ระบบเก็บพลังงานทางการค้าคืออะไร และมันทํางานอย่างไร?

คู่มือการกักเก็บพลังงานเชิงพาณิชย์

ระบบกักเก็บพลังงานเชิงพาณิชย์ช่วยให้ธุรกิจต่างๆ สามารถกักเก็บไฟฟ้า จัดการความต้องการพลังงาน ปรับปรุงการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ และรักษาการดำเนินงานที่สำคัญในช่วงที่ไฟฟ้าดับ คู่มือนี้จะอธิบายวิธีการทำงานของการกักเก็บแบตเตอรี่เชิงพาณิชย์ ส่วนประกอบหลัก การใช้งานทั่วไป ประโยชน์ และปัจจัยสำคัญที่ต้องพิจารณาก่อนเลือกซื้อระบบ

การกักเก็บพลังงานเชิงพาณิชย์โดยสรุป

ระบบกักเก็บพลังงานเชิงพาณิชย์จะกักเก็บไฟฟ้าไว้ในแบตเตอรี่และปล่อยออกมาเมื่อโรงงานต้องการพลังงานเพิ่มเติม ระบบอาจชาร์จจากโครงข่ายไฟฟ้า ระบบโซลาร์เซลล์ ระบบผลิตไฟฟ้า หรือการผสมผสานแหล่งพลังงานเหล่านี้

ระบบที่สมบูรณ์โดยทั่วไปประกอบด้วยโมดูลแบตเตอรี่ ระบบจัดการแบตเตอรี่ ระบบแปลงกำลัง ระบบจัดการพลังงาน อุปกรณ์จัดการอุณหภูมิ และระบบป้องกันความปลอดภัยทางไฟฟ้า

ความต้องการไฟฟ้าไม่คงที่ตลอดทั้งวัน โรงงานอาจใช้พลังงานมากขึ้นเมื่อเครื่องจักรหลายเครื่องเริ่มทำงานพร้อมกัน ในขณะที่โรงแรม คลังสินค้า ศูนย์การค้า หรืออาคารสำนักงานอาจมีความต้องการสูงขึ้นในช่วงเวลาทำการที่กำหนด

ธุรกิจในบางภูมิภาคยังเผชิญกับอุปทานโครงข่ายไฟฟ้าที่ไม่เสถียร ไฟฟ้าดับบ่อยครั้ง ความจุหม้อแปลงจำกัด หรือค่าไฟฟ้าสูง ระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่เชิงพาณิชย์ หรือที่เรียกว่า C&I ESS ช่วยให้โรงงานควบคุมการกักเก็บและการใช้ไฟฟ้าได้มากขึ้น

ระบบกักเก็บพลังงานเชิงพาณิชย์ทำงานอย่างไร

ระบบกักเก็บพลังงานเชิงพาณิชย์ทำงานผ่านกระบวนการชาร์จและคายประจุที่ควบคุมได้ กลยุทธ์ที่แน่นอนขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของโครงการ อัตราค่าไฟฟ้า โหลดที่เชื่อมต่อ พลังงานแสงอาทิตย์ที่มีอยู่ การกำหนดค่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้า และสภาพโครงข่ายไฟฟ้าในท้องถิ่น

1. ไฟฟ้าเข้าสู่ระบบ

ระบบรับไฟฟ้าจากโครงข่ายไฟฟ้า แผงโซลาร์เซลล์ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า หรือการผสมผสานแหล่งพลังงานที่มีอยู่

2. ระบบแปลงกำลังจัดการการไหลของไฟฟ้า

ระบบแปลงกำลังจะแปลงไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) เป็นกระแสตรง (DC) และในทางกลับกัน ซึ่งช่วยให้แบตเตอรี่ชาร์จได้ และทำให้พลังงานที่กักเก็บไว้สามารถแปลงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับที่ใช้งานได้สำหรับอุปกรณ์เชิงพาณิชย์

3. แบตเตอรี่กักเก็บพลังงานไฟฟ้า

โมดูลแบตเตอรี่จะกักเก็บไฟฟ้าไว้จนกว่าระบบจัดการพลังงานจะตัดสินใจว่าควรใช้พลังงานที่กักเก็บไว้

