C&I ESS технологи нь бизнес, үйлдвэр, аж үйлдвэрийн байгууламжийн цахилгаан эрчим хүчийг хадгалах, удирдахад зориулагдсан-том-батарейны{2}}төмрөгт суурилсан Арилжааны болон Аж үйлдвэрийн эрчим хүч хадгалах системд суурилсан шийдлүүдийг хэлнэ. Энгийн C&I ESS нь литийн{4}}ион батерейг ашиглан цахилгаан эрчим хүчийг эрэлт багатай үед хурааж, оргил ачааллын үед ялгаруулж, эрчим хүчний арбитраар дамжуулан зардлыг бууруулж, тасалдсан үед нөөц эрчим хүчээр хангадаг.
C&I эрчим хүчний хадгалалтын систем хэрхэн ажилладаг вэ
Үндсэндээ C&I ESS нь цахилгааныг цэнэглэх, хадгалах, цэнэглэх зохицуулалттай циклээр ажилладаг. Систем нь цахилгаан эрчим хүчний үнэ хамгийн хямд байх-оргил ачааллын үед шөнийн цагаар эсвэл сэргээгдэх эрчим хүч ихтэй үед-батарейгаа цэнэглэдэг. Эрэлт нэмэгдэх эсвэл үнэ өсөх үед Эрчим хүчний удирдлагын систем (БОМС) нь хадгалсан тогтмол гүйдлийн хүчийг хувьсах гүйдэл болгон хувиргаж, түүнийг байгууламж эсвэл сүлжээнд нийлүүлэхийн тулд Эрчим хүчний хувиргах системийг (PCS) ажиллуулдаг.
Тагнуулын мэдээлэл нь цахилгаан эрчим хүчний үнэ тариф, ачааллын горим, цаг агаарын урьдчилсан мэдээ, сүлжээний дохио зэрэгт тасралтгүй дүн шинжилгээ хийдэг БОМС-д оршдог. Орчин үеийн системүүд үнийн өөрчлөлтөд бодит цаг хугацаанд хариу үйлдэл үзүүлж, цэнэглэх, барих эсвэл цэнэглэх хугацааг автоматаар оновчтой болгох боломжтой. Жишээлбэл, үйлдвэрлэлийн үйлдвэр 500 кВт.ц системийг 22.08-06.00 цагийн хооронд $0.08/кВт.ц үнээр цэнэглэж, дараа нь үдээс хойшхи оргил үед цэнэг нь $0.24/кВт.цагт хүрэх үед цэнэгээ цэнэглэж-$0.16/кВт.ц арбитражийн зөрүүг барьж болно.
Физик систем нь хамт ажилладаг дөрвөн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгээс бүрдэнэ. Зайны багц-голдуу литийн төмрийн фосфат (LiFePO4) эсүүд- бодит хадгалах зайг хангаж, цэнэгийн 80% гүнд 6,000-8,000 цэнэглэх циклийг санал болгодог. PCS нь хоёр чиглэлтэй гүүр болж, хувьсах болон тогтмол гүйдлийн хооронд хүчийг хувиргаж, 98% -д хүрдэг. Батерейны удирдлагын систем (BMS) нь эсийн түвшний хүчдэл, температур болон цэнэгийн төлөвийг хянаж, дулааны удирдлагаар дамжуулан аюулгүй байдлыг хангаж, хэт цэнэглэх, гүн цэнэггүй болохоос сэргийлдэг. Эцэст нь туслах системүүд нь хөргөлт, гал унтраах, хүрээлэн буй орчны хяналтыг зохицуулдаг бөгөөд энэ нь 20-25 градусын оновчтой ажиллах хүрээг хадгалахад чухал ач холбогдолтой юм.
Арилжааны үнийн санал
C&I эрчим хүчний хадгалалтын санхүүгийн хэрэг нь цаг хугацааны явцад нэмэгддэг орлогын олон урсгал дээр төвлөрдөг. Оргил эрэлтийн төлбөрийн бууралт нь ихэвчлэн хамгийн их хэмнэлтийг өгдөг. Арилжааны цахилгааны төлбөрт тооцооны хугацаанд хамгийн их буюу 15{4}}минутын цахилгаан зарцуулалтад үндэслэсэн эрэлтийн төлбөр багтдаг. Нэг удаагийн өсөлт-боломжтой олон машиныг нэгэн зэрэг эхлүүлэхэд бүтэн сарын турш нэг кВт нь 15-25 долларын үнэтэй байж болно. Худалдааны байгууламжуудын ойролцоогоор 68% нь эдгээр цахилгааны зардлыг бууруулахын тулд эрчим хүчний хуримтлалыг ашигладаг.
Эрчим хүчний арбитраж нь ашиглалтын{0}}хувийн зөрүүг-ашигладаг. Оргил -оргилоос- доош-хүлээж буй зах зээлд бизнесүүд цахилгааны зардлаа 15-30 хувиар бууруулах боломжтой. Калифорнид 1 МВт.ц хүчин чадалтай систем ажиллуулдаг дата төв нь хэрэглээнийхээ 70%-ийг оргил үе рүү шилжүүлснээр жил бүр 120,000-180,000 ам.доллар хэмнэх боломжтой. Талбай дээрх нарны эрчим хүчийг{17}}хосолсон тохиолдолд эдийн засгийг бэхжүүлж, өдрийн цагаар илүүдэл эрчим хүчийг оройн хэрэглээнд зориулан нөөцлөх нь нарны өөрөө хэрэглээг 30-40%-иас 70-85% хүртэл нэмэгдүүлж, нарны ROI-г эрс сайжруулдаг.
