Las centrales eléctricas de almacenamiento de energía industrial y comercial, como un medio importante para optimizar la estructura de energía, reducir los costos de electricidad y mejorar la estabilidad del sistema de energía, están recibiendo una atención cada vez mayor de las empresas. Sin embargo, si las empresas tienen las condiciones para configurar las centrales eléctricas de almacenamiento de energía deben evaluarse sistemáticamente a partir de múltiples dimensiones, como el mecanismo de precios de electricidad, las características de consumo de electricidad, la infraestructura de energía y el entorno del sitio. A continuación, explicaremos los factores de juicio central para las empresas para configurar las centrales eléctricas de almacenamiento de energía industrial y comercial desde las perspectivas de la tecnología, la economía y la seguridad.
1 Mecanismo de precios de electricidad y evaluación de características de consumo de electricidad
(1) Política de precio de la electricidad de Peak Valley y nivel de diferencia de precio
El mecanismo de precios de electricidad es un factor clave que determina la viabilidad económica del almacenamiento de energía industrial y comercial. Las empresas deben confirmar primero si la política de precios de electricidad de Peak y Valley se implementa en su región y centrarse en analizar las diferencias de precios durante los períodos pico y del valle. En términos generales, la diferencia de precio entre Peak y Valley debe alcanzar {{0}}. 8 yuan\/kWh o más para garantizar que el sistema de almacenamiento de energía logre un ahorro significativo de costos a través de la "carga y descarga máxima del valle". Si la diferencia de precios entre el pico y el valle es pequeña (como menos de 0.6 yuanes\/kWh), el ciclo de retorno de inversión del sistema de almacenamiento de energía se extenderá significativamente, e incluso puede perder su viabilidad económica.
Además, se debe prestar atención a si hay períodos pico (como picos de consumo de electricidad de verano). Si los precios de la electricidad de una empresa son significativamente más altos durante los períodos máximos que durante los períodos máximos normales y la carga de electricidad se concentra, el sistema de almacenamiento de energía puede reducir aún más los costos de electricidad a través de la descarga dirigida.
(2) consumo total de electricidad y fluctuación de carga
1. Umbral para el consumo total de electricidad:
El consumo anual de electricidad de las empresas debe alcanzar una determinada escala (generalmente se recomienda ser superior a 2 millones de kWh) para respaldar la configuración de capacidad y la utilización eficiente de los sistemas de almacenamiento de energía. Si el consumo total de electricidad es demasiado bajo (como menos de 1 millón de kWh por año), la capacidad instalada del sistema de almacenamiento de energía es limitada, y la asignación de costo fijo por unidad de capacidad es alta, lo que resulta en un período de retorno de inversión de más de 8 años y una disminución de la eficiencia económica.
2. Distribución de períodos de carga:
Es necesario analizar la proporción de la carga de electricidad de la empresa durante los períodos pico, valle y normales. Si la proporción del consumo de electricidad durante los períodos máximos (incluidos los picos) es alta (como superior al 40%), y hay un período de carga baja estable durante los períodos del valle (como la noche), el sistema de almacenamiento de energía puede desempeñar completamente el papel de "afeitado pico y relleno de valles". Por el contrario, si la carga de electricidad de la empresa es uniforme durante todo el día (como solo producir en secciones planas), o la proporción del consumo máximo de electricidad es inferior al 20%, el valor de afeitar máximo del sistema de almacenamiento de energía se reducirá significativamente. Por ejemplo, las empresas típicas de alta energía que consumen energía, como los centros de datos y las fábricas de semiconductores, con carga máxima concentrada y larga duración, son objetos ideales para la configuración de almacenamiento de energía.
3. Días de producción anuales y continuidad:
Se recomienda que los días de producción anuales de la empresa superen los 320 días, y el período de cierre y mantenimiento es relativamente corto. Si hay cierres estacionales frecuentes (como las paradas anuales superiores a los 50 días), las horas de utilización anuales del sistema de almacenamiento de energía disminuirán, lo que dará como resultado una disminución en los ingresos por la capacidad de la unidad.
2 Carga del transformador y adaptabilidad a los sistemas de energía
(1) Evaluación de capacidad restante de transformadores
Los transformadores son el equipo central para el acceso a la energía, y su capacidad restante determina directamente la capacidad de carga de los sistemas de almacenamiento de energía. Las empresas deben obtener la capacidad nominal y la tasa de carga real de los transformadores a través de facturas de electricidad o sistemas de monitoreo de energía (especialmente prestar atención a la situación de carga durante el valle y la hora de paz). Durante la carga del valle, el sistema de almacenamiento de energía es equivalente a agregar una nueva carga de electricidad, y es necesario garantizar que la suma de la potencia de carga y la carga existente no exceda el 90% de la capacidad nominal del transformador.
