انتقال بار در ذخیرهسازی انرژی باتری چیست؟
راهنمای مدیریت انرژی BESS تجاری
برق همیشه در طول روز ارزش یکسانی ندارد. یک کسب و کار ممکن است در طول شب قیمت برق پایینی داشته باشد، در ظهر انرژی خورشیدی فراوان باشد و در عصر هزینه برق بسیار بالاتری داشته باشد.
تغییر بار باتری از ذخیره انرژی برای انتقال برق از یک دوره زمانی به دوره دیگر استفاده می کند. باتری زمانی شارژ می شود که انرژی ارزان تر یا در دسترس تر باشد، سپس زمانی که آن انرژی ذخیره شده مفیدتر است تخلیه می شود.
پاسخ سریع
تغییر بار به معنای شارژ باتری در یک دوره و استفاده از آن انرژی ذخیره شده در دوره دیگر است. در BESS تجاری، این ممکن است به معنای شارژ در ساعات ارزان قیمت شبکه یا از انرژی مازاد خورشیدی روزانه باشد، سپس تخلیه در دوره های گران تر یا زمانی که تقاضای سایت بیشتر است.
تغییر بار باتری چگونه کار می کند؟
درک این اصل با نگاهی به یک روز عملیاتی عادی آسان تر است.
نکته مهم این است که باتری انرژی اضافی ایجاد نمی کند. این تغییر می دهد زمان در دسترس بودن انرژی برای استفاده.
چرا کسب و کارها از تغییر بار استفاده می کنند؟
مورد تجاری معمولاً از عدم تطابق بین زمان در دسترس بودن انرژی و زمان ارزشمند بودن آن ناشی می شود.
تغییر بار در مقابل کاهش پیک: تفاوت چیست؟
این دو اصطلاح اغلب با هم استفاده می شوند، اما مشکلات متفاوتی را حل می کنند.
| تغییر بار | کاهش پیک | |
|---|---|---|
| هدف اصلی | انتقال مصرف انرژی از یک دوره زمانی به دوره دیگر | کاهش بالاترین سطح تقاضای شبکه |
| معمولاً هدف قرار می گیرد | هزینه انرژی در $/کیلووات ساعت | هزینه تقاضا یا ظرفیت مربوط به کیلووات |
| شارژ کردن | معمولاً در دوره های ارزان تر یا با انرژی خورشیدی بالا | قبل از اوج تقاضای مورد انتظار |
| تخلیه کردن | در دوره های با ارزش تر انرژی | زمانی که تقاضای سایت از سطح هدف فراتر می رود |
| محرک اصلی اندازه گیری | انرژی مورد نیاز در طول دوره تغییر | کاهش پیک در کیلووات و مدت زمان اوج |
به عنوان مثال، یک تأسیسات ممکن است از تغییر بار برای انتقال 300 کیلووات ساعت انرژی از اواسط روز به عصر استفاده کند. همان سایت همچنین می تواند از باتری برای کاهش پیک زمانی که یک جهش تولید کوتاه تقاضای شبکه را از هدف فراتر می برد، استفاده کند.
برای توضیح دقیق استراتژی دوم، بخوانید نحوه کار کاهش پیک باتری .
مثال 1: تغییر بار زمان استفاده
مثال سایت تجاری
فرض کنید یک کسب و کار دارد:
- قیمت برق پایین تر قبل از ساعت 06:00
- قیمت برق بالاتر از ساعت 17:00 تا 21:00
- میانگین بار عصر برای تغییر: 75 کیلووات
- دوره تغییر هدف: 3 ساعت
انرژی باتری قابل استفاده نظری مورد نیاز برای آن دوره عبارت است از:
ظرفیت نامی باتری باید پس از در نظر گرفتن عمق تخلیه قابل استفاده، راندمان سیستم و ذخیره SOC مورد نیاز، بالاتر باشد.
مثال 2: انتقال انرژی خورشیدی به عصر
تغییر بار لزوماً به معنای شارژ از شبکه نیست.
کارخانه ای با پنل خورشیدی روی پشت بام را در نظر بگیرید. در ظهر، آرایه PV 250 کیلووات تولید می کند در حالی که تأسیسات فقط 180 کیلووات مصرف می کند.
تقریباً 70 کیلووات توان خورشیدی ممکن است برای شارژ باتری در دسترس باشد، مشروط بر محدودیت های شارژ BESS.
بعداً در عصر، کارخانه هنوز کار می کند اما تولید خورشیدی به نزدیک صفر رسیده است. باتری سپس می تواند بخشی از انرژی ذخیره شده روزانه را به سایت بازگرداند.
