Bei der kommerziellen Energiespeicherung handelt es sich um Batteriesysteme, die in kommerziellen Einrichtungen installiert werden, um die Stromkosten zu senken, die Stromqualität zu verbessern und Notstrom bereitzustellen. Injet HanCang bietet kommerzielle Energiespeichersysteme, die auf Einzelhandelsgeschäfte, Bürogebäude, Hotels und Leichtindustrieanlagen zugeschnitten sind. In diesem Artikel werden Methoden zur Systemdimensionierung, Betriebsstrategien und Leistungsdaten aus kommerziellen Installationen vorgestellt.
Kommerzielle Energiespeicher dienen drei Hauptanwendungen in Gewerbegebäuden. Die erste Anwendung ist die Reduzierung der Spitzennachfrage. In gewerblichen Stromrechnungen sind Leistungsentgelte enthalten, die auf der höchsten 15-minütigen durchschnittlichen Stromaufnahme während des Abrechnungszeitraums basieren. Kommerzielle Energiespeicher entladen sich in Spitzenlastzeiten, um die Stromentnahme aus dem Netz zu reduzieren und so die Leistungsentgelte zu senken. Die zweite Anwendung ist die Time-of-Use-Arbitrage. Die Energieversorger berechnen zu unterschiedlichen Tageszeiten unterschiedliche Tarife für Strom. Kommerzielle Energiespeicher werden in Zeiten mit niedrigen Tarifen aufgeladen und in Zeiten mit hohen Tarifen entladen, wodurch die Energiekosten gesenkt werden. Die dritte Anwendung ist die Notstromversorgung. Kommerzielle Energiespeicher liefern Strom bei kurzen Netzausfällen, schützen empfindliche Geräte und vermeiden Betriebsunterbrechungen.
Injet HanCang hat in über fünfzig kommerziellen Einrichtungen kommerzielle Energiespeichersysteme installiert. Die folgende Tabelle zeigt eine Auswahl abgeschlossener Projekte. Anlagentyp Systemkapazität Wechselrichterleistung Hauptanwendung Monatliche Rechnungsreduzierung Supermarkt 500 Kilowattstunden 250 Kilowatt Reduzierung der Spitzennachfrage 22 Prozent Büroturm 1000 Kilowattstunden 500 Kilowatt Nutzungszeitarbitrage 18 Prozent Hotel 300 Kilowattstunden 150 Kilowatt Notstrom 15 Prozent Einkaufszentrum 800 Kilowattstunden 400 Kilowatt Reduzierung der Spitzennachfrage 20 Prozent Rechenzentrum 1500 Kilowattstunden 750 Kilowatt Notstrom 12 Prozent
Die richtige Dimensionierung kommerzieller Energiespeicher erfordert eine Analyse des Lastprofils der Anlage und der Tarifstruktur des Versorgungsunternehmens. Injet HanCang verwendet eine fünfstufige Dimensionierungsmethode. Schritt eins sammelt Lastdaten in 15-Minuten-Intervallen für die letzten zwölf Monate. In Schritt zwei wird die Tarifstruktur des Versorgungsunternehmens ermittelt, einschließlich der Energiegebühren, der Bedarfsgebühren und etwaiger Nutzungszeiträume. Schritt drei berechnet das Potenzial zur Reduzierung der Spitzennachfrage, indem die Dauer und Häufigkeit der Nachfragespitzen analysiert wird. Schritt vier berechnet das Arbitragepotenzial durch den Vergleich der Energiepreise zu Spitzen- und Schwachzeiten. Schritt fünf bestimmt die optimale Kapazität, die Einsparungen und Systemkosten abwägt. Für ein typisches Bürogebäude mit einer Spitzenlast von fünfhundert Kilowatt und einer monatlichen Leistungsgebühr von fünfzehn Dollar pro Kilowatt wird das Potenzial zur Reduzierung der Spitzenlast wie folgt berechnet. An Werktagnachmittagen kommt es in der Anlage zu Nachfragespitzen von 15 bis 30 Minuten.
Ein kommerzielles Energiespeichersystem mit einem 500-Kilowatt-Wechselrichter und einer Kapazität von 200 Kilowattstunden kann bei jeder der fünf größten Nachfragespitzen 50 Kilowatt einsparen. Die monatliche Bedarfseinsparung beträgt fünfzig Kilowatt multipliziert mit fünfzehn Dollar pro Kilowatt, was siebenhundertfünfzig Dollar pro Monat entspricht. Die jährliche Bedarfseinsparung beträgt neuntausend Dollar.
Kommerzielle Energiespeichersysteme können je nach Zielsetzung der Anlage mit unterschiedlichen Strategien betrieben werden. Injet HanCang bietet drei Standardbetriebsstrategien.