Ердийн оргил сахлын болон нарны{0}}нэмэх{1}} хадгалах төслүүдийн хувьд хөрөнгө оруулалтын өгөөжийг 3-6 жилийн дотор авах боломжтой. Энэ он цагийн хэлхээс нь өндөр эрэлттэй төлбөртэй-харьяаллын бүс нутгуудаас хамааран ихээхэн өөр өөр байдаг ба өндөр дээд{6}}хөндий үнийн тархалт нь илүү хурдан эргэн төлөгдөх боломжийг харуулдаг. Эрэлтэд хариу өгөх хөтөлбөр эсвэл давтамжийн зохицуулалтаар дамжуулан сүлжээний үйлчилгээний орлогыг нэмэх нь нэгтгэхийг зөвшөөрдөг зах зээлд өгөөжийг 12-24 сараар хурдасгах боломжтой.
Зах зээлийн өсөлт ба технологи нэвтрүүлэх
C&I ESS зах зээл нь эдийн засаг, бодлогын нэгдмэл хүчин зүйлсээс үүдэлтэй хурдацтай өргөжиж байна. C&I эрчим хүчний хадгалалтын дэлхийн зах зээл 2025 онд 6.81 тэрбум ам.доллараар үнэлэгдэж байсан бөгөөд 2034 он гэхэд 27.15 тэрбум ам.долларт хүрч, жилийн нийлмэл өсөлт 16.61% байх төлөвтэй байна. Энэ өсөлт нь батерейны үнэ буурч, цахилгааны үнэ өсөж, эдийн засагт таатай нөхцөл бүрдүүлдэг.
Литиум{0}}ион батерейнууд эрчим хүчний өндөр нягтрал, ашиглалтын хугацаа урт, зардал буурч байгаа зэргээс шалтгаалан 2024 онд 65%-иас илүү хувийг эзэлдэг зах зээлд одоогийн байдлаар ноёрхож байна. Литиум{4}}ионы химийн хүрээнд LiFePO4 нь никельд суурилсан-хувьсгалтаас илүү дулааны тогтвортой байдал, аюулгүй байдлын давуу талыг санал болгож, суурин C&I хэрэглээнд илүүд үздэг сонголт болсон. Батерейны үнэ 2013 оноос хойш ойролцоогоор 80%-иар буурч, иж бүрэн системүүдийн үнэ одоо $150-200/кВт.цаг байсан бол арван жилийн өмнө $800-1000/кВт.цаг хүртэл буурчээ.
Бүс нутгийн үрчлэлтийн хэв маяг нь тодорхой хөдөлгөгчдийг харуулдаг. Хойд Америк зах зээлд нэвтрүүлэхэд 42%, Европ 30%, Ази-Номхон далай нийт суурилуулалтын 28%-ийг бүрдүүлдэг. Хойд Америкийн өсөлт нь арилжааны цахилгаан эрчим хүчний өндөр хувь хэмжээ болон төлөвшсөн эрэлтийн төлбөрийн бүтцээс үүдэлтэй. Сэргээгдэх эрчим хүчний интеграцчлалын шаардлага, нүүрстөрөгчийн хийг бууруулах мандатын дагуу Европт байршуулалт хурдасдаг. Ази-Хятадын аж үйлдвэрийн баазаар тэргүүлсэн Номхон далайн тэлэгдэл нь сүлжээний найдвартай байдал, үйлдвэрлэлийн өрсөлдөх чадварт төвлөрдөг.
Технологи нь янз бүрийн салбарыг хамарч байна. Үйлдвэрлэлийн байгууламжууд нь өндөр хүчин чадалтай тоног төхөөрөмжийг эхлүүлэх, цахилгаан сүлжээ тогтворгүй байх үед{1}}үйлдвэрлэлийг хадгалахын тулд хадгалах санг ашигладаг. Мэдээллийн төвүүд нь нөөц эрчим хүч, эрэлтэд хариу өгөх хөтөлбөрүүдэд оролцох системүүдийг байрлуулдаг бөгөөд байгууламжууд нь ихэвчлэн 99.99% ажиллах хугацаа шаарддаг. Эрүүл мэндийн байгууллагууд найдвартай байдлыг нэн тэргүүнд тавьж, 4-8 цагийн ачаалалтай ажиллахад зориулагдсан системийг суурилуулдаг. Жижиглэн худалдаа, оффисын цогцолборууд нь эрэлтийн төлбөрийн удирдлага, тогтвортой байдлын зорилгыг хэрэгжүүлэхэд зориулж хадгалалтын хөшүүрэг болдог.
