バッテリーエネルギー貯蔵におけるロードシフトとは?
商用 BESS エネルギー管理ガイド
電気は一日を通して常に同じ値を示すわけではありません。ある企業では、夜間の電気料金が安く、正午には太陽エネルギーが豊富で、夜間の電気料金がはるかに高くなる場合があります。
バッテリー負荷のシフトエネルギー貯蔵を使用して、ある期間から別の期間に電力を移動します。バッテリーは、エネルギーが安くなるか、より多く利用できるときに充電され、蓄えられたエネルギーがより有用になるときに放電します。
簡単な回答
負荷シフトとは、ある期間にバッテリーを充電し、その蓄えたエネルギーを別の期間に使用することを意味します。商用 BESS では、これは、低コストの送電網時間帯または昼間の余剰太陽光から充電し、その後、高コストの時間帯またはサイトの需要が大きいときに放電することを意味します。
バッテリー負荷シフトはどのように機能しますか?
この原理は、通常の稼働日を見ると理解しやすくなります。
重要な点は、バッテリーが追加のエネルギーを生成しないことです。変わりますエネルギーが利用可能になったとき。
企業はなぜロード シフティングを使用するのでしょうか?
ビジネスケースは通常、エネルギーが利用可能な時期とそれが最も価値のある時期との間の不一致から生じます。
ロード シフトとピーク シェービング: 違いは何ですか?
これら 2 つの用語はよく一緒に使用されますが、解決する問題は異なります。
| ロードシフト | ピークシェービング | |
|---|---|---|
| 主な目標 | エネルギー使用をある期間から別の期間に移動する | 最も高い送電網需要レベルを削減する |
| 通常ターゲット | エネルギーコスト ($/kWh) | kWに関連する需要または容量コスト |
| 充電 | 通常は、コストが低い時期または日射量が多い時期に行われます。 | 予想される需要のピークの前に |
| 放電中 | より価値の高いエネルギー期間中 | 現場の需要が目標レベルを超えた場合 |
| 主要なサイジングドライバー | 移行期間全体で必要なエネルギー | ピーク削減量 (kW) とピークが持続する時間 |
たとえば、施設は負荷シフトを使用して、正午から夕方まで 300kWh のエネルギーを移動するとします。同じサイトでは、短期間の生産急増により系統需要が目標を超えた場合に、ピークカットのためにバッテリーを使用することもできます。
2 番目の戦略の詳細な説明については、以下を参照してください。バッテリーのピークカットの仕組み。
例 1: 使用時間による負荷シフト
商用サイトの例
企業が次のことを行っているとします。
- 06:00までの電気料金の値下げ
- 17時~21時は電気料金が高くなります
- シフトされる夜間の平均負荷: 75kW
- 目標シフト時間:3時間
その期間に必要な理論上の使用可能なバッテリー エネルギーは次のとおりです。
使用可能な放電深度、システム効率、必要な SOC 予備量を考慮した上で、定格バッテリ容量を大きくする必要があります。
例 2: 太陽エネルギーを夕方にシフトする
負荷シフトは、グリッドからの充電を意味する必要はありません。
屋上に太陽光発電を備えた工場を考えてみましょう。正午には、施設が 180kW しか使用していないのに、PV アレイは 250kW を発電します。
BESS の充電制限に従って、約 70kW の太陽光発電がバッテリーの充電に利用できる場合があります。
夕方遅くになっても工場はまだ稼働しているが、太陽光発電の生産量はほぼゼロになっている。その後、バッテリーは蓄えられた日中のエネルギーの一部を現場に戻すことができます。
ロードシフトにはどれくらいのバッテリー容量が必要ですか?
早期に見積もるには、移行したい電力量と、移行に必要な時間から始めます。
次に、次のことを許可します。
- 使用可能な吐出深さ
- PCS とシステム効率
- 最小SOC予備量
- バッテリーの経年劣化
- サイト負荷の予想変動
したがって、公称kWhだけでバッテリーを選択すると誤解を招く可能性があります。
充電電力も重要な理由
バッテリーは夕方の放電期間に十分な kWh を持っている可能性がありますが、利用可能な充電ウィンドウ内に再充電できない場合は、依然として適合性が不十分です。
4 時間の低コスト期間中に 240kWh を回復する必要があるとします。
PCS、バッテリー、および充電源は、必要な充電速度をサポートできなければなりません。
充電ウィンドウが 2 時間しかない場合、必要な平均充電電力ははるかに高くなります。
使用時間ストレージが意味を持つのはどのような場合ですか?
電力料金が日中に変動するという理由だけで、負荷シフトは自動的に利益を生むわけではありません。
価格差は、充電損失とバッテリーのサイクリングにかかるコストをカバーできる程度に大きくする必要があります。
有用なプロジェクトのレビューでは、次のことを考慮する必要があります。
- オフピーク時の電気料金
- ピーク時の電力料金
- 年間のシフトサイクル数
- 往復効率
- 使用可能なバッテリー容量
- バッテリーの劣化
- システム投資
- 運用および保守コスト
したがって、正しい質問は「ピーク電力価格はいくらですか?」ということだけではありません。だけでなく、「現実的にその期間にどれだけのエネルギーを投入できるか?」
EMSはどのような役割を果たしますか?