Die erste Strategie ist das Demand-Charge-Management. Das System überwacht den Stromverbrauch der Anlage und entlädt die Batterie, sobald der Stromverbrauch einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. Der Schwellenwert wird festgelegt, um Bedarfsspitzen zu vermeiden, ohne den normalen Betrieb einzuschränken.
Die zweite Strategie ist die Time-of-Use-Arbitrage. Das System lädt während des Zeitraums mit dem niedrigsten Tarif und entlädt während des Zeitraums mit dem höchsten Tarif. Die dritte Strategie ist ein hybrider Ansatz, der Nachfrage-Gebühren-Management und Arbitrage kombiniert. Das System reserviert einen Teil der Batteriekapazität für Bedarfsspitzen und nutzt die verbleibende Kapazität für Arbitragezwecke. Die folgende Tabelle vergleicht die drei Strategien für eine typische Gewerbeanlage. Strategie Nachfrage-Ladungsreduktion Energie-Ladungsreduktion Backup-Verfügbarkeit Komplexität Nachfrage-Ladungs-Management Hoch Keine Teilweise Niedrig Time-of-Use-Arbitrage Keine Hoch Keine Mittel Hybrid Mittel Mittel Voll Hoch Injet HanCang empfiehlt die Hybridstrategie für die meisten kommerziellen Einrichtungen, da sie ausgewogene Einsparungen bei gleichzeitiger Beibehaltung der Backup-Fähigkeit bietet. Der Steueralgorithmus reserviert zwanzig Prozent der Batteriekapazität für Notstrom, nutzt vierzig Prozent für das Bedarfs-Lademanagement und vierzig Prozent für Arbitrage.
Injet HanCang hat über einen Zeitraum von zwei Jahren Leistungsdaten von kommerziellen Energiespeicheranlagen gesammelt. Das durchschnittliche System läuft dreihundertfünfundsechzig Tage im Jahr mit einer Betriebszeit von neunundneunzig Komma fünf Prozent. Der durchschnittliche Energiedurchsatz beträgt einen Zyklus pro Tag, d. h. die Batterie wird einmal täglich geladen und entladen. Der durchschnittliche Gesamtwirkungsgrad liegt bei neunundachtzig Prozent, was bedeutet, dass das System pro einhundert Kilowattstunden, die während des Ladevorgangs verbraucht werden, neunundachtzig Kilowattstunden liefert. Die folgende Tabelle zeigt detaillierte Leistungsdaten von drei kommerziellen Installationen.
Metrik Supermarkt Büroturm Hotel Systemkapazität 500 Kilowattstunden 1000 Kilowattstunden 300 Kilowattstunden Jährlich aufgeladene Energie 175 Megawattstunden 350 Megawattstunden 105 Megawattstunden Jährlich entladene Energie 156 Megawattstunden 312 Megawattstunden 93 Megawattstunden Round-Trip-Effizienz 89 Prozent 89 Prozent 88 Prozent Bedarfsladungsreduzierung 24 Prozent 16 Prozent 18 Prozent Energieladungsreduzierung 14 Prozent 19 Prozent 12 Prozent Reduzierung der Gesamtrechnung 22 Prozent 18 Prozent 15 Prozent Batterieverschlechterung nach 2 Jahren 2,1 Prozent 1,8 Prozent 2,3 Prozent
Aus den kommerziellen Energiespeicheranlagen von Injet HanCang wurden mehrere technische Erkenntnisse gewonnen.
Die erste Erkenntnis ist, dass Lastprognosen die Systemleistung verbessern. Gewerbliche Einrichtungen weisen tägliche und wöchentliche Belastungsmuster auf, die mit angemessener Genauigkeit vorhergesagt werden können. Injet HanCang verwendet einen Algorithmus für maschinelles Lernen, der das Lastprofil des nächsten Tages auf der Grundlage historischer Daten, Wettervorhersagen und Wochentagen vorhersagt. Der Algorithmus reduziert den Prognosefehler im Vergleich zur einfachen Mittelwertbildung von zwölf auf sechs Prozent. Diese verbesserte Prognose ermöglicht es dem Controller, die Batteriekapazität besser zwischen Nachfragemanagement und Arbitrage zu verteilen.
Die zweite Erkenntnis ist, dass die Umgebungstemperatur die Batterieleistung stärker beeinflusst als erwartet. In kommerziellen Einrichtungen in heißen Klimazonen kommt es an Sommernachmittagen zu einer Reduzierung der Batteriekapazität um bis zu fünfzehn Prozent. Injet HanCang umfasst jetzt eine temperaturangepasste Kapazitätsmodellierung in der Dimensionierungsmethodik. Das angepasste Modell erhöht die Batteriekapazität um zwanzig Prozent für Installationen in Regionen mit Sommertemperaturen über fünfunddreißig Grad Celsius.