Хэрэгжүүлэхэд тулгарч буй бэрхшээлүүд ба практикт анхаарах зүйлс
Хэдийгээр хүчирхэг эдийн засагтай ч C&I ESS-ийг нэвтрүүлэх түвшинд хэд хэдэн саад бэрхшээл нөлөөлдөг. Боломжит хэрэглэгчдийн 46 орчим хувь нь угсралтын өндөр өртөгтэйг дурдаж, 39 хувь нь үрчлүүлэх хугацааг хязгаарладаг гэдгийг онцолж байна. Бүрэн системийн зардал нь ихэвчлэн 100 кВт.ц-аас дээш хүчин чадалтай төслүүдэд суурилуулсан $400-700/кВт.ц хооронд хэлбэлздэг бөгөөд энэ нь хөрөнгийн томоохон хэрэгцээг илэрхийлдэг-500 кВт.ц системд урьдчилж $200,000-350,000 шаардлагатай байж болно.
Техникийн нарийн төвөгтэй байдал нь өөр нэг саад бэрхшээлийг үүсгэдэг. АНУ-ын Сэргээгдэх эрчим хүчний үндэсний лабораторийн мэдээлснээр C&I эрчим хүч хадгалах боломжит төслүүдийн 30% нь нарийн төвөгтэй зөвшөөрөл, харилцан холболтын журмын улмаас хойшлогддог. Бизнесүүд цахилгааны холболтын шаардлага, цахилгааны кодыг дагаж мөрдөх, галын маршалын зөвшөөрөл, заримдаа бүсчлэлийн хязгаарлалтыг дагаж мөрдөх ёстой. Уг процесс нь харьяалал, системийн хэмжээнээс хамаарч 6-18 сар хүртэл үргэлжилж болно.
Системийг нэгтгэх нь ачааллын нарийн дүн шинжилгээ хийх, хэмжээг тогтоох шаардлагатай. Хэмжээ багатай систем нь боломжит хэмнэлтийг барьж чаддаггүй бол хэт том суурилуулалт нь нөхөх хугацааг шаардлагагүйгээр сунгадаг. Үр дүнтэй хэрэгжүүлэхийн тулд интервал тоолуурын мэдээллийн нарийвчилсан дүн шинжилгээ хийх, тарифын бүтцийг ойлгох, үйл ажиллагааны хэв маягийг загварчлах шаардлагатай. Олон бизнес эрхлэгчдэд энэ үнэлгээний дотоод туршлага дутмаг байгаа нь тусгай интегратор эсвэл зөвлөхүүдтэй ажиллах шаардлагатай болдог.
Батерейны доройтол нь байнгын санаа зовоосон асуудал юм. АНУ-ын Эрчим хүчний яамнаас мэдээлснээр, өндөр ашиглалтын хувилбаруудад батерейг жил бүр 2-5%-иар доройтуулах нь C&I программуудын урт-хэрэгцээтэй байдалд хүндрэл учруулдаг. Энэхүү хүчин чадлын бууралтыг эдийн засгийн загварт тооцож үзэх шаардлагатай-10 жилийн хугацаанд эргэн төлөгдөхөд зориулагдсан систем нь гүйцэтгэлийг хадгалахын тулд 8-12 жилийн хугацаанд хүчин чадлыг нэмэгдүүлэх эсвэл солих шаардлагатай болдог. Баталгаат нөхцөл нь ихэвчлэн 10 жилийн дараа хүчин чадлын 60-80% -ийг хадгалах баталгаа өгдөг боловч бодит доройтол нь дугуйны эрч хүч, ажиллах температур, цэнэгийн удирдлагаас хамаарч өөр өөр байдаг.
Засвар үйлчилгээ нь дизель генератороос бага боловч анхаарал хандуулах шаардлагатай хэвээр байна. Дулааны удирдлагын системийг үе үе шалгаж байх шаардлагатай, инвертерийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг 10-15 жилийн дараа солих шаардлагатай, батерейны удирдлагын програм хангамжийг шинэчлэх шаардлагатай. Жилийн засвар үйлчилгээний зардал нь системийн анхны зардлын 1-2%-ийг эзэлдэг ч одоо олон үйлдвэрлэгчид O&M иж бүрэн гэрээг санал болгодог.
Системийн тохиргоо ба байршуулалтын загварууд
C&I ESS суурилуулалт нь янз бүрийн үйл ажиллагааны шаардлага, орон зайн хязгаарлалтад тохирсон хэд хэдэн архитектурын хэлбэрээр илэрдэг. Контейнержүүлсэн формат нь 250 кВт.ц-аас дээш хүчин чадалтай системүүдийн зонхилох загвар болж гарч ирсэн. Эдгээр тээвэрлэлтийн-чингэлэг-хэмжээний нэгжүүд нь батерей, PCS, БОМС, дулааны удирдлага, гал унтраах хэрэгслийг цаг агаарын хамгаалалттай хашаанд нэгтгэдэг. Стандарт 20 футын багтаамжтай саванд 500-1000 кВт.цаг хүчин чадалтай байж болох бол 40 футын багтаамж нь 2 МВтц-аас хэтрэх боломжтой. Энэ формат нь хурдан байршуулах боломжийг олгодог-системийг хүргэснээс хойш 2-3 долоо хоногийн дотор ажиллуулах боломжтой.
