sạc/xả PCS

năng lượng pin có thể sử dụng

hiệu suất vòng đi-về và ranh giới đo lường của nó

SoC tối thiểu và tối đa

dự trữ dự phòng

giới hạn chu kỳ dự kiến

ưu tiên vận hành EMS

Sau đó, tôi sẽ mô phỏng việc phân phối thực tế thay vì giả định một chu kỳ sạc/xả hoàn hảo mỗi ngày.

Phương pháp đánh giá lưu trữ pin của DOE cũng nhấn mạnh hiệu suất đo lường và các chỉ số hiệu suất và công suất được xác định khi đánh giá hoạt động của BESS.

Vì vậy, đừng chỉ trích dẫn một dự án giao dịch chỉ từ công suất pin. Hãy yêu cầu nhà cung cấp xác minh công suất năng lượng, công suất PCS, cửa sổ sạc, logic điều khiển và yêu cầu dự trữ.

Chênh lệch là quyết định của EMS, không chỉ là tính toán giá

Phiên bản đơn giản của việc chênh lệch giá theo thời gian là:

sạc thấp → xả cao

Một địa điểm C&I thực sự thêm một lớp nữa:

Có điện rẻ đủ lâu để sạc không?

Có phải PV sẽ cung cấp năng lượng rẻ hơn sau này không?

Hiệu suất vòng đi vòng lại loại bỏ bao nhiêu từ chênh lệch?

Có đỉnh nhu cầu nào sắp đến không?

Cần giữ lại bao nhiêu SoC cho dự phòng?

Có thể PCS di chuyển đủ công suất khi cơ hội đến không?

Sử dụng pin ngay bây giờ có giá trị hơn việc giữ lại cho sự kiện tiếp theo không?

Câu hỏi cuối cùng đó là nơi EMS kiếm được vị trí của mình.

Điện rẻ nhất không tự động là thời điểm tốt nhất để sạc, và mức giá cao nhất không tự động là thời điểm tốt nhất để xả. Việc phân phối tốt hơn là việc phân bổ kW và kWh pin hạn chế cho công việc có giá trị cao nhất mà không tính cùng một năng lượng lưu trữ hai lần.

Câu hỏi thường gặp

1. Chênh lệch theo thời gian sử dụng hoạt động như thế nào với BESS C&I?

BESS sạc khi điện tương đối rẻ và xả trong các khoảng thời gian có giá cao hơn. Giá trị thực tế phụ thuộc vàochênh lệch giá, hiệu suất, giới hạn pin và chiến lược phân phối EMS.

2. Hiệu suất vòng đi vòng lại ảnh hưởng như thế nào đến tiết kiệm chênh lệch BESS?

Mất mát năng lượng có nghĩa là BESS phải mua nhiều năng lượng sạc hơn so với năng lượng nó cung cấp sau này. Chi phí điện tránh được đỉnh phải vượt quá chi phí sạc, tổn thất, suy giảm và các chi phí vận hành khác.EMS có thể bảo tồn SoC cho một.

3. Tại sao EMS có thể tránh xả pin trong thời gian giá cao?

đỉnh nhu cầu có giá trị cao hơn, dự phòng, hoặc một sự kiện dự kiến khácthay vì sử dụng pin ngay lập tức cho chênh lệch giá.Sử dụng

4. Dữ liệu nào cần thiết để đánh giá chênh lệch BESS C&I?

dữ liệu tải theo khoảng thời gian, lịch trình giá, phí nhu cầu, sản xuất PV, giới hạn PCS, năng lượng pin có thể sử dụng, hiệu suất vòng đi vòng lại, giới hạn SoC, dự phòng, và ưu tiên EMSKhông đồng thời. Sử dụng năng lượng lưu trữ cho chênh lệch giá làm giảm SoC có sẵn cho việc cắt giảm đỉnh sau này, vì vậy EMS phải ưu tiên nhiệm vụ có giá trị cao hơn..

5. Có thể sử dụng cùng một năng lượng pin cho chênh lệch và cắt đỉnh không?

Chênh lệch giá theo thời gian hoạt động như thế nào với BESS C&I? Chênh lệch giá, hiệu suất và chiến lược phân phối