商用バッテリーエネルギー貯蔵システムのサイズを決定する方法

コマーシャルBESSサイジングガイド

正しいコマーシャルBESSサイジングは、単に製品リストからバッテリー容量を選択することから始まるのではなく、施設の実際の電力需要から始まります。システムが小さすぎると、十分な電力や稼働時間が提供されない可能性があります。一方、大きすぎるシステムは、不必要なプロジェクトコストを追加する可能性があります。

実用的なコマーシャルバッテリーサイジングプロセスでは、必要なkW単位の電力と必要なkWh単位のエネルギー容量の2つの値を個別に決定する必要があります。最終的なシステム構成では、バックアップ時間、ピーク需要、使用可能な放電深度、システム効率、充電条件、太陽光発電量、温度、将来の拡張も考慮する必要があります。

コマーシャルエネルギー貯蔵システムが初めての場合は、まずコマーシャルエネルギー貯蔵システムとは何か、どのように機能するかに関するガイドをお読みください。その後、詳細な容量と電力の計算に進んでください。

1.コマーシャルBESSの目的を定義する

あらゆるBESS容量計算を開始する前に、エネルギー貯蔵システムに期待される機能を正確に定義してください。

2.施設の負荷プロファイルから始める

施設の負荷プロファイルは、正確なコマーシャルバッテリーサイジングのための最も重要な入力の1つです。月間または日間の単一の消費量を示すだけでなく、運用日中の電力需要がどのように変化するかを示します。

プロジェクトによっては、負荷データは15分、30分、または1時間ごとに記録される場合があります。有用な情報には次のものが含まれます。

• 平均稼働負荷
• 最大需要
• 日々の電力消費量
• ピーク需要期間
• 稼働時間
• クリティカル負荷
• モーター、ポンプ、コンプレッサーの始動負荷
• 平日と週末の需要の違い
• 季節的な負荷変動

たとえば、工場は通常70kWで稼働するかもしれませんが、複数の機械が同時に始動すると120kWに達する可能性があります。ホテルは夕方に最も高い需要を経験する可能性があります。これらの施設は、日々の総電力消費量が似ていても、異なるBESS構成が必要になる場合があります。

3.BESSサイジングにおけるkWとkWhの理解

最も一般的なkW kWhサイジングの誤りの1つは、電力とエネルギーを同じ仕様として扱うことです。

このため、コマーシャルBESSはバッテリー容量を比較するだけで選択されるべきではありません。電力需要とエネルギー持続時間は一緒に評価する必要があります。

4.必要な使用可能バッテリーエネルギーの計算

バックアップアプリケーションの場合、BESS容量計算の簡単な開始点は次のとおりです。

次のようなコマーシャル施設を検討してください。

• クリティカル負荷：90kW
• 必要なバックアップ時間：2時間

90kW×2時間=180kWh使用可能エネルギー

ただし、これは自動的に180kWhの名目バッテリーで十分であることを意味するわけではありません。次のステップは、使用可能な放電深度とシステム損失を考慮することです。

5.DoDと効率に合わせてバッテリー容量を調整する

バッテリーエネルギー貯蔵システムは、通常、定義された使用可能な充電状態範囲内で動作します。したがって、すべての運用サイクル中にバッテリーの全名目容量が必ずしも使用されるわけではありません。

予備計算の場合：

180÷0.90÷0.95約211kWh

したがって、プロジェクトは、約210kWh以上の容量クラスで評価を開始することになります。これは、最終的なエンジニアリング仕様ではなく、予備的なサイジングの例です。リザーブ要件、温度、バッテリーの劣化、および実際のシステム仕様は引き続き考慮する必要があります。

6.必要なBESS電力（kW）を決定する

バッテリーエネルギー容量だけでは不十分です。PCSは、システムがサポートすると予想される負荷に十分な電力も供給する必要があります。

特に注意してください：

• 生産機械
• 電動モーター
• ポンプ
• コンプレッサー
• HVACシステム
• 冷凍機器
• エレベーター
• その他の高始動電流負荷

平均負荷が70kWのサイトでも、短時間のピーク需要をサポートする必要がある場合は、100kW以上のPCSが必要になる場合があります。

7.電力とエネルギーでコマーシャルBESS構成を比較する

プロジェクトの電力とエネルギー要件がわかったら、次のステップは実際のBESS構成を比較することです。次のVoltertechシステムは、異なるkWhとkWの組み合わせが、さまざまなコマーシャルおよび産業プロジェクトの要件にどのように対応できるかを示しています。

クイック比較

これらの例は、製品選択がサイジングプロセスに従うべきであり、その前に来るべきではない理由を示しています。より長い稼働時間を必要とするプロジェクトは追加のkWhを優先するかもしれませんが、より高い瞬間負荷を持つプロジェクトは追加のPCS電力を必要とするかもしれません。