Дотоод шүүгээний суурилуулалт нь одоо байгаа цахилгааны өрөөнүүд эсвэл цаг уурын{0}}хяналттай орон зайтай байгууламжуудад үйлчилдэг. Эдгээр системүүд нь ихэвчлэн 50-500 кВт.цаг бөгөөд 2-4 квадрат метр талбайг эзэлдэг бөгөөд цахилгааны дэд бүтэцтэй шууд холбогддог. Дотор орчин нь дулааны менежментийн сорилтуудыг арилгадаг боловч хангалттай агааржуулалт, гал унтраах нэгдмэл байдлыг шаарддаг. Оффисын барилгууд болон жижиглэн худалдааны газрууд нь гоо зүйн болон орон зайн шалтгаанаар энэ аргыг илүүд үздэг.
Модульчлагдсан тавиурын системүүд нь хамгийн их уян хатан байдлыг санал болгож, бизнесийн хэрэгцээ өөрчлөгдөхөд хүчин чадлыг 10{6}}50 кВт.ц-аар нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог. Нэг компани одоо байгаа тоног төхөөрөмжийг солихгүйгээр 100 кВт.ц-аас эхэлж, хэдэн жилийн дараа 400 кВт цаг хүртэл өргөжин тэлж болно. Энэ арга нь анхны хөрөнгийн хэрэгцээг бууруулдаг боловч нэмэлт хяналтын систем, суурилуулалтын нарийн төвөгтэй байдлаас шалтгаалан нэг кВт.ц зардлыг ихэвчлэн 10-20% -иар нэмэгдүүлдэг.
Хадгалах санг нарны эрчим хүч, нөөц генератор эсвэл хоёуланг нь хослуулсан эрлийз тохиргоо улам бүр түгээмэл болж байна. Нарны -нэмэх{2}} хадгалах байгууламжууд нь үйлдвэрлэл, хэрэглээг синхрончилж, өдрийн илүүдэл үйлдвэрлэлийг оройн оргил үе хүртэл хадгалдаг. Генераторын-нэмэх-хадгалах системүүд нь генераторын хэмжээ багасахыг зөвшөөрдөг-батарей нь цахилгаан гүйдлийн хүчин чадлыг хангаж, генератор оновчтой үр ашигтай ажиллах үед түр зуурын ачааллыг зохицуулдаг. Зарим байгууламжууд үндсэн ачаалалд зориулж нарны эрчим хүч, оновчлолд зориулж хадгалах сан, уртасгасан тасалдалд генераторыг гурвууланг нь ашигладаг.
Эрчим хүчний цаг-шилжилтийн хүрээ
C&I хадгалалтын үнэ цэнийг ойлгохын тулд эдийн засаг болон үйл ажиллагааны үр ашгийг нэмэгдүүлэхийн тулд цаг хугацааны эрчим хүчний -тратегийн хөдөлгөөнийг цаг хугацааны эрчим хүчний арбитражийн талаар бодох шаардлагатай. Энэ үзэл баримтлалыг тэнхлэг болгон цаг хугацаа, үнэ, найдвартай байдал бүхий гурван хэмжээст оновчлолын орон зай хэлбэрээр дүрсэлж болно.
Цагийн тэнхлэгт боломжууд нь дэд{0}}хоёр дахь давтамжийн зохицуулалтаас улирлын хадгалалт хүртэл үргэлжилдэг. Ихэнх C&I системүүд нь 2-4 цагийн оргил үнийн үед ашиглахын тулд -4{4}}6 цаг хямд өртөгтэй эрчим хүч зарцуулж, өдөр бүр дугуй унахад анхаардаг. Хувьсах хуваарьтай байгууламжуудад долоо хоног тутмын хэв маяг чухал байдаг - агуулахууд нь Даваа гарагийн өглөө эхлүүлэхэд зориулж амралтын өдрүүдийн эрчим хүчийг хадгалах боломжтой. Сар бүрийн оновчлол нь эрэлтийн төлбөрийн хугацааг тооцож, эрчим хүчний нөөцөө стратегийн хувьд зарцуулж, эрэлтийн оргил өдрүүдийг богиносгодог.
Үнийн тэнхлэг нь зөвхөн түүхий эдийн цахилгааны зардлыг төдийгүй тарифын бүрэн бүтцийг тусгадаг. Эрчим хүчний төлбөр-ашиглах-хугацаа нь үе хооронд 2{7}}4 дахин өөрчлөгдөж болно. Эрэлтийн төлбөр нь арилжааны төлбөрийн 30-60%-ийг төлөөлж болно. Туслах үйлчилгээний зах зээл нь зарим эрх мэдэлд нэмэлт орлого санал болгодог -давтамжийн зохицуулалт нь бэлэн байдлын хувьд 10-20 доллар/МВт-цаг төлдөг. БОМС нь эдгээр хувьсагчдыг тасралтгүй жинлэж, урьдчилан таамаглаж буй өндөр үнэ цэнийн боломжийн төлбөрийг барих уу эсвэл шууд ашиг тусаа өгөх үү гэдгийг шийдэх ёстой.
Найдвартай байдлын тэнхлэг нь -эдийн засгийн бус үнэ цэнийг бий болгодог. Тасралтгүй үед нөөц эрчим хүч нь одой эрчим хүчний зардал нь үйлдвэрлэлийн алдагдлаас сэргийлнэ{2}}үйлдвэрлэлийн шугам зогсоход цагт 10,000-50,000 долларын өртөгтэй байж болно. Хүчдэлийн дэмжлэг нь тоног төхөөрөмжийн эвдрэл, мэдээлэл алдагдахаас сэргийлдэг. Эрчим хүчний чанарыг сайжруулах нь мэдрэмтгий электрон төхөөрөмжид нөлөөлөх гармоник гажуудлыг бууруулдаг. Эдгээр ашиг тус нь энгийн тоон үзүүлэлтийг эсэргүүцдэг боловч цэвэр арбитражийн эдийн засаг ахиу мэт харагдаж байсан ч хадгалах хөрөнгө оруулалтыг зөвтгөдөг.