Si el transformador opera bajo alta carga durante mucho tiempo y la capacidad restante en la sección del valle es insuficiente, se debe dar prioridad a la expansión y renovación de la capacidad del transformador, o ajustar la estrategia de almacenamiento y carga de energía (como usar la capacidad de la sección plana para cargar), de lo contrario, puede causar sobrecarga del transformador y afectar la seguridad del sistema de energía.
(2) Estructura del sistema de energía y condiciones de acceso
1. Número de transformadores y diseño de redundancia:
Si una empresa tiene múltiples transformadores (como un sistema de fuente de alimentación distribuido), es necesario evaluar la distribución de carga de cada transformador y la relación de respaldo entre ellos. Aunque los sistemas redundantes pueden mejorar la confiabilidad del suministro de alimentación, pueden aumentar la complejidad del acceso al almacenamiento de energía (como el control coordinado de múltiples puntos de acceso), y la ubicación de acceso óptima debe determinarse a través de un diagrama de cableado primario eléctrico (generalmente seleccionando una barra de bus de 400 V en el lado de bajo voltaje).
2. Capacidad de flujo y protección de flujo direccional bi:
El sistema de almacenamiento de energía admite el flujo de energía bidireccional (tomando energía de la red durante la carga y suministro de energía a la carga durante la descarga), por lo que es necesario confirmar el nivel de voltaje (generalmente 380V\/400V), la capacidad de corriente y la coincidencia de fase del punto de acceso. Al mismo tiempo, se debe configurar la protección contra el flujo de retorno, la protección contra sobrecarga y otros dispositivos para evitar la interferencia con la red eléctrica.
3. Colaboración con fuentes de energía distribuidas como Fotovoltaica:
Si la empresa ya ha instalado o planea instalar sistemas fotovoltaicos, se debe dar prioridad al diseño de "almacenamiento de luz integrado". Cabe señalar que la instalación de almacenamiento de energía en el mismo punto de acceso de la cuadrícula puede afectar el espacio de expansión fotovoltaica. Por lo tanto, es necesario planificar la escala de instalación fotovoltaica, el método de acceso y la relación de auto uso por adelantado para garantizar el funcionamiento coordinado del almacenamiento fotovoltaico y de energía (como priorizar la carga de electricidad de excedentes fotovoltaicos y reducir la compra de electricidad desde la cuadrícula durante los períodos de valle).
3 Medio ambiente y cumplimiento de seguridad del sitio
(1) Requisitos de selección del sitio
1. Condiciones geográficas y ambientales:
Terreno y espacio: elija un sitio al aire libre plano y seco (la instalación interior debe cumplir con los requisitos de ventilación y disipación de calor), evite las áreas directas de la luz solar y la acumulación de agua para reducir el consumo de energía de control de temperatura del equipo. El sitio debe tener suficiente terreno endurecido para soportar el peso del equipo de almacenamiento de energía (un contenedor de almacenamiento de energía de 20 pies típico pesa aproximadamente 30 toneladas) y reserva canales de transporte y elevación (con un ancho de no menos de 4 metros).
Distancia segura: debe cumplir con estándares como el "Código de diseño para las centrales eléctricas electroquímicas de almacenamiento de energía" (GB 51048), mantener una distancia segura de las áreas de oficina y residenciales (generalmente la distancia entre el compartimento de la batería y el edificio no es inferior a 5 metros) y establece cinturones de aislamiento de incendios. Si está cerca de lugares inflamables y explosivos (como plantas químicas, estaciones de gas), se deben tomar medidas de protección adicionales.
2. Distancia desde la sala de distribución:
El sistema de almacenamiento de energía debe ubicarse lo más cerca posible de la sala de distribución (con una distancia recomendada de no más de 100 metros) para acortar la longitud del cable, reducir la pérdida de línea y reducir los costos de construcción. Al mismo tiempo, se deben considerar condiciones prácticas como la dirección de la zanja y el diseño del puente para evitar modificaciones complejas de la tubería.
(2) Revisión de cumplimiento
1. Naturaleza y planificación de la tierra:El sitio debe ser tierras industriales o comerciales, de conformidad con los requisitos locales de planificación urbana y control del uso de la tierra. El sitio de alquiler debe garantizar que el período de arrendamiento cubra el período de retorno de la inversión del sistema de almacenamiento de energía (generalmente 10-15 años) y obtener la autorización del propietario.