چه مقدار ظرفیت باتری برای تغییر بار مورد نیاز است؟
برای یک تخمین اولیه، با مقدار توانی که می خواهید تغییر دهید و مدت زمانی که نیاز دارید آن را تغییر دهید، شروع کنید.
سپس برای موارد زیر در نظر بگیرید:
- عمق تخلیه قابل استفاده
- راندمان PCS و سیستم
- ذخیره حداقل SOC
- فرسودگی باتری در طول زمان
- تغییرات مورد انتظار در بار سایت
بنابراین، یک باتری که فقط بر اساس کیلووات ساعت اسمی انتخاب شده است، می تواند گمراه کننده باشد.
چرا قدرت شارژ نیز مهم است
یک باتری ممکن است کیلووات ساعت کافی برای دوره تخلیه عصر داشته باشد اما اگر نتواند در پنجره شارژ موجود دوباره شارژ شود، همچنان مطابقت ضعیفی داشته باشد.
فرض کنید 240 کیلووات ساعت باید در طول یک دوره چهار ساعته ارزان قیمت بازیابی شود.
PCS، باتری و منبع شارژ باید بتوانند نرخ شارژ مورد نیاز را پشتیبانی کنند.
اگر پنجره شارژ فقط دو ساعت باشد، میانگین قدرت شارژ مورد نیاز بسیار بیشتر خواهد بود.
چه زمانی ذخیره سازی زمان استفاده منطقی است؟
تغییر بار به سادگی به دلیل تغییر قیمت برق در طول روز سودآور نیست.
اختلاف قیمت باید به اندازه کافی بزرگ باشد تا هزینه تلفات شارژ و چرخه باتری را پوشش دهد.
یک بررسی پروژه مفید باید موارد زیر را در نظر بگیرد:
- قیمت برق خارج از پیک
- قیمت برق پیک
- تعداد چرخه های تغییر در سال
- راندمان رفت و برگشت
- ظرفیت قابل استفاده باتری
- فرسودگی باتری
- سرمایه گذاری سیستم
- هزینه های عملیاتی و نگهداری
بنابراین سوال درست نه تنها "بالاترین قیمت برق چقدر است؟" بلکه "چه مقدار انرژی را می توان واقعاً به آن دوره منتقل کرد؟" است.
نقش EMS چیست؟
باتری به تنهایی تصمیم نمی گیرد که چه زمانی برق گران است یا چه زمانی انرژی خورشیدی مازاد در دسترس است.
یک سیستم مدیریت انرژی یا سایر کنترل کننده های سیستم می توانند از اطلاعاتی مانند موارد زیر استفاده کنند:
- دوره های تعرفه زمان استفاده
- SOC باتری
- بار سایت
- تولید خورشیدی
- شرایط شبکه
- الزامات ذخیره پشتیبان
بر اساس استراتژی عملیاتی، سیستم می تواند زمان شارژ، انتظار یا تخلیه باتری را برنامه ریزی کند.
آیا تغییر بار و استفاده پشتیبان می توانند از یک باتری استفاده کنند؟
بله، اما سیستم باید دو اولویت رقابتی را متعادل کند.
اگر باتری هر شب به شدت تخلیه شود تا هزینه برق کاهش یابد، ممکن است انرژی ذخیره شده کمتری در صورت وقوع قطعی شبکه بلافاصله پس از آن در دسترس باشد.
بنابراین، پروژه ای که قابلیت اطمینان پشتیبان را ارزشمند می داند، ممکن است حداقل SOC رزرو را حفظ کند.
مثال
یک BESS 300 کیلووات ساعتی لزوماً تمام 300 کیلووات ساعت را برای تغییر بار روزانه در دسترس قرار نمی دهد.
بخشی از باتری ممکن است برای پشتیبان رزرو شود، در حالی که ظرفیت قابل استفاده باقی مانده برای مدیریت انرژی روزانه در دسترس است.
آیا یک BESS می تواند تغییر بار و کاهش پیک را انجام دهد؟
بله. در بسیاری از پروژه های تجاری، این عملکردها می توانند ترکیب شوند.
به عنوان مثال، یک باتری ممکن است:
- از انرژی خورشیدی مازاد در اواسط روز شارژ شود
- SOC کافی برای اوج عصر مورد انتظار را نگه دارد
- به طور خلاصه تخلیه شود تا پیک کاهش یابد
- از انرژی ذخیره شده باقی مانده در طول دوره تعرفه عصر با قیمت بالاتر استفاده کند
چالش این است که باتری را طوری برنامه ریزی کنید که یک برنامه برای انرژی کافی برای برنامه دیگر باقی نگذارد.
اینجاست که استراتژی کنترل به اندازه ظرفیت باتری اهمیت پیدا می کند.