Амжилтанд хүрсэн операторууд бүх гурван хэмжигдэхүүнийг нэгэн зэрэг боддог. Систем нь үндсэндээ эрэлтийн цэнэгийг бууруулахын тулд эргэлдэж болох боловч нөөц хүчин чадалд зориулж 20%-ийн хүчин чадлыг нөөцөлж, дуудлага хийх үед эрэлтийн хариу үйл ажиллагаанд оролцож, хүчдэлийг тасралтгүй хангаж өгдөг. Энэхүү олон{3}}үнэ цэнийг давхарлах арга нь нэг зорилготой үйл ажиллагаатай харьцуулахад нийт өгөөжийг 40-80%-иар нэмэгдүүлэх боломжтой.
Сэргээгдэх эрчим хүчний системтэй нэгтгэх
C&I хадгалалт нь сэргээгдэх эрчим хүчийг хэзээ үйлдвэрлэсэн болон хамгийн үнэ цэнэтэй байх үеийн үндсэн үл нийцэлийг шийдэж, үе үе сэргээгдэх эрчим хүчийг диспетчерийн эрчим хүч болгон хувиргадаг. Нарны хавтангууд өглөөний 10 цагаас 14 цагийн хооронд хамгийн их эрчим хүч гаргадаг ч арилжааны байгууллагууд 15 -19 цаг хүртэл хамгийн их эрэлт хэрэгцээтэй байдаг. Хадгалах шаардлагагүй бол илүүдэл нарны эрчим хүчийг бөөний үнээр (0.02-0.06 доллар/кВт.цаг) сүлжээнд экспортолдог, эсвэл хэмнэлтийн шаардлагын улмаас ашиглагдаагүй болно. Хадгалалт нь энэ үеийг барьж, цаг хугацааны хувьд 0.15-0.35 доллар/кВт.ц үнэтэй оргил үе рүү шилжүүлдэг.
Интеграци нь хаалттай -цахилгаан энергийн загварыг бий болгодог. Нарны эрчим хүчийг их хэмжээгээр үйлдвэрлэх үед PCS нь илүү их үүсэлтийг сүлжээнд биш батерей руу дамжуулдаг. Үдээс хойшхи эрэлт нэмэгдэж, нарны гаралт буурах үед систем нь батерейны цэнэггүйдэлд шилжиж, сүлжээ импортлохгүйгээр байгууламжийн ачааллыг хадгалдаг. Энэхүү оновчлол нь байгууламжийн нарны эрчим хүчний хэрэглээг -35-45%-иас 75-90% хүртэл нэмэгдүүлж, нарны эрчим хүчний хөрөнгө оруулалтын эдийн засгийг эрс сайжруулна.
Гибрид инвертер технологи нь эрчим хүчний чиглэлийн нарийн шийдвэр гаргах боломжийг олгодог. Эдгээр төхөөрөмжүүд нь нарны эрчим хүчний оролт, батарейг цэнэглэх/цэнэглэх, сүлжээний импорт/экспорт болон байгууламжийн ачааллыг нэгэн зэрэг удирдаж, одоогийн үнэ, тооцоолсон үйлдвэрлэл, ачааллын загварт тулгуурлан оновчтой эрчим хүчний урсгалын талаар миллисекундын түвшинд шийдвэр гаргах-болно. Дэвшилтэт системүүд цаг агаарын мэдээлэл, хиймэл дагуулын зураг ашиглан үүлэн бүрхүүлийн нөлөөллийг урьдчилан тооцоолж, цэнэглэх стратегийг урьдчилан тохируулдаг.
Энэхүү хослол нь сүлжээ тасрах үед уян хатан байдлыг хангадаг. Сүлжээ{1}}холбогдсон нарны эрчим хүч унтардаг бол (хэрэглэгчийн аюулгүй байдлын үүднээс) нарны{2}}нэмэх{3}} хадгалах системүүд арлын горимд ажиллаж, өдрийн цагаар болон нар жаргаснаас хойш 4-12 цагийн турш батерейны хүчин чадлаас хамааран чухал ачааллыг тэжээх боломжтой. Уур амьсгалын өөрчлөлтөөс шалтгаалсан сүлжээ тасалдал ихсэх тусам энэ чадвар улам бүр үнэ цэнэтэй болж байна.
Сүлжээний үйлчилгээ ба орлогыг нэгтгэх боломжууд
Байгууламжийн түвшний ашиг тусаас гадна C&I ESS суурилуулалт нь цахилгаан сүлжээнд үйлчилгээ үзүүлснээр орлого олох боломжтой. "Тоолуурын{2}}урд-" эсвэл "экспорттой-тоолуурын-ард" гэж нэрлэгддэг энэхүү чадвар нь эрчим хүчний хуримтлалыг зардал бууруулах хэрэгслээс идэвхтэй орлого үүсгэгч болгон хувиргадаг. Оролцооны механизм нь зах зээл, зохицуулалтын бүтцээс хамаарч өөр өөр байдаг ч хэд хэдэн загвар нь амьдрах чадвартай нь батлагдсан.