電気が高価になる時期や、太陽光発電が余る時期をバッテリーが自ら判断するわけではありません。
エネルギー管理システムまたはその他のシステム コントローラーは、次のような情報を使用できます。
- 使用時間料金の期間
- バッテリー残量
- サイトの負荷
- 太陽光発電
- グリッド条件
- バックアップ予備要件
動作戦略に基づいて、システムはバッテリーをいつ充電、待機、または放電するかをスケジュールできます。
ロードシフトとバックアップで同じバッテリーを使用できますか?
はい、しかしシステムは 2 つの競合する優先事項のバランスをとる必要があります。
電気代を削減するために毎晩バッテリーを大幅に放電すると、その直後に送電網の停止が発生した場合に利用できる貯蔵エネルギーが少なくなる可能性があります。
したがって、バックアップの信頼性を重視するプロジェクトでは、最小限の SOC 予備を維持することができます。
例
300kWh の BESS は、必ずしも 300kWh すべてを毎日の負荷シフトに利用できるわけではありません。
バッテリーの一部はバックアップ用に確保され、残りの使用可能な容量は毎日のエネルギー管理に使用できます。
1 つの BESS でロード シフトとピーク シェービングを実行できますか?
はい。多くの商用プロジェクトでは、これらの機能を組み合わせることができます。
たとえば、バッテリーは次のような場合があります。
- 正午頃に余剰太陽光から充電
- 予想される午後のピークに備えて十分な SOC を保持する
- 短時間放電してピークを低減する
- 蓄えられた残りのエネルギーは、夜間料金の高い料金期間中に使用できます。
課題は、あるアプリケーションが別のアプリケーションに不十分なエネルギーを残さないようにバッテリーをスケジュールすることです。
ここでは、制御戦略がバッテリー容量自体と同じくらい重要になります。
荷重移動が適切でないのはどのような場合ですか?
すべてのサイトにタイムシフト BESS が必要なわけではありません。
次の場合、プロジェクトの魅力が薄れる可能性があります。
- 電気料金は一日を通してほとんど変化しません
- 余剰太陽エネルギーがほとんどない
- 高価格帯は非常に長い
- わずかな価格差でもバッテリーのサイクルを頻繁に行う必要がある
- 設備の負荷は主に低コスト期間にすでに発生しています
- 利用可能な充電ウィンドウが短すぎます
そのような場合、ピークカットやバックアップなどの別の BESS アプリケーションがより多くの価値を提供する可能性があります。
負荷シフト BESS のサイジングを行う前に、どのようなデータを準備する必要がありますか?
有用なプロジェクト評価のために、以下を収集してください。
ロードシフティング用の商用BESS
適切な負荷移動システムは、電力とエネルギーの両方に依存します。
PCS はターゲット負荷に十分な kW を供給する必要があり、バッテリーは全シフト期間にわたって使用可能な十分な kWh を供給する必要があります。
閲覧できるのは、Voltertech 商用エネルギー貯蔵システムの製品群さまざまな C&I バッテリ ストレージ構成に対応します。
ただし、実際のプロジェクトの場合、カタログ容量だけから BESS を選択するのではなく、サイトの時間ごとの負荷と料金データから始めるのが最適です。
よくある質問
バッテリー負荷シフトとは何ですか?
バッテリー負荷シフトとは、ある期間に電力を貯蔵し、別の期間にそれを使用することを意味します。たとえば、低コストの時間帯に充電し、高コストの時間帯に放電します。
ロードシフトとピークシェービングの違いは何ですか?
負荷シフトは主に期間間でエネルギーをkWh単位で移動させますが、ピークシェービングは最大のグリッド電力需要をkW単位で削減することに重点を置いています。
BESS は夜間に充電し、日中に放電できますか?
インバーター、バッテリー、および制御戦略がグリッド充電をサポートしている場合は、はい。これは、電気料金がオフピーク時間中は安く、その後は高くなる場合に役立ちます。
太陽エネルギーを昼間から夜間にシフトすることはできますか?
はい。日中の余剰太陽光発電でバッテリーを充電し、蓄えられたエネルギーで夕方や夜間の負荷をサポートできます。
ロードシフトにはどれくらいのバッテリーが必要ですか?
まず、シフトしたい平均負荷に必要な時間数を掛けます。次に、使用可能な放電深度、効率、予備力、その他の運転要件を考慮します。
負荷シフトにより総電力消費量は削減されますか?
必ずしもそうとは限りません。その主な目的は、電力の供給または購入のタイミングを変更することです。実際には、バッテリーの変換損失は、同じ使用可能な出力を提供するためにわずかに多くのエネルギーが必要になる可能性があることを意味します。
ロードシフトはバッテリー容量だけでなくタイミングも重要
の値BESS 負荷移動貯蔵されたエネルギーをより有効なタイミングで使用することで得られます。
それは、低コストのグリッド電力を高価な料金期間に移行すること、昼間の太陽光発電を夜間に移行すること、あるいは両方の戦略を組み合わせるということを意味するかもしれない。
最高のプロジェクトは次の 3 つのことから始まります。負荷プロファイル、料金表、および利用可能な充電ウィンドウ。
これらが明確になると、必要なバッテリー kWh、PCS kW、および運用戦略をより正確に定義できるようになります。
Voltertech に時間当たりの負荷プロファイル、電気料金期間、太陽光発電容量、目標シフト時間、系統電圧を送信してください。プロジェクトの要件を確認し、適切な商用 BESS 構成について話し合うことができます。
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