چه زمانی تغییر بار مناسب نیست؟
همه سایت ها به BESS زمان بندی نیاز ندارند.
پروژه ممکن است زمانی جذابیت کمتری داشته باشد که:
- قیمت برق در طول روز تغییر بسیار کمی دارد
- انرژی خورشیدی مازاد کمی وجود دارد
- پنجره قیمت بالا بسیار طولانی است
- باتری باید برای اختلاف قیمت بسیار کم، به شدت چرخه بزند
- بار تأسیسات در حال حاضر عمدتاً در دوره های ارزان قیمت رخ می دهد
- پنجره شارژ موجود خیلی کوتاه است
در این موارد، یک برنامه BESS دیگر مانند کاهش پیک یا پشتیبان ممکن است ارزش بیشتری داشته باشد.
چه داده هایی را باید قبل از اندازه گیری BESS تغییر بار آماده کرد؟
برای یک ارزیابی پروژه مفید، جمع آوری کنید:
BESS تجاری برای تغییر بار
سیستم تغییر بار مناسب به توان و انرژی بستگی دارد.
PCS باید کیلووات کافی برای بار هدف را فراهم کند، در حالی که باتری باید کیلووات ساعت قابل استفاده کافی برای کل دوره تغییر را فراهم کند.
شما می توانید در طیف سیستم ذخیره انرژی تجاری Voltertech برای پیکربندی های مختلف ذخیره باتری C&I مرور کنید.
با این حال، برای یک پروژه واقعی، بهترین نقطه شروع، داده های بار و تعرفه ساعتی سایت است تا انتخاب یک BESS صرفاً بر اساس ظرفیت کاتالوگ.
سوالات متداول
تغییر بار باتری چیست؟
تغییر بار باتری به معنای ذخیره برق در یک دوره زمانی و استفاده از آن در دوره دیگر است، مانند شارژ در ساعات ارزان قیمت و تخلیه در ساعات گران تر.
تفاوت بین تغییر بار و کاهش پیک چیست؟
تغییر بار عمدتاً انرژی را در کیلووات ساعت بین دوره های زمانی منتقل می کند، در حالی که کاهش پیک بر کاهش بالاترین تقاضای برق شبکه در کیلووات تمرکز دارد.
آیا BESS می تواند در شب شارژ شود و در روز تخلیه شود؟
بله، اگر اینورتر، باتری و استراتژی کنترل از شارژ شبکه پشتیبانی کنند. این می تواند در مواردی که برق در ساعات خارج از پیک ارزان تر و بعداً گران تر است مفید باشد.
آیا انرژی خورشیدی می تواند از روز به شب منتقل شود؟
بله. تولید PV مازاد روزانه می تواند باتری را شارژ کند و انرژی ذخیره شده می تواند بعداً بارهای عصر یا شب را پشتیبانی کند.
چه مقدار باتری برای تغییر بار مورد نیاز است؟
با ضرب میانگین باری که می خواهید تغییر دهید در تعداد ساعات مورد نیاز شروع کنید. سپس برای عمق تخلیه قابل استفاده، راندمان، ذخیره و سایر الزامات عملیاتی در نظر بگیرید.
آیا تغییر بار مصرف کل برق را کاهش می دهد؟
لزوماً نه. هدف اصلی آن تغییر زمان تامین یا خرید برق است. در عمل، تلفات تبدیل باتری به این معنی است که برای ارائه خروجی قابل استفاده یکسان، انرژی کمی بیشتر ممکن است مورد نیاز باشد.
تغییر بار در مورد زمان بندی است، نه فقط ظرفیت باتری
ارزش تغییر بار BESS از استفاده از انرژی ذخیره شده در زمان مفیدتر ناشی می شود.
این ممکن است به معنای انتقال برق ارزان قیمت شبکه به یک دوره تعرفه گران قیمت، انتقال انرژی خورشیدی ظهر به عصر، یا ترکیب هر دو استراتژی باشد.
بهترین پروژه ها با سه چیز شروع می شوند: پروفایل بار، برنامه تعرفه و پنجره شارژ موجود.
پس از روشن شدن آن ها، کیلووات ساعت باتری مورد نیاز، کیلووات PCS و استراتژی عملیاتی می توانند با دقت بیشتری تعریف شوند.
پروفایل بار ساعتی سایت، دوره های تعرفه برق، ظرفیت PV خورشیدی، ساعات تغییر هدف و ولتاژ شبکه را به Voltertech ارسال کنید. ما می توانیم الزامات پروژه را بررسی کرده و در مورد پیکربندی مناسب BESS تجاری بحث کنیم.
پروژه تغییر بار خود را بحث کنید