Эрэлтэд хариу арга хэмжээ авах хөтөлбөрүүд нь сүлжээний стрессийн үед хэрэглээг багасгах эсвэл шилжүүлэхийн тулд байгууллагуудад төлбөр төлдөг. Хадгалах нь үйл ажиллагааг тасалдуулахгүйгээр оролцох боломжийг олгодог-байгууламж нь хэвийн үйл ажиллагааг хадгалахын зэрэгцээ батерейг цэнэглэх замаар ачааллыг бууруулдаг бололтой. Хөтөлбөрүүд нь ихэвчлэн хүчин чадлын төлбөр (10-40/кВт/жил) болон эрчим хүчний төлбөр (0,50-2,00 доллар/кВт цаг) өгдөг. 500 кВт-ын хүчин чадалтай систем нь барилга байгууламжийн хэрэгцээг оновчтой болгохын зэрэгцээ эрэлт хэрэгцээг хангах замаар жил бүр 15,000-30,000 долларын ашиг олох боломжтой.
Давтамжийн зохицуулалтын зах зээл нь бодит цаг хугацааны дохионы хариуд эрчим хүчийг шингээх буюу шахах замаар 60 Гц сүлжээний давтамжийг хадгалахад тусалдаг системийг нөхдөг. Өмнө нь ээрэх генераторуудаар хангадаг байсан энэ үйлчилгээ нь -хоёр дахь хариу өгөх хугацаатай тул батарейны багтаамжид маш сайн тохирдог. Мэргэшсэн байдал нь дэвшилтэт удирдлага, телеметрийг шаарддаг ч жилд 20-50 доллар/кВт-ын ашиг олох боломжтой. Гэсэн хэдий ч унадаг дугуйн өндөр эрчим нь батерейны эвдрэлийг хурдасгаж болзошгүй тул эдийн засгийн нарийн шинжилгээ хийх шаардлагатай болдог.
Өөрчлөгдсөн цахилгаан эрчим хүчний бүс нутгуудын хүчин чадлын зах зээл нь нөөцийг бий болгохын тулд төлбөр олох боломжийг хадгалах боломжийг олгодог. Систем нь системийн оргил үеүүдийн үед (ихэвчлэн жилд 10-50 цаг) хүчин чадлын төлбөрийг сарын төлбөрийн хариуд гаргах үүрэг хүлээдэг. Энэ механизм нь ялангуяа сайт дээр үүсгэсэн байгууламжуудад сайн ажилладаг - хадгалах сан нь генераторын хүчин чадлыг нэмэгдүүлж, хүчин чадлын үүргээ биелүүлэхийн зэрэгцээ генераторын хэмжээг багасгах боломжийг олгодог.
Виртуал цахилгаан станц (VPP) нэгтгэх нь жижиг C&I системийг бөөний зах зээлд нэвтрэх боломжийг олгодог. Агрегаторууд нь хэдэн зуун тархсан хадгалалтын системийг зах зээлд оролцоход хангалттай хэмжээний хяналттай нэг нөөц болгон нэгтгэдэг. Хувь хүний байгууламж зах зээлийн орлогын тодорхой хэсгийг авдаг бол нэгтгэгч нь тендер зарлах, хуваарь гаргах, тооцоо хийх ажлыг гүйцэтгэдэг. Шинэ төслүүдийн бараг 53% нь цахилгаан сүлжээтэй харилцах чадвартай эрчим хүчний менежментийн ухаалаг системийг нэгтгэсэн тул энэ загвар хурдацтай өргөжиж байна.
Аюулгүй байдлын стандарт ба зохицуулалтын нийцэл
C&I ESS-ийн аюулгүй байдлын шаардлагууд аж үйлдвэр өргөжин тэлэх тусам ихээхэн боловсорч гүйцсэн. Анхдагч стандарт UL 9540 нь цахилгааны аюул, дулааны удирдлага, механик бүрэн бүтэн байдал, галын аюулгүй байдлыг хамарсан аюулгүй байдлын цогц шаардлагыг тогтоодог. Дагаж мөрдөхийн тулд янз бүрийн гэмтлийн нөхцөлд бүрэн системийг гуравдагч талын-туршилт хийх шаардлагатай. UL 9540A нь нэг эсийн эвдрэл нь шаталсан эвдрэлийг өдөөж чадах эсэхийг үнэлдэг дулааны тархалтын туршилтаар- үүнийг өргөтгөсөн.
Галын аюулгүй байдлын асуудлаас болж C&I ESS-ийн хэрэглээг удаашруулж, ялангуяа 2017-2019 онд хэд хэдэн томоохон -мэдэгдэл гарсан ослын дараагаар. Салбар нь олон давхаргат хамгаалалтын стратеги-ээр хариу үйлдэл үзүүлсэн. Үүрэн{6}}төвшний дулааны хяналт нь чухал босго хүрэхээс өмнө хэвийн бус температурын өсөлтийг илрүүлдэг. Модулийн түвшний гал унтраах нь тархахаас өмнө дулааны үйл явдлыг тусгаарлаж, унтрааж чаддаг. Одоо барилгын норм нь ихэвчлэн ус цацах систем, агааржуулалт, эзлэгдсэн орон зайнаас хамгийн бага тусгаарлах зайг шаарддаг.
