So dimensionieren Sie ein kommerzielles Batteriespeichersystem

LEITFADEN ZUR AUSLEGUNG VON GEWERBLICHEN BESS

Korrekt Auslegung von gewerblichen BESS beginnt mit dem tatsächlichen Strombedarf der Anlage und nicht einfach mit der Auswahl einer Batteriekapazität aus einer Produktliste. Ein zu kleines System liefert möglicherweise nicht genügend Leistung oder Betriebszeit, während ein überdimensioniertes System unnötige Projektkosten verursachen kann.

Ein praktischer Auslegungsprozess für gewerbliche Batterien sollte zwei Werte separat ermitteln: die erforderliche Leistung in kW und die erforderliche Energiekapazität in kWh. Die endgültige Systemkonfiguration sollte auch die Backup-Dauer, die Spitzenlast, die nutzbare Entladetiefe, die Systemeffizienz, die Ladebedingungen, die Solar-PV-Erzeugung, die Temperatur und die zukünftige Erweiterung berücksichtigen.

Wenn Sie neu im Bereich der gewerblichen Energiespeicherung sind, lesen Sie zuerst unseren Leitfaden zu Was ist ein gewerbliches Energiespeichersystem und wie funktioniert es, bevor Sie sich mit detaillierten Kapazitäts- und Leistungsberechnungen befassen.

1. Zweck des gewerblichen BESS definieren

Bevor Sie mit einer BESS-Kapazitätsberechnung beginnen, definieren Sie genau, was das Energiespeichersystem leisten soll.

2. Mit dem Anlagenlastprofil beginnen

Das Anlagenlastprofil ist einer der wichtigsten Eingaben für eine genaue Auslegung von gewerblichen Batterien. Es zeigt, wie sich der Strombedarf während des Betriebstages ändert, anstatt nur eine einzige monatliche oder tägliche Verbrauchszahl zu liefern.

Je nach Projekt werden die Lastdaten alle 15 Minuten, 30 Minuten oder eine Stunde erfasst. Nützliche Informationen sind:

• Durchschnittliche Betriebslast
• Maximaler Bedarf
• Täglicher Stromverbrauch
• Spitzenlastperioden
• Betriebsstunden
• Kritische Lasten
• Anlaufströme von Motoren, Pumpen und Kompressoren
• Unterschiede zwischen Werktags- und Wochenendbedarf
• Saisonale Lastschwankungen

Zum Beispiel kann eine Fabrik normalerweise mit 70 kW betrieben werden, aber 120 kW erreichen, wenn mehrere Maschinen gleichzeitig starten. Ein Hotel kann seinen höchsten Bedarf am Abend haben. Diese Anlagen können unterschiedliche BESS-Konfigurationen erfordern, auch wenn ihr gesamter täglicher Stromverbrauch ähnlich ist.

3. kW vs. kWh bei der BESS-Auslegung verstehen

Einer der häufigsten Fehler bei der kW-kWh-Auslegung ist die Gleichsetzung von Leistung und Energie.

Aus diesem Grund sollte ein gewerbliches BESS nicht nur durch den Vergleich von Batteriekapazitäten ausgewählt werden. Leistungsbedarf und Energiedauer müssen zusammen bewertet werden.

4. Erforderliche nutzbare Batterieenergie berechnen

Für Notstromanwendungen ist ein einfacher Ausgangspunkt für die BESS-Kapazitätsberechnung:

Betrachten Sie eine gewerbliche Anlage mit:

• Kritische Last: 90 kW
• Erforderliche Backup-Zeit: 2 Stunden

90 kW × 2 Stunden = 180 kWh nutzbare Energie

Dies bedeutet jedoch nicht automatisch, dass eine Nennbatterie von 180 kWh ausreicht. Im nächsten Schritt werden die nutzbare Entladetiefe und die Systemverluste berücksichtigt.

5. Batterieleistung für DoD und Effizienz anpassen

Ein Batteriespeichersystem arbeitet normalerweise innerhalb eines definierten nutzbaren Ladezustandsbereichs. Die volle Nennbatteriekapazität wird daher nicht unbedingt bei jedem Betriebszyklus genutzt.

