Оптимизация использования возобновляемой энергии: Промышленное и коммерческое решение для накопления энергии с целью выравнивания пиков нагрузки стабилизации сети и экономии

Ⅰ. Исполнительный обзор​
По мере ускорения глобального энергетического перехода, системы накопления энергии для промышленных и коммерческих пользователей (ICESS) стали ключевым решением для решения проблем разницы в тарифах на электроэнергию в пиковые и непиковые часы, колебаний в сети и интеграции возобновляемых источников энергии. Сочетая новые технологии генерации энергии (например, солнечные панели, ветроэнергетика) с технологиями умных сетей, ICESS оптимизирует управление энергией. Это модульное решение охватывает весь процесс от выбора технологии до коммерческой реализации, предоставляя предприятиям экономически жизнеспособную и соответствующую требованиям безопасности систему управления энергией.

​II. Постановка проблемы: ключевые энергетические вызовы для промышленных и коммерческих пользователей​

1. ​Высокие затраты на электроэнергию:​​ Разница в тарифах между пиковыми и непиковыми часами превышает 0,7 юаней за кВт·ч, при этом пиковые тарифы составляют 72% от общих затрат на электроэнергию предприятий.
2. ​Нестабильность сети:​​ Ограничения подачи электроэнергии и колебания напряжения приводят к простою производства и потерям эффективности.
3. ​Низкое использование возобновляемой энергии:​​ Средний уровень самоиспользования солнечной энергии на месте составляет всего 30%, в то время как тарифы на продажу энергии в сеть приносят минимальный доход.
4. ​Давление на мощность сети:​​ Кратковременные пиковые нагрузки вынуждают к дорогостоящим модернизациям сети (например, замене трансформаторов).

​III. Решение: архитектура системы ICESS​
​1. Основные компоненты и выбор технологии​

​2. Проектирование интеграции системы​

• ​Модульные шкафы:​​ Емкость одного шкафа: 500 кВт·ч - 1 МВт·ч, поддерживает параллельное расширение (например, система 4 МВт требует 4-8 шкафов).
• ​Интеграция многотиповых источников энергии:​​
   ​Синергия PV-накопления:​​ Увеличивает уровень самоиспользования солнечной энергии до 80%;
   ​Координация накопления и зарядки:​​ Снижает влияние быстрой зарядки электромобилей, уменьшая нагрузку на трансформаторы.

​IV. Сценарии применения и бизнес-модели​
​1. Типичные сценарии​

​2. Экономический анализ​

• ​Экономия затрат:​​
  o ​Арбитраж цен:​​ Использование разницы в тарифах (0,7 юаней за кВт·ч) для снижения затрат на электроэнергию на 15-30%;
  o ​Управление спросом:​​ Снижение сборов, основанных на мощности (применимо для трансформаторов >315 кВА).
• ​Анализ ROI:​​
• Начальные инвестиции: 5 млн юаней (система 1 МВт);
• Период окупаемости: 3-5 лет (в зависимости от местных субсидий и тарифной политики).

​V. Дорожная карта реализации​

1. ​Оценка потребностей:​​ Анализ данных по потреблению электроэнергии за 12 месяцев для определения профилей нагрузки и паттернов пиковых и непиковых часов.
2. ​Проектирование системы:​​
   o ​Расчет емкости:​​ Емкость накопителя = среднее суточное потребление в пиковые часы × DoD (85%) × эффективность системы (88%);
   o ​Выбор места установки:​​ Близость к источникам возобновляемой энергии или центрам нагрузки.
3. ​Развертывание и обслуживание:​​
   o Модульная установка (проектный график <30 дней);
   o Интеллектуальный мониторинг: BMS+EMS реального времени, затраты на эксплуатацию и обслуживание <2% от CAPEX в год.

​VI. Кейс-стади: завод по производству электроники​

• ​Проблема:​​ Пиковая нагрузка днем в 2 раза выше, чем ночью, при этом пиковые тарифы составляют 72% от затрат на электроэнергию.
• ​Решение:​​ Внедрена система накопления энергии с мощностью 300 кВт и емкостью 500 кВт·ч на основе аккумуляторов LFP.
• ​Результаты:​​
• Снижение годовых затрат на электроэнергию на 20%;
• Уровень самоиспользования солнечной энергии увеличен до 80%;
• 4-часовое резервное питание для критических производственных линий.