LiFePO4-ийн химийн хэрэглээ нь өмнөх никель{1}}литийн-ионы системүүдийн аюулгүй байдлын олон асуудлыг шийддэг. LFP эсүүд нь дулааны гүйлтийн температураас хамаагүй өндөр байдаг (NMC-ийн хувьд 270 градусын эсрэг 150-180 градус) бөгөөд хэрэв дулааны алдагдах үед бага энерги ялгаруулдаг. Хими нь хэт цэнэглэх, хэт цэнэглэх, механик гэмтэл гэх мэт хүчирхийллийн нөхцлийг өөр хувилбараас илүү сайн тэсвэрлэдэг.
Орон нутгийн гал сөнөөгчид суурилуулалтанд ихээхэн эрх мэдэлтэй байдаг бөгөөд заримдаа үндэсний стандартаас давсан аюулгүй байдлын арга хэмжээг сайжруулах шаардлагатай байдаг. Нийтлэг шаардлагад зайны тавиурын хоорондох дулааны хаалт, суурилуулах явцад тусгай зориулалтын галын харуул, яаралтай тусламжийн багтай зохицуулалт хийх зэрэг орно. Суурилуулалтын төлөвлөгөө нь гал сөнөөгчийн хүртээмж, яаралтай унтраах журам, аюулын холбоо зэргийг тусгасан байх ёстой.
Цахилгааны кодыг дагаж мөрдөх нь зөв газардуулга, хэт гүйдлийн хамгаалалт, салгах хэрэгсэл, нум{0}}гэмтэл илрүүлэхэд чиглэдэг. Системүүд нь аюулгүй засвар үйлчилгээ болон яаралтай тусламжийн хариу арга хэмжээг идэвхжүүлэх-яаралтай үед унтраах товчлуурууд, таслуур болон физик салгах- зэрэг олон түвшнийг агуулсан байх ёстой. Газар{5}}газар илрүүлэх нь цахилгаанд цохиулах аюулаас сэргийлж, нуман{6}}газар хамгаалах-эсэргүүцэл өндөртэй холболтын эвдрэлийг галын эрсдэл болохоос өмнө тогтооно.
Эдийн засгийн загварчлал ба хөрөнгө оруулалтын шинжилгээ
C&I ESS төслүүдийн санхүүгийн үнэн зөв үнэлгээг хийх нь энгийн нөхөн төлбөр тооцооноос хальж олон хувьсагчийг агуулсан цэвэр өнөөгийн үнэ цэнийн (NPV) иж бүрэн шинжилгээнд шилжихийг шаарддаг. Шинжилгээ нь хэрэглээний төлбөрийн нарийвчилсан дүн шинжилгээ хийхээс эхэлдэг бөгөөд үндсэн хэрэглээний хэв маягийг тогтоох, эрэлтийн оргил үеийг тодорхойлох, одоогийн эрчим хүч, эрэлтийн төлбөрийг тарифын хуваарийн дагуу тооцоолохын тулд 12-24 сарын интервалын тоолуурын өгөгдөл шаардлагатай.
Системийн хэмжээг оновчтой болгох нь хөрөнгийн зардлыг хэмнэлтийн боломжуудтай тэнцвэржүүлдэг. Хэмжээг хэтрүүлэх нь илүү их хэмнэлт гаргах боловч урьдчилгаа зардал өндөр, дутуу ашиглалт зэргээс шалтгаалан эргэн төлөгдөх хугацааг уртасгадаг. Бага хэмжээ нь хөрөнгийн хэрэгцээг бууруулдаг боловч хадгаламжийн боломжийг ашиглаагүй орхидог. Оновчтой хэмжээ нь ихэвчлэн 4-6 цагийн цэнэгийн цэнэгийг оргил эрэлтийн 70-85%-ийг нөхөх хэмжээтэйгээр хангадаг бөгөөд энэ нь байнгын эргэлттэй хэт их хүчин чадалгүйгээр эрэлтийн төлбөрийг бодитоор бууруулахад хангалттай юм.
Санхүүгийн загварчлал нь шинжилгээний хугацаанд гүйцэтгэлийн бууралтыг тусгасан байх ёстой. Батерейны хүчин чадал нь дугуйн эрч хүч, ашиглалтын нөхцлөөс хамааран жил бүр 2-5% буурдаг. Энэхүү доройтол нь систем нь хамгийн бага эрэлтийг нөхөж чадах тул дараагийн жилүүдэд хуримтлалыг бууруулдаг. Консерватив загварууд 10-р жилдээ 80%-ийн хүчин чадалтай байж болох тул гүйцэтгэлийг хадгалахын тулд боломжит нэмэгдүүлэх шаардлагатай. Зарим үйлдвэрлэгчид одоо хүчин чадлыг солих баталгааг санал болгож, гүйцэтгэлийн хамгийн бага босгыг баталгаажуулж, зорилтоо биелүүлээгүй тохиолдолд хүчин чадлыг нэмэгдүүлэх үүрэг хүлээдэг.