Für eine vorläufige Berechnung:

180 ÷ 0,90 ÷ 0,95 ≈ 211 kWh

Das Projekt würde daher mit einer Kapazitätsklasse von etwa 210 kWh oder höher zu bewerten beginnen. Dies ist ein vorläufiges Auslegungsbeispiel und keine endgültige technische Spezifikation. Reserveanforderungen, Temperatur, Batterieverschleiß und tatsächliche Systemspezifikationen müssen noch berücksichtigt werden.

6. Erforderliche BESS-Leistung in kW ermitteln

Die Batterieenergiespeicherkapazität allein reicht nicht aus. Das PCS muss auch genügend Leistung für die Lasten liefern, die das System unterstützen soll.

Besonderes Augenmerk gilt:

• Produktionsmaschinen
• Elektromotoren
• Pumpen
• Kompressoren
• HLK-Systeme
• Kälteanlagen
• Aufzüge
• Andere Lasten mit hohem Anlaufstrom

Eine Anlage mit einer durchschnittlichen Last von 70 kW kann dennoch ein PCS von 100 kW oder mehr erfordern, wenn kurzzeitige Spitzenlasten unterstützt werden müssen.

7. Gewerbliche BESS-Konfigurationen nach Leistung und Energie vergleichen

Sobald die Projektleistungs- und Energieanforderungen bekannt sind, ist der nächste Schritt der Vergleich tatsächlicher BESS-Konfigurationen. Die folgenden Voltertech-Systeme veranschaulichen, wie unterschiedliche Kombinationen von kWh und kW unterschiedliche gewerbliche und industrielle Projektanforderungen erfüllen können.

Schneller Vergleich

Diese Beispiele zeigen, warum die Produktauswahl dem BESS-Auslegungsprozess folgen sollte und nicht davor erfolgen sollte. Ein Projekt, das eine längere Betriebsdauer erfordert, kann zusätzliche kWh priorisieren, während ein Projekt mit höherer Momentanlast zusätzliche PCS-Leistung benötigt.

Sie können auch die vollständige Voltertech-Reihe von gewerblichen Energiespeichersystemen für zusätzliche Kapazitäts- und Leistungskonfigurationen durchsuchen.

8. Verfügbare Ladeleistung prüfen

Eine größere Batterie erfordert auch eine ausreichende Ladefähigkeit. Wenn die verfügbare Ladeleistung begrenzt ist, wird die Batterie möglicherweise nicht vollständig aufgeladen, bevor der nächste Betriebszyklus beginnt.

Überprüfen Sie:

• Netzanschlusskapazität
• Transformatorkapazität
• PCS-Ladeleistung
• Verfügbares Ladefenster
• Solar-PV-Ausgang
• Generatorkapazität, falls zutreffend

Batteriekapazität, PCS-Leistung und elektrische Infrastruktur der Anlage sollten daher zusammen bewertet werden.

9. Batteriekapatzität mit Solar-PV koordinieren

Bei Solar-plus-Speicherprojekten sollte die Batteriegröße mit der tatsächlichen Solarproduktion und dem Anlagenverbrauch koordiniert werden.

Wenn beispielsweise eine gewerbliche Anlage tagsüber 500 kWh Solarstrom produziert, aber im gleichen Zeitraum etwa 450 kWh verbraucht, ist nur ein Teil der verbleibenden Solarproduktion zum Laden der Batterie verfügbar, nachdem Systembedingungen und Verluste berücksichtigt wurden.

Die Installation zusätzlicher Batteriekapazität schafft keine zusätzliche Ladeenergie. Das PV-System, das Lastprofil und die Batterieladestrategie müssen daher zusammen bewertet werden.

10. Temperatur, Degradation und zukünftige Erweiterung berücksichtigen

Informationen, die vor der endgültigen BESS-Auslegung benötigt werden

Für eine genauere Systemempfehlung bereiten Sie die folgenden Informationen vor, bevor Sie ein Angebot für ein gewerbliches BESS anfordern:

Häufige Fehler bei der Auslegung von gewerblichen BESS

Auslegung nur nach täglichem Stromverbrauch

Der tägliche Stromverbrauch zeigt nicht, wann Strom verbraucht wird oder wie hoch die Spitzenlast wird.