2. Aceptación de fuego y seguridad:De acuerdo con los requisitos del departamento de bomberos local, se deben configurar los sistemas automáticos de extinción de incendios, dispositivos de monitoreo de fugas de gas, etc. y se deben reservar rutas de evacuación seguras. El sistema de almacenamiento de energía debe aprobar certificaciones relevantes como CE y UL, y el tipo de batería debe priorizar el uso de materiales de fosfato de hierro de litio de alta seguridad (para evitar el riesgo de fugitivo térmico en baterías de manganeso de cobalto de níquel).
3. Evaluación del impacto ambiental:Algunas regiones requieren una presentación de impacto ambiental para proyectos de almacenamiento de energía (como el ruido y las pruebas de radiación electromagnética), especialmente en áreas densamente pobladas, para garantizar que el ruido de operación del equipo sea inferior a 60 decibelios y la radiación electromagnética cumple con los estándares nacionales.
4 Tipo de empresa y necesidades especiales
(1) Enterprisas de carga de alta energía que consumen y fluctuando
Las industrias manufactureras (como el procesamiento de acero, químicos y mecánicos), centros de datos, grandes centros comerciales y otras empresas tienen las características del alto consumo de electricidad y diferencias significativas en las cargas pico y valle, lo que los convierte en objetivos clave para la configuración de almacenamiento de energía.
(2) empresas sensibles a la calidad de la potencia
La fabricación de precisión, el semiconductor electrónico, las industrias biofarmacéuticas y otras industrias tienen requisitos extremadamente altos para la estabilidad de voltaje y la continuidad del suministro de energía. El sistema de almacenamiento de energía puede responder rápidamente (en milisegundos) a las fluctuaciones en la red eléctrica, sirviendo como fuente de energía de respaldo para garantizar el funcionamiento de los equipos de producción y evitar un aumento en las tasas de defectos o daños en el equipo causado por interrupciones de energía o caídas de voltaje.
(3) Transformación verde y empresas impulsadas por políticas
Con la implementación de barreras comerciales, como la tarifa de carbono de la UE (CBAM), las empresas orientadas a la exportación como el acero, el aluminio y la electricidad enfrentan presión para reducir las emisiones. La configuración de los sistemas de almacenamiento de energía puede ayudar a las empresas a integrar fuentes de energía renovable, como la fotovoltaica y la energía eólica, reducir la intensidad de emisiones de carbono, mejorar el rendimiento de ESG y disfrutar de las políticas de subsidios de almacenamiento de energía del gobierno local (como subsidios de inversión, recompensas de la diferencia de precios máximas del valle, etc.).
5 Cálculo económico y diseño de esquema
1. Recopilación de datos y encuesta en el sitio:
Es necesario recopilar la lista de facturas de electricidad (incluida la estructura de precios de la electricidad y el método de facturación), curva de carga de 15 minutos, parámetros del transformador, dibujos de la sala de distribución, fotos del sitio y otra información de la empresa en los últimos 12 meses, y forman un informe detallado de la encuesta.
2. Cálculo de capacidad preliminar:
Según la diferencia de carga durante los períodos de pico y valle, la capacidad restante del transformador y la duración de la descarga de destino (como 2- hora de la hora máxima), la potencia (KW) y la capacidad (KWH) del sistema de almacenamiento de energía se determinan preliminarmente. Por ejemplo, si la brecha de carga máxima es de 500kW y el tiempo de descarga es de 4 horas, la capacidad de almacenamiento de energía debe ser de al menos 2000 kWh.
3. Análisis de simulación y sensibilidad de ingresos:
Al simular la operación del sistema de almacenamiento de energía, calcule la capacidad anual de carga y descarga, ahorro de costos de electricidad y período de recuperación de la inversión. Necesitamos considerar el impacto de los cambios en las políticas de precios de electricidad, la degradación del equipo (tasa de degradación de la capacidad anual menor o igual al 3%), los costos de mantenimiento y otros factores para desarrollar un plan de ingresos de escenario múltiple.
4. Diseño del esquema técnico:
Defina claramente la selección del equipo para el sistema de almacenamiento de energía (como contenedores, grupos de baterías modulares), método de acceso (conexión de cuadrícula lateral de bajo voltaje), estrategia de control (conmutación automática de valles pico, monitoreo de carga en tiempo real) y proporcionar protección contra incendios, monitoreo y sistemas de comunicación para garantizar una operación segura y eficiente.
La configuración de las centrales eléctricas de almacenamiento de energía industrial y comercial por parte de las empresas es una decisión técnica y económica compleja que requiere una consideración integral de varios factores, como los mecanismos de precios de electricidad, las características de consumo de electricidad, la capacidad del transformador, las condiciones del sitio y el entorno de políticas. A través de la evaluación preliminar científica, las empresas pueden aclarar si tienen las condiciones de configuración y cómo diseñar la solución óptima de almacenamiento de energía.