Боломжтой урамшуулал нь төслийн эдийн засагт ихээхэн нөлөөлдөг. АНУ-ын Холбооны татварын хөнгөлөлтүүд одоогоор шаардлага хангасан суулгацын системийн зардлын 30%-ийг хангаж байна-300,000 долларын систем 90,000 долларын кредит хүлээн авдаг бөгөөд энэ нь эргэн төлөлтийг 2-3 жилээр даруй сайжруулдаг. Төрийн болон хэрэглээний програмууд нь өөр давхарга нэмдэг. Калифорнийн Өөрийгөө бий болгох урамшууллын хөтөлбөр нь $0.15-0.25/Wh нэмэлт хөнгөлөлт үзүүлдэг. Массачусетс мужид хадгалахад зориулж Нарны Массачусетсийн сэргээгдэх зорилтот хөтөлбөрийн үржүүлэгчийг санал болгож байна. Эдгээр урамшуулал нь байнга өөрчлөгдөж байдаг тул төслийн төлөвлөлтийн явцад одоогийн судалгаа шаардлагатай байдаг.
Санхүүжилтийн бүтэц нь шууд худалдан авалтаас эхлээд гуравдагч талын өмчлөлийн янз бүрийн-загварууд хүртэл байдаг. Эрчим хүчний-хувьд{3}}үйлчилгээний-гэрээ нь байгууламжуудад ямар ч хөрөнгийн зардалгүйгээр системийг ашиглах боломжийг олгодог бөгөөд үүний оронд сар бүр төлөвлөсөн хэмнэлтээс бага үйлчилгээний төлбөр төлдөг. Хөгжүүлэгч нь системийг эзэмшиж, засвар үйлчилгээ хийж, татварын хөнгөлөлт эдэлж, хуримтлалыг хүлээн авагч байгууламжтай хуваалцдаг. Түрээсийн загварууд нь зөрүүг хувааж{7}}байгууламж нь системийг эзэмшиж, ажиллуулдаг боловч түрээсийн төлбөрөөр хөрөнгөө санхүүжүүлдэг. Эрчим хүч худалдан авах гэрээ (PPAs) нь нарны-нэмэх{10}}нөөцийг хадгалах, нийлүүлэх, нэг доллар/кВт.ц үнээр хадгалахад маш сайн ажилладаг.
Байнга асуудаг асуултууд
C&I ESS суулгацын ердийн нөхөх хугацаа хэд вэ?
Төлбөрийн эргэн төлөгдөх хугацаа нь ханшийн таатай орчинд сайн оновчтой суулгацын хувьд 3{1}}6 жилээс-хувийн зөрүү багатай зах зээлд 8-12 жил хүртэл хэлбэлздэг. Цагийн хуваарь нь үндсэндээ оргил ба оргил үеийн цахилгааны үнэ, эрэлтийн төлбөрийн түвшин, боломжит урамшууллын хоорондох зөрүүгээс хамаарна. Калифорниа, Нью-Йорк, Массачусетс мужуудад байдаг байгууламжууд нь илүү жигд бүтэцтэй бүс нутгуудаас илүү хурдан өгөөж өгдөг.
Эдгээр системүүд үнэхээр цахилгаан тасарсан үед ажиллаж чадах уу?
Тийм ээ, гэхдээ тохиргоо чухал. Арал тавих чадваргүй сүлжээ{1}}холбогдсон системүүд аюулгүй байдлын үүднээс унтарна. Нөөцлөх чадварт зориулагдсан системүүд нь дамжуулах унтраалга болон арлын горимын хяналтыг багтаасан бөгөөд энэ нь тасралтгүй ажиллах боломжийг олгодог. Нөөц тэжээлийн үргэлжлэх хугацаа нь батерейны хэмжээ болон чухал ачааллаас хамаарна-50 кВт-ын хүчин чадалтай систем нь 50 кВт чухал ачааллыг дэмждэг бөгөөд ойролцоогоор 10 цагийн нөөцийг хангадаг.
C&I ESS системүүд хэр удаан ажилладаг вэ?
Чанартай литийн ион системүүд нь ихэвчлэн 60-80%-ийн багтаамжтай 10 жилийн баталгаат хугацаатай байдаг. Бодит ашиглалтын хугацаа нь эргэлтийн эрч хүч, гадагшлуулах гүн, ажлын температураас хамаарна. Өдөрт нэг удаа унадаг систем нь цэнэгийн 80% гүнд ихэвчлэн 6,000-8,000 мөчлөгт хүрдэг - ойролцоогоор 16-22 жилийн хуанли. Гэсэн хэдий ч эдийн засаг нь системүүд ажиллаж байсан ч 10-15 жилийн дараа солих эсвэл нэмэгдүүлэхийг илүүд үздэг.
Эдгээр системд ямар засвар үйлчилгээ шаардлагатай вэ?
Засвар үйлчилгээний шаардлага харьцангуй бага байна. Жилийн үзлэгээр дулааны удирдлагын ажиллагааг шалгаж, цахилгааны холболтыг шалгаж, програм хангамжийг шинэчилж, батерейны эрүүл мэндийн мэдээллийг хянадаг. Ихэнх үйлдвэрлэгчид боломжит асуудлуудыг тодорхойлохын тулд улирал тутам алсаас хянах хяналтыг санал болгодог. Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг-ялангуяа инвертер электроникийг-10-15 жилийн дараа солих шаардлагатай. Жил