Коммерческое хранилище энергии — это аккумуляторные системы, установленные на коммерческих объектах для снижения затрат на электроэнергию, улучшения качества электроэнергии и обеспечения резервного питания. Injet HanCang предлагает коммерческие системы хранения энергии, специально разработанные для розничных магазинов, офисных зданий, отелей и объектов легкой промышленности. В этой статье представлены методы определения размера системы, стратегии эксплуатации и данные о производительности коммерческих установок.
Коммерческое хранение энергии служит трем основным приложениям в коммерческих зданиях. Первое применение — снижение пикового спроса. Счета за коммерческую электроэнергию включают плату за потребление, основанную на максимальном среднем потреблении электроэнергии за пятнадцать минут в течение расчетного периода. Коммерческие накопители энергии разряжаются в периоды пиковой нагрузки, чтобы уменьшить потребление электроэнергии из сети и снизить плату за потребление. Второе применение — арбитраж по времени использования. Коммунальные предприятия взимают разные тарифы на электроэнергию в разное время суток. Коммерческие накопители энергии заряжаются в периоды низких тарифов и разряжаются в периоды высоких тарифов, что снижает расходы на электроэнергию. Третье применение — резервное питание. Коммерческое хранилище энергии обеспечивает электроэнергию во время кратковременных отключений сети, защищая чувствительное оборудование и предотвращая перерывы в работе сети.
Injet HanCang установила коммерческие системы хранения энергии более чем на пятидесяти коммерческих объектах. В таблице ниже приведены примеры реализованных проектов. Тип объекта Мощность системы Инверторная мощность Основное применение Ежемесячное сокращение счетов Супермаркет 500 киловатт-часов 250 киловатт Снижение пикового спроса 22 процента Офисная башня 1000 киловатт-часов 500 киловатт Арбитраж по времени использования 18 процентов Гостиница 300 киловатт-часов 150 киловатт Резервное питание 15 процентов Торговый центр 800 киловатт-часов 400 киловатт Снижение пиковой нагрузки 20 процентов Центр обработки данных 1500 киловатт-часов 750 киловатт Резервная мощность 12 процентов
Правильный расчет размеров коммерческого хранилища энергии требует анализа профиля нагрузки объекта и структуры тарифов на коммунальные услуги. Injet HanCang использует пятиэтапную методику определения размера. На первом этапе собираются данные о нагрузке с пятнадцатиминутным интервалом за последние двенадцать месяцев. На втором этапе определяется структура тарифов на коммунальные услуги, включая плату за электроэнергию, плату за потребление и периоды использования. На третьем этапе рассчитывается потенциал снижения пикового спроса путем анализа продолжительности и частоты пиков спроса. На четвертом этапе рассчитывается потенциал арбитража путем сравнения цен на электроэнергию в пиковые и внепиковые часы. На пятом этапе определяется оптимальная мощность, обеспечивающая баланс между экономией и стоимостью системы. Для типичного офисного здания с пиковой нагрузкой в пятьсот киловатт и ежемесячной платой за потребление электроэнергии в размере пятнадцати долларов за киловатт потенциал снижения пиковой нагрузки рассчитывается следующим образом. На объекте бывают пики спроса продолжительностью от пятнадцати до тридцати минут во второй половине дня в будние дни.
Коммерческая система хранения энергии с инвертором на пятьсот киловатт и мощностью в двести киловатт-часов может сэкономить пятьдесят киловатт от каждого из пяти пиков спроса. Ежемесячная экономия спроса составляет пятьдесят киловатт, умноженных на пятнадцать долларов за киловатт, что составляет семьсот пятьдесят долларов в месяц. Ежегодная экономия спроса составляет девять тысяч долларов.
Коммерческие системы хранения энергии могут эксплуатироваться по разным стратегиям в зависимости от целей объекта. Injet HanCang предлагает три стандартные стратегии работы.
Первая стратегия – управление спросом и расходами. Система контролирует энергопотребление объекта и разряжает батарею всякий раз, когда потребление превышает заданный порог. Порог установлен, чтобы избежать пиков спроса без ограничения нормальной работы.
Вторая стратегия — арбитраж по времени использования. Система заряжается в период с самой низкой скоростью и разряжается в период с самой высокой скоростью. Третья стратегия представляет собой гибридный подход, сочетающий в себе управление спросом и арбитражем. Система резервирует некоторую емкость батареи на случай пиков спроса, а оставшуюся емкость использует для арбитража. В таблице ниже сравниваются три стратегии для типичного коммерческого объекта. Стратегия Снижение затрат на электроэнергию Снижение затрат на электроэнергию Доступность резервного копирования Сложность Управление оплатой по требованию Высокая Нет Частичная Низкая Арбитраж времени использования Нет Высокая Нет Средняя Гибридная Средняя Средняя Полная Высокая Впрыск HanCang рекомендует гибридную стратегию для большинства коммерческих объектов, поскольку она обеспечивает сбалансированную экономию при сохранении возможности резервного копирования. Алгоритм управления резервирует двадцать процентов емкости батареи для резервного питания, использует сорок процентов для управления расходами по требованию и сорок процентов для арбитража.
Injet HanCang собирала данные о производительности коммерческих установок хранения энергии за двухлетний период. В среднем система работает триста шестьдесят пять дней в году, а время безотказной работы составляет девяносто девять целых пять целых процентов. Средняя пропускная способность энергии составляет один цикл в день, то есть батарея заряжается и разряжается один раз в день. Средний КПД в обоих направлениях составляет восемьдесят девять процентов, что означает, что система выдает восемьдесят девять киловатт-часов на каждые сто киловатт-часов, израсходованных во время зарядки. В таблице ниже показаны подробные данные о производительности трех коммерческих установок.
