تامین توان برای مراکز خرید: راهحلهای هوشمند ذخیره سازی انرژی برای صرفهجویی، پایداری و پایداری
Ⅰ. چالشهای انرژی و ارزش ذخیرهسازی انرژی در مراکز خرید
مراکز خرید به عنوان مجتمعهای تجاری با مصرف بالا، ویژگیهای مصرف برق مشخصی دارند:
- تفاوت قیمت بلند-کوتاه شدید: قیمت برق در ساعات پربار (مثلاً ۸:۰۰–۱۱:۰۰، ۱۷:۰۰–۲۲:۰۰) ۳ تا ۴ برابر قیمت ساعات کمبار شب است.
- نوسانات بار قوی: عملیات شروع و توقف متمرکز تجهیزات مانند سیستمهای گرمایش و سرمایش (۴۰٪)، روشنایی (۲۵٪) و آسانسور (۱۵٪) باعث افزایش ناگهانی مصرف برق میشود.
- نیاز به ثبات برق بالا: قطع برق سیستمهای POS، سیستمهای امنیتی و تجهیزات زنجیره سرد را مختل میکند و منجر به ضرر مالی قابل توجه میشود.
سیستمهای ذخیرهسازی انرژی هزینههای برق را ۲۰٪ تا ۴۰٪ کاهش میدهند و با سه تابع اصلی شامل کاهش اوج، مدیریت تقاضا و پشتیبانی اضطراری میزان قابلیت اطمینان شبکه را افزایش میدهند.
Ⅱ. طراحی معماری سیستم
۱. پیکربندی سختافزاری
|
اجزاء |
مشخصات فنی |
عملکرد |
|
باتری (ESS) |
سلولهای LFP (دوره عمر ≥6,000 دور) |
امنیت بالا، عمر طولانی؛ پشتیبانی از ۲ دور شارژ/فشار در روز |
|
PCS دوطرفه |
مبدل با فرکانس بالا (پاسخ <10ms، ≥95% کارایی) |
تبدیل AC/DC؛ تغییر سلیس از شبکه متصل/قطع از شبکه |
|
پانل توزیع هوشمند |
تبديل خودکار چند مداري |
تخصیص برق به بارهای حیاتی (مانند کنترل آتشنشانی، زنجیره سرد) |
|
سیستم مدیریت انرژی (EMS) |
پیشبینی بار و بهینهسازی استراتژی بر اساس هوش مصنوعی |
تنظیم دینامیکی برنامههای شارژ/فشار برای به حداکثر رساندن بازده سرمایهگذاری |
۲. ساختار توپولوژی
• یکپارچهسازی انعطافپذیر: پشتیبانی از جفتشدن DC با سیستمهای فتوولتائیک خورشیدی یا جفتشدن AC با شبکه، قابلیت سازگاری برای پروژههای جدید/بازسازی.
• مزدوجیت چندسطحی: سیستمهای آتشنشانی مستقل (با پشتیبانی ≥3 ساعت) برای تضمین تخلیه اضطراری.
Ⅲ. عملکردهای اصلی و سناریوهای کاربرد
۱. افزایش کارایی هزینهای
• سودآوری بلند-کوتاه: شارژ در ساعات کمبار (۰:۰۰–۸:۰۰) و فشار در ساعات پربار؛ IRR به ۱۳٪–۲۰٪ میرسد.
• مدیریت هزینه تقاضا: صاف کردن منحنی بار، کاهش هزینههای ظرفیت ترانسفورماتور (برای کاربران >315kVA).
• درآمد پاسخ تقاضا: شرکت در برنامههای کاهش اوج شبکه.
۲. تضمین ثبات
• پشتیبانی سلیس: تغییر از شبکه متصل به قطع از شبکه <10ms؛ عدم اختلال برای آسانسورها/سیستمهای امنیتی.
• بهینهسازی کیفیت برق: کاهش فروپاشی ولتاژ و هارمونیکها برای محافظت از تجهیزات حساس (مانند مراکز داده).
۳. یکپارچهسازی انرژی سبز
• یکپارچهسازی PV-ذخیرهسازی-شارژ:
o خورشیدی سقفی → ESS ذخیرهسازی انرژی اضافی → تأمین انرژی شارژرهای خودروهای الکتریکی.
o افزایش مصرف خودی انرژی تجدیدپذیر به ۸۰٪، کاهش انتشار کربن.
Ⅳ. استراتژیهای کنترل هوشمند
|
الگوریتمهای اصلی EMS |
استراتژی |
اجراییسازی |
مزیت |
|
تخصیص دینامیکی بلند-کوتاه |
بهینهسازی زمان شارژ/فشار با استفاده از تعرفههای TOU و پیشبینی بار |
۲ دور در روز؛ به حداکثر رساندن درآمد |
|
|
کنترل تقاضا |
نظارت بار در زمان واقعی؛ ESS کاهش اوج |
کاهش هزینههای بهروزرسانی ترانسفورماتور |
|
|
بهینهسازی چندهدفه |
تعادل بین هزینه (تفاوت قیمت) و عمر باتری (تعداد دور) |
تمدید عمر سیستم به ۱۰ سال |
Ⅴ. اجراییسازی و تحلیل بازده سرمایهگذاری
۱. فرآیند نصب
- بازرسی بار: تجزیه و تحلیل دادههای تاریخی برای شناسایی بارهای اوج و تجهیزات حیاتی.
- برنامهریزی ظرفیت: نصب ESS با ۲۰٪ تا ۳۰٪ از مجموع بار (مثلاً ۱ MW بار → سیستم ۲۰۰ kW/400 kWh).
- یکپارچهسازی سیستم: کابین All-in-One مدولار؛ نصب در ≤2 هفته.
۲. مدل بازده سرمایهگذاری
|
مورد |
ارزش |
توضیحات |
|
CAPEX |
¥1.2–1.5/Wh |
شامل تجهیزات، نصب، دسترسی به شبکه |
|
ساختار درآمد سالانه |
||
|
درآمد بلند-کوتاه |
۶۰٪ تا ۷۰٪ |
تفاوت قیمت تا ¥0.8/kWh |
|
کاهش هزینه تقاضا |
۲۰٪ تا ۳۰٪ |
کاهش هزینههای ظرفیت ترانسفورماتور |
|
دوره بازگشت سرمایه |
۵ تا ۷ سال |
IRR >12% (شامل مساعدتها) |
Ⅵ. نوآوری: از کارایی به "مرکز خرید صفر کربن"
- نیروگاه مجازی (VPP):
o تجمیع منابع ESS مرکز خرید برای شرکت در بازارهای نقدی، افزایش انعطافپذیری درآمد. - مدیریت دارایی کربن:
o کمیسازی کاهش انتشارات از طریق PV/ESS برای حسابداری کربن و مالی سبز. - همکاری ساختمان هوشمند:
o یکپارچهسازی پیشبینی جریان مسافران بر اساس AI برای تنظیم دینامیکی بارهای گرمایش و سرمایش/روشنایی (مثلاً کاهش بار ۳۰٪ در مناطق با ترافیک کم).