4. พลังงานที่กักเก็บไว้จะถูกจ่ายให้กับโรงงาน

แบตเตอรี่สามารถคายประจุในช่วงที่มีความต้องการสูง การผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ต่ำ ไฟฟ้าดับ หรือเงื่อนไขการดำเนินงานอื่น ๆ ที่กำหนดโดยโครงการ

ระบบจัดการพลังงานจะตรวจสอบความต้องการโหลด สถานะการชาร์จของแบตเตอรี่ ความพร้อมใช้งานของโครงข่ายไฟฟ้า การผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ และตารางการดำเนินงานอย่างต่อเนื่อง จากนั้นจะควบคุมว่าระบบควรชาร์จ อยู่ในโหมดสแตนด์บาย หรือคายประจุเมื่อใด

กำลังและพลังงานแตกต่างกันกำลังของระบบวัดเป็นกิโลวัตต์ (kW) หรือเมกะวัตต์ (MW) และบ่งชี้ว่าระบบสามารถจ่ายกำลังได้เท่าใดในแต่ละครั้ง พลังงานแบตเตอรี่วัดเป็นกิโลวัตต์-ชั่วโมง (kWh) หรือเมกะวัตต์-ชั่วโมง (MWh) และบ่งชี้ว่าระบบสามารถกักเก็บพลังงานได้เท่าใด

ส่วนประกอบหลักของระบบกักเก็บพลังงานเชิงพาณิชย์

โซลูชันการกักเก็บพลังงานเชิงพาณิชย์มีมากกว่าเซลล์แบตเตอรี่ ส่วนประกอบหลักต้องสื่อสารและทำงานร่วมกันเป็นระบบพลังงานแบบบูรณาการ

โมดูลแบตเตอรี่

โมดูลแบตเตอรี่กักเก็บพลังงานไฟฟ้า แบตเตอรี่ LiFePO4 นิยมใช้ในการกักเก็บพลังงานแบบอยู่กับที่ เนื่องจากมีความเสถียรทางความร้อน ประสิทธิภาพรอบการทำงาน และความเหมาะสมกับการชาร์จและคายประจุซ้ำๆ

ระบบจัดการแบตเตอรี่

ระบบจัดการแบตเตอรี่ หรือ BMS จะตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าของเซลล์ อุณหภูมิ กระแสไฟฟ้า สถานะการชาร์จ และเงื่อนไขอื่นๆ ของแบตเตอรี่ นอกจากนี้ยังช่วยปกป้องแบตเตอรี่จากการชาร์จเกิน การคายประจุเกิน กระแสไฟฟ้ามากเกินไป และอุณหภูมิที่ผิดปกติ

ระบบแปลงกำลัง

ระบบแปลงกำลัง หรือ PCS จะแปลงไฟฟ้ากระแสตรงจากแบตเตอรี่เป็นไฟฟ้ากระแสสลับสำหรับโหลดเชิงพาณิชย์ ในระหว่างการชาร์จ จะแปลงไฟฟ้ากระแสสลับเป็นไฟฟ้ากระแสตรงสำหรับการกักเก็บในแบตเตอรี่

ระบบจัดการพลังงาน

ระบบจัดการพลังงาน หรือ EMS จะประสานงานการชาร์จ การคายประจุ การใช้พลังงานแสงอาทิตย์ การจัดการโหลด การทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า และการสื่อสารกับอุปกรณ์อื่นๆ

การจัดการอุณหภูมิและการป้องกัน

การระบายความร้อนด้วยอากาศหรือของเหลวช่วยรักษาอุณหภูมิการทำงานที่เหมาะสม การป้องกันความปลอดภัยอาจรวมถึงเบรกเกอร์ ฟิวส์ การป้องกันไฟกระชาก การตรวจสอบฉนวน การปิดฉุกเฉิน สัญญาณเตือน การตรวจจับควัน และอุปกรณ์ป้องกันไฟไหม้

ระบบกักเก็บพลังงานเชิงพาณิชย์รวมแบตเตอรี่ การแปลงกำลัง การตรวจสอบ การระบายความร้อน และอุปกรณ์ป้องกันทางไฟฟ้า