Auswahl von kWh ohne Prüfung von kW

Eine Batterie kann genügend Energie enthalten, aber dennoch die erforderliche Last nicht unterstützen, wenn die PCS-Leistung unzureichend ist.

Ignorieren von Motoranlaufströmen

Pumpen, Kompressoren und Industriemotoren können beim Start erheblich mehr Leistung benötigen als im Normalbetrieb.

Ignorieren des Ladefensters

Das Netz, das Solarsystem, der Generator und das PCS müssen in der Lage sein, die Batterie innerhalb des verfügbaren Betriebsplans aufzuladen.

Überdimensionierung ohne klares Ziel

Zusätzliche Batteriekapazität ist nur dann nützlich, wenn sie einen definierten betrieblichen Bedarf erfüllt, wie z. B. Notstromversorgung, Spitzenlastglättung, Solarnutzung oder Generatorreduzierung.

Häufig gestellte Fragen

Wie berechnet man die Kapazität eines gewerblichen BESS?

Eine grundlegende Berechnung beginnt mit der Last in kW multipliziert mit der erforderlichen Betriebszeit in Stunden. Der resultierende Bedarf an nutzbarer Energie sollte dann für die nutzbare Entladetiefe, die Systemeffizienz, die Reservekapazität und die tatsächlichen Standortbedingungen angepasst werden.

Wie viele kWh benötigt eine gewerbliche Batterie?

Es gibt keine Standardkapazität für jedes gewerbliche Projekt. Der erforderliche Batterieenergiebedarf hängt von der Last, der erforderlichen Betriebsdauer, der Spitzenlastglättungsstrategie, der Solarproduktion und dem Hauptprojektziel ab.

Reicht eine 200-kWh-Batterie für ein Gewerbegebäude aus?

Das hängt von der angeschlossenen Last und der erforderlichen Betriebszeit ab. Eine 200-kWh-Batterie unterstützt eine 30-kW-Last anders als eine 100-kW-Last, daher müssen Leistung und Energie zusammen bewertet werden.

Sollte ein BESS anhand der durchschnittlichen Last oder der Spitzenlast ausgelegt werden?

Beides ist wichtig. Die Energiekapazität hängt davon ab, wie viel Energie das System über die Zeit liefern muss, während die PCS-Leistung die maximale Last berücksichtigen muss, die das BESS voraussichtlich unterstützen wird.

Kann ein gewerbliches BESS später erweitert werden?

Einige gewerbliche Energiespeicherarchitekturen unterstützen modulare oder parallele Erweiterungen. Die Erweiterung sollte während der anfänglichen Planung berücksichtigt werden, damit die Batteriearchitektur, das PCS, das BMS, das EMS und die elektrische Infrastruktur kompatibel bleiben.

BESS um das Projekt herum dimensionieren, nicht nur um die Batterie

Eine effektive Auslegung von gewerblichen BESS beginnt mit realen Anlagendaten. Das Lastprofil, die Spitzenlast, die erforderliche Backup-Dauer, die nutzbare Batteriekapazität, die PCS-Leistung, die Ladequelle, die Solarproduktion, die Installationsbedingungen und die zukünftige Erweiterung sollten zusammen bewertet werden.

Ein System mit 215 kWh, 233 kWh oder 261 kWh sollte daher nicht einfach ausgewählt werden, weil eine Kapazität am nächsten an einem Berechnungsergebnis liegt. Die endgültige Konfiguration sollte sowohl den erforderlichen kW und kWh des Standorts als auch die breiteren elektrischen und betrieblichen Bedingungen erfüllen.

Für Installateure, Händler, EPC-Auftragnehmer und Projektentwickler bietet Voltertech gewerbliche und industrielle Batteriespeicher für unterschiedliche Projektleistungen, Kapazitäten und Anwendungsanforderungen.