Метрическая система Супермаркет Офис Башня Отель Мощность системы 500 киловатт-часов 1000 киловатт-часов 300 киловатт-часов Годовая заряженная энергия 175 мегаватт-часов 350 мегаватт-часов 105 мегаватт-часов Годовая отдача энергии 156 мегаватт-часов 312 мегаватт-часов 93 мегаватт-часа КПД в обе стороны 89 процентов 89 процентов 88 процентов Снижение платы за потребление 24 процента 16 процентов 18 процентов Снижение заряда энергии 14 процентов 19 процентов 12 процентов Общее снижение счетов 22 процента 18 процентов 15 процентов Деградация батареи через 2 года 2,1 процента 1,8 процента 2,3 процента
В ходе коммерческих установок хранения энергии Injet HanCang было получено несколько технических идей.
Первый вывод заключается в том, что прогнозирование нагрузки повышает производительность системы. Коммерческие объекты имеют ежедневные и еженедельные графики нагрузки, которые можно прогнозировать с достаточной точностью. Injet HanCang использует алгоритм машинного обучения, который прогнозирует профиль нагрузки на следующий день на основе исторических данных, прогнозов погоды и дня недели. Алгоритм снижает ошибку прогнозирования с двенадцати процентов до шести процентов по сравнению с простым усреднением. Такое улучшенное прогнозирование позволяет контроллеру лучше распределять емкость аккумулятора между управлением спросом и арбитражем.
Второй вывод заключается в том, что температура окружающей среды влияет на производительность батареи больше, чем ожидалось. Коммерческие объекты в жарком климате испытывают снижение емкости аккумуляторов до пятнадцати процентов в летние дни. Injet HanCang теперь включает в методологию расчета производительность с учетом температуры. Доработанная модель увеличивает емкость аккумулятора на двадцать процентов для установки в регионах с летней температурой выше тридцати пяти градусов по Цельсию.
Третий вывод касается выбора инвертора. Коммерческим системам хранения энергии требуются инверторы с высокой эффективностью в широком диапазоне нагрузок. Профиль нагрузки коммерческого объекта варьируется от десяти до ста процентов номинальной мощности инвертора. Injet HanCang выбирает инверторы, которые поддерживают эффективность выше девяноста пяти процентов при нагрузке от двадцати до ста процентов. Этот выбор повышает общую эффективность системы примерно на два процентных пункта по сравнению со стандартными инверторами.
Коммерческие системы хранения энергии должны быть интегрированы с существующей электрической инфраструктурой объекта. Injet HanCang использует подход к интеграции с учетом специфики объекта, который сводит к минимуму сбои. Процесс интеграции начинается с обследования электроустановки для определения оптимальной точки подключения. Точкой подключения обычно является главный распределительный щит или выделенная дополнительная панель. Система подключается к электрической шине через автоматический выключатель и трансформаторы тока. Система управления контролирует нагрузку объекта через эти трансформаторы тока и соответствующим образом регулирует мощность аккумулятора. Процесс интеграции требует координации с местным коммунальным предприятием. Многие коммунальные предприятия требуют уведомления или одобрения для коммерческих установок хранения энергии мощностью более пятидесяти киловатт. Injet HanCang помогает клиентам подать заявку на коммунальные услуги. Этот процесс обычно занимает от четырех до восьми недель в зависимости от графика проверки коммунального предприятия.
Окупаемость инвестиций в коммерческое хранение энергии колеблется от пятнадцати до тридцати процентов в зависимости от тарифов на коммунальные услуги и стоимости системы. Объекты с высокой стоимостью потребления и большой разницей в ценах во время использования достигают самой высокой рентабельности инвестиций.
Коммерческая система хранения энергии обычно служит от десяти до пятнадцати лет. Аккумулятор требует замены примерно через десять лет. Инвертор и система управления обычно служат полные пятнадцать лет.
Да, коммерческие системы хранения энергии Injet HanCang предназначены для модульного расширения. Для увеличения емкости можно добавить дополнительные аккумуляторные модули. Инвертор и система управления должны быть рассчитаны на конечную мощность расширения.
Коммерческие системы хранения энергии требуют ежегодного обслуживания, включая тестирование мощности, термическую проверку и обновление программного обеспечения. Система охлаждения требует очистки фильтра ежеквартально. Общая годовая стоимость обслуживания системы мощностью пятьсот киловатт-часов составляет примерно две тысячи долларов.
Большинство коммерческих систем хранения энергии застрахованы стандартным страхованием коммерческой недвижимости. Injet HanCang предоставляет документацию для страхования. Для критически важных приложений может потребоваться дополнительное покрытие на случай прерывания деятельности.
Коммерческие системы хранения энергии Injet HanCang обеспечивают измеримое снижение счетов в розничной торговле, офисе, гостиничном бизнесе и центрах обработки данных. Методология определения размера системы учитывает профили нагрузки, тарифы на коммунальные услуги и климатические условия. Операционные стратегии включают управление спросом и расходами, арбитраж по времени использования и гибридные подходы. Данные о производительности показывают общее сокращение счетов на пятнадцать-двадцать два процента. Технические знания, касающиеся прогнозирования нагрузки, температурных эффектов и выбора инвертора, позволили улучшить конструкцию системы. Предприятия, заинтересованные в коммерческом хранении энергии, могут запросить у Injet HanCang оценку объекта и экономию.