完全なVoltertechコマーシャルエネルギー貯蔵システム範囲を閲覧して、追加の容量と電力構成を確認することもできます。

8.利用可能な充電電力を確認する

より大きなバッテリーには、十分な充電能力も必要です。利用可能な充電電力が限られている場合、バッテリーは次の運用サイクル前に完全に充電されない可能性があります。

レビュー：

• グリッド接続容量
• 変圧器容量
• PCS充電電力
• 利用可能な充電ウィンドウ
• 太陽光発電出力
• 発電機容量（該当する場合）

したがって、バッテリー容量、PCS電力、およびサイトの電気インフラストラクチャは一緒に評価する必要があります。

9.太陽光発電とバッテリー容量を調整する

太陽光発電と貯蔵のプロジェクトでは、バッテリーサイズは実際の太陽光発電量と施設の消費量と調整する必要があります。

たとえば、コマーシャル施設が日中に500kWhの太陽光発電量を生成しても、同じ期間に約450kWhを消費する場合、システム条件と損失を考慮した後、残りの太陽光発電量の一部のみがバッテリーの充電に利用可能になります。

追加のバッテリー容量を設置しても、追加の充電エネルギーは生成されません。したがって、PVシステム、負荷プロファイル、およびバッテリー充電戦略は一緒に評価する必要があります。

10.温度、劣化、将来の拡張を考慮する

最終BESSサイジングの前に必要な情報

より正確なシステム推奨のために、コマーシャルBESSの見積もりを依頼する前に、次の情報を準備してください。

一般的なコマーシャルBESSサイジングの誤り

日々の電力消費量のみでサイジングする

日々の電力消費量は、電力がいつ使用されるか、またはピーク負荷がどれだけ高くなるかを示しません。

kWを確認せずにkWhを選択する

バッテリーには十分なエネルギーが含まれていても、PCS電力が不十分な場合は、必要な負荷をサポートできない場合があります。

モーター始動負荷を無視する

ポンプ、コンプレッサー、産業用モーターは、通常運転時よりも始動時に大幅に多くの電力を必要とする場合があります。

充電ウィンドウを無視する

グリッド、太陽光システム、発電機、PCSは、利用可能な運用スケジュール内でバッテリーを再充電できる必要があります。

明確な目的なしに過剰サイジングする

追加のバッテリー容量は、バックアップ、ピークシェービング、太陽光利用、または発電機削減などの定義された運用要件を満たす場合にのみ役立ちます。

よくある質問

コマーシャルBESS容量はどのように計算しますか？

基本的な計算は、負荷（kW）に必要稼働時間（h）を掛けたものから始まります。結果の使用可能エネルギー要件は、使用可能な放電深度、システム効率、リザーブ容量、および実際のサイト条件に合わせて調整する必要があります。

コマーシャルバッテリーには何kWh必要ですか？

すべてのコマーシャルプロジェクトに標準的な容量はありません。必要なバッテリーエネルギーは、負荷、必要稼働時間、ピークシェービング戦略、太陽光発電量、および主なプロジェクトの目的に依存します。

商業ビルに200kWhのバッテリーは十分ですか？

接続負荷と必要稼働時間によります。200kWhのバッテリーは、100kWの負荷とは異なり、30kWの負荷をサポートするため、電力とエネルギーは一緒に評価する必要があります。

BESSは平均負荷またはピーク負荷を使用してサイジングすべきですか？

どちらも重要です。エネルギー容量は、システムが時間とともに供給する必要があるエネルギー量に関連していますが、PCS電力は、BESSがサポートすると予想される最大負荷を考慮する必要があります。

コマーシャルBESSは後で拡張できますか？

一部のコマーシャルエネルギー貯蔵アーキテクチャは、モジュール式または並列拡張をサポートしています。拡張は初期設計中に考慮されるべきであり、バッテリーアーキテクチャ、PCS、BMS、EMS、および電気インフラストラクチャは互換性を維持する必要があります。

バッテリーだけでなく、プロジェクトを中心にBESSをサイジングする

効果的なコマーシャルBESSサイジングは、実際の施設データから始まります。負荷プロファイル、ピーク需要、必要バックアップ時間、使用可能バッテリー容量、PCS電力、充電ソース、太陽光発電量、設置条件、および将来の拡張は一緒に評価する必要があります。

したがって、215kWh、233kWh、または261kWhのシステムは、単に1つの容量が計算結果に最も近いように見えるからといって選択されるべきではありません。最終構成は、サイトの必要とするkWとkWhの両方、およびより広範な電気的および運用条件に一致する必要があります。

設置業者、販売代理店、EPC請負業者、およびプロジェクト開発者向けに、Voltertechは、さまざまなプロジェクトの電力、容量、およびアプリケーション要件に対応するコマーシャルおよび産業用バッテリーエネルギー貯蔵システムを提供しています。