Die dritte Erkenntnis betrifft die Wechselrichterauswahl. Kommerzielle Energiespeichersysteme erfordern Wechselrichter mit hohem Wirkungsgrad über einen weiten Lastbereich. Das Lastprofil einer Gewerbeanlage variiert zwischen zehn und hundert Prozent der Wechselrichterleistung. Injet HanCang wählt Wechselrichter aus, die bei einer Last von zwanzig bis hundert Prozent einen Wirkungsgrad von über fünfundneunzig Prozent aufrechterhalten. Diese Auswahl verbessert die Gesamtsystemeffizienz um etwa zwei Prozentpunkte im Vergleich zu Standard-Wechselrichtern.
Kommerzielle Energiespeichersysteme müssen in die bestehende elektrische Infrastruktur der Anlage integriert werden. Injet HanCang verwendet einen standortspezifischen Integrationsansatz, der Störungen minimiert. Der Integrationsprozess beginnt mit einer elektrischen Standortuntersuchung, um den optimalen Verbindungspunkt zu ermitteln. Der Verbindungspunkt ist normalerweise die Hauptschalttafel oder eine spezielle Unterschalttafel. Das System ist über einen Leistungsschalter und Stromwandler mit dem Strombus verbunden. Das Steuerungssystem überwacht die Anlagenlast über diese Stromwandler und passt die Batterieleistung entsprechend an. Der Integrationsprozess erfordert eine Abstimmung mit dem örtlichen Energieversorger. Viele Energieversorger verlangen eine Anmeldung oder Genehmigung für gewerbliche Energiespeicheranlagen über fünfzig Kilowatt. Injet HanCang unterstützt Kunden beim Antragsprozess für Versorgungsunternehmen. Der Prozess dauert in der Regel vier bis acht Wochen, abhängig vom Überprüfungszeitraum des Energieversorgers.
Der ROI für kommerzielle Energiespeicher liegt je nach Stromtarif und Systemkosten zwischen fünfzehn und dreißig Prozent. Einrichtungen mit hohen Nachfragegebühren und großen Preisunterschieden in der Nutzungsdauer erzielen den höchsten ROI.
Ein kommerzielles Energiespeichersystem hält typischerweise zehn bis fünfzehn Jahre. Die Batterie muss etwa nach zehn Jahren ausgetauscht werden. Der Wechselrichter und das Steuerungssystem halten in der Regel die gesamten fünfzehn Jahre.
Ja, die kommerziellen Energiespeichersysteme von Injet HanCang sind für die modulare Erweiterung konzipiert. Zur Erhöhung der Kapazität können zusätzliche Batteriemodule hinzugefügt werden. Der Wechselrichter und das Steuerungssystem müssen für die endgültige Erweiterungskapazität dimensioniert sein.
Kommerzielle Energiespeichersysteme erfordern eine jährliche Wartung, einschließlich Kapazitätstests, thermischer Inspektion und Software-Updates. Das Kühlsystem erfordert vierteljährlich eine Filterreinigung. Die gesamten jährlichen Wartungskosten belaufen sich für ein 500-Kilowattstunden-System auf etwa zweitausend Dollar.
Die meisten gewerblichen Energiespeichersysteme sind durch die übliche gewerbliche Sachversicherung abgedeckt. Injet HanCang stellt Dokumentation für das Versicherungs-Underwriting bereit. Für kritische Anwendungen kann eine zusätzliche Absicherung gegen Betriebsunterbrechung sinnvoll sein.
Die gewerblichen Energiespeichersysteme von Injet HanCang sorgen für messbare Kostensenkungen in Einzelhandels-, Büro-, Gastgewerbe- und Rechenzentrumsanwendungen. Die Methodik zur Systemdimensionierung berücksichtigt Lastprofile, Stromtarife und Klimabedingungen. Zu den operativen Strategien gehören Demand-Charge-Management, Time-of-Use-Arbitrage und hybride Ansätze. Leistungsdaten zeigen eine Reduzierung der Gesamtrechnungen um fünfzehn bis zweiundzwanzig Prozent. Technische Erkenntnisse zu Lastprognosen, Temperatureffekten und Wechselrichterauswahl haben das Systemdesign verbessert. Einrichtungen, die an einer kommerziellen Energiespeicherung interessiert sind, können bei Injet HanCang eine Standortbewertung und eine Kosteneinsparungsschätzung anfordern.