การใช้งานทั่วไปของการกักเก็บพลังงานเชิงพาณิชย์

การลดความต้องการไฟฟ้าสูงสุด (Peak Shaving)

โรงงานสามารถคายประจุไฟฟ้าที่กักเก็บไว้เมื่อความต้องการไฟฟ้าถึงระดับสูง ซึ่งช่วยลดปริมาณไฟฟ้าที่ดึงมาจากโครงข่ายในช่วงเวลาที่มีความต้องการสูงสุด และอาจช่วยควบคุมค่าไฟฟ้าที่เกี่ยวข้องกับความต้องการ

การกักเก็บพลังงานแสงอาทิตย์

แผงโซลาร์เซลล์อาจผลิตไฟฟ้าได้มากกว่าที่ธุรกิจจะใช้ได้ทันทีในระหว่างวัน ระบบกักเก็บสามารถกักเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ส่วนเกินไว้ใช้ในภายหลังเมื่อการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ลดลงหรือความต้องการไฟฟ้าเพิ่มขึ้น

พลังงานสำรอง

เมื่อออกแบบมาสำหรับการทำงานสำรอง ระบบสามารถรักษาไฟฟ้าสำหรับโหลดที่สำคัญที่เลือกไว้ในช่วงที่ไฟฟ้าดับ โหลดเหล่านี้อาจรวมถึงแสงสว่าง ระบบสื่อสาร ระบบทำความเย็น อุปกรณ์ควบคุม เซิร์ฟเวอร์ หรือกระบวนการผลิตที่จำเป็น

การเลื่อนโหลด (Load Shifting)

แบตเตอรี่สามารถชาร์จเมื่อมีไฟฟ้ามากขึ้นหรือมีราคาถูกกว่า และคายประจุในช่วงเวลาที่มีค่าใช้จ่ายสูงกว่า ซึ่งเรียกว่าการปรับเวลาการใช้งานให้เหมาะสม (Time-of-Use Optimization)

การใช้งานนอกโครงข่ายและโครงข่ายที่อ่อนแอ

ในพื้นที่ที่มีโครงข่ายไฟฟ้าไม่น่าเชื่อถือหรือไม่เชื่อมต่อกับโครงข่าย การกักเก็บพลังงานเชิงพาณิชย์สามารถทำงานร่วมกับแผงโซลาร์เซลล์และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อสร้างระบบพลังงานไฮบริดที่เสถียรยิ่งขึ้น แบตเตอรี่สามารถลดเวลาการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ไม่จำเป็นและช่วยปรับสมดุลการเปลี่ยนแปลงของการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์

การกักเก็บพลังงานเชิงพาณิชย์สามารถทำงานร่วมกับระบบโซลาร์เซลล์ พลังงานโครงข่าย โหลดโรงงาน และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรอง

ประโยชน์สำหรับโรงงานเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรม

• การควบคุมพลังงานที่ดีขึ้น: ธุรกิจสามารถจัดการเวลาที่กักเก็บและใช้ไฟฟ้า
• การใช้พลังงานแสงอาทิตย์ของตนเองเพิ่มขึ้น: สามารถใช้ไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ภายในโรงงานได้มากขึ้น
• ลดความต้องการไฟฟ้าสูงสุดจากโครงข่าย: พลังงานที่กักเก็บไว้สามารถสนับสนุนโรงงานในช่วงที่มีความต้องการสูง
• ความสามารถในการสำรอง: อุปกรณ์ที่สำคัญสามารถทำงานต่อไปได้ในช่วงที่ไฟฟ้าดับ
• การขยายระบบที่ยืดหยุ่น: ระบบแบบโมดูลาร์อาจอนุญาตให้เพิ่มความจุแบตเตอรี่หรืออุปกรณ์กำลังในภายหลัง
• ลดการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า: แบตเตอรี่สามารถลดเวลาการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในโครงการโครงข่ายที่อ่อนแอและนอกโครงข่าย

การกำหนดค่าระบบกักเก็บพลังงานเชิงพาณิชย์

การกักเก็บที่เชื่อมต่อกับโครงข่าย

การกักเก็บที่เชื่อมต่อกับโครงข่ายโดยปกติจะชาร์จจากโครงข่ายไฟฟ้าและจ่ายพลังงานที่กักเก็บไว้ในช่วงเวลาที่เลือก มักใช้สำหรับการลดความต้องการไฟฟ้าสูงสุดและการเลื่อนโหลด

โซลาร์เซลล์พร้อมการกักเก็บ

โซลาร์เซลล์พร้อมการกักเก็บเป็นการรวมระบบโซลาร์เซลล์เข้ากับการกักเก็บแบตเตอรี่ พลังงานแสงอาทิตย์ส่วนเกินในเวลากลางวันสามารถกักเก็บไว้ใช้ในภายหลัง

ระบบสำรองไฮบริด

ระบบสำรองไฮบริดเป็นการรวมพลังงานโครงข่าย พลังงานแสงอาทิตย์ และการกักเก็บแบตเตอรี่ เหมาะสำหรับพื้นที่ที่มีอุปทานโครงข่ายไฟฟ้าไม่เสถียรและโครงการที่ต้องการการสำรองโหลดที่สำคัญ

ระบบไฮบริดนอกโครงข่าย

ระบบไฮบริดนอกโครงข่ายโดยปกติจะรวมแผงโซลาร์เซลล์ การกักเก็บแบตเตอรี่ และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เหมาะสำหรับสถานที่เชิงพาณิชย์หรืออุตสาหกรรมห่างไกลที่ไม่มีไฟฟ้าโครงข่ายที่เชื่อถือได้

วิธีเลือกระบบกักเก็บพลังงานเชิงพาณิชย์ที่เหมาะสม

1. ตรวจสอบโปรไฟล์โหลด รวบรวมโหลดเฉลี่ย โหลดสูงสุด ชั่วโมงการทำงาน ช่วงเวลาที่มีความต้องการสูงสุด และการใช้ไฟฟ้าต่อวัน

2. กำหนดวัตถุประสงค์ของโครงการ ยืนยันว่าระบบจำเป็นสำหรับการลดความต้องการไฟฟ้าสูงสุด การกักเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานสำรอง การลดการใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้า หรือการทำงานนอกโครงข่ายหรือไม่

3. กำหนดกำลังไฟฟ้าที่ต้องการ พิจารณากำลังไฟฟ้าขณะทำงานปกติและกำลังไฟฟ้าขณะสตาร์ทของมอเตอร์ ปั๊ม คอมเพรสเซอร์ และอุปกรณ์อื่นๆ

4. คำนวณความจุแบตเตอรี่ พิจารณาโหลดที่เชื่อมต่อ ระยะเวลาสำรอง ความลึกของการคายประจุที่ใช้งานได้ ประสิทธิภาพการแปลง อุณหภูมิ และความจุสำรอง

5. ยืนยันสภาพโครงข่ายไฟฟ้า โซลาร์เซลล์ และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้า ความถี่ ความจุหม้อแปลง กำลังการผลิตโซลาร์เซลล์ และขนาดเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

6. ประเมินสภาพแวดล้อมการติดตั้ง พิจารณาการติดตั้งภายในอาคารหรือภายนอกอาคาร อุณหภูมิแวดล้อม การกัดกร่อน การระบายอากาศ การระบายน้ำ และพื้นที่สำหรับการบำรุงรักษา

7. ตรวจสอบการสื่อสารและการตรวจสอบ ยืนยันโปรโตคอลที่ต้องการ การตรวจสอบระยะไกล ความเข้ากันได้ของอินเวอร์เตอร์ การบันทึกข้อมูล และการควบคุมเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

8. วางแผนสำหรับการบำรุงรักษาและการขยายระบบ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการจัดวางระบบช่วยให้สามารถตรวจสอบ เปลี่ยนส่วนประกอบ และขยายระบบในอนาคตได้อย่างปลอดภัย

ข้อมูลที่จำเป็นก่อนการกำหนดขนาดระบบ

• ประเทศโครงการและสถานที่ติดตั้ง
• แรงดันไฟฟ้าและความถี่โครงข่ายไฟฟ้า
• ระบบไฟฟ้าเฟสเดียวหรือสามเฟส
• กำลังโหลดสูงสุดในหน่วย kW
• การใช้ไฟฟ้าต่อวันในหน่วย kWh
• ระยะเวลาการทำงานสำรองที่ต้องการ
• รายการโหลดที่สำคัญ
• กำลังการผลิตโซลาร์เซลล์ที่มีอยู่หรือวางแผนไว้
• กำลังการผลิตเครื่องกำเนิดไฟฟ้า หากมี
• ข้อกำหนดการติดตั้งภายในอาคารหรือภายนอกอาคาร
• พื้นที่ติดตั้งที่มีอยู่
• ข้อกำหนดการขยายระบบในอนาคต

คำถามที่พบบ่อย

อะไรคือความแตกต่างระหว่างระบบกักเก็บพลังงานเชิงพาณิชย์กับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า?

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าผลิตไฟฟ้าจากเชื้อเพลิง ในขณะที่ระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่จะกักเก็บไฟฟ้าที่ผลิตขึ้นก่อนหน้านี้ ระบบทั้งสองสามารถทำงานร่วมกันได้

ระบบแบตเตอรี่เชิงพาณิชย์สามารถจ่ายไฟในช่วงที่ไฟฟ้าดับได้หรือไม่?

ได้ แต่ระบบต้องได้รับการออกแบบมาสำหรับการทำงานสำรองหรือนอกโครงข่าย ระบบที่เชื่อมต่อกับโครงข่ายมาตรฐานอาจปิดตัวลงในช่วงที่ไฟฟ้าดับ เว้นแต่จะมีอุปกรณ์ถ่ายโอนและตรรกะการควบคุมที่จำเป็น

ระบบกักเก็บพลังงานเชิงพาณิชย์สามารถจ่ายไฟให้กับโรงงานได้นานเท่าใด?

ระยะเวลาสำรองขึ้นอยู่กับความจุแบตเตอรี่ที่ใช้งานได้และกำลังไฟฟ้าที่ใช้โดยโหลดที่เชื่อมต่อ การกำหนดขนาดที่แม่นยำต้องมีรายการโหลดโดยละเอียดและเวลาสำรองที่คาดหวัง

การกักเก็บพลังงานเชิงพาณิชย์สามารถทำงานร่วมกับแผงโซลาร์เซลล์ได้หรือไม่?

ได้ แบตเตอรี่สามารถกักเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ส่วนเกินในเวลากลางวันและจ่ายพลังงานที่กักเก็บไว้ในภายหลังเมื่อผลผลิตแสงอาทิตย์ลดลงหรือความต้องการไฟฟ้าสูงขึ้น

อะไรส่งผลต่ออายุการใช้งานของระบบแบตเตอรี่เชิงพาณิชย์?

เคมีของแบตเตอรี่ คุณภาพของเซลล์ อุณหภูมิการทำงาน ความลึกของการคายประจุ อัตราการชาร์จ ความถี่รอบการทำงาน การควบคุม BMS ประสิทธิภาพการระบายความร้อน และสภาพการบำรุงรักษา ล้วนส่งผลต่ออายุการใช้งาน

ต้องใช้ข้อมูลอะไรบ้างสำหรับใบเสนอราคา ESS เชิงพาณิชย์?

ข้อมูลที่เป็นประโยชน์ ได้แก่ สถานที่โครงการ แรงดันไฟฟ้าโครงข่าย โหลดสูงสุด การใช้ไฟฟ้าต่อวัน ระยะเวลาสำรองที่ต้องการ กำลังการผลิตโซลาร์เซลล์ รายละเอียดเครื่องกำเนิดไฟฟ้า สภาพแวดล้อมการติดตั้ง และข้อกำหนดการขยายระบบในอนาคต

หารือเกี่ยวกับโครงการกักเก็บพลังงานเชิงพาณิชย์ของคุณ Voltertech สนับสนุนผู้จัดจำหน่าย ผู้ติดตั้ง ผู้รับเหมา EPC และผู้พัฒนาโครงการในการเลือกระบบกักเก็บพลังงานเชิงพาณิชย์ ส่งข้อมูลโหลดของคุณ ข้อกำหนดการสำรอง สภาพโครงข่าย และการกำหนดค่าโซลาร์เซลล์ของคุณมาให้เราเพื่อการตรวจสอบโซลูชันเบื้องต้น

ติดต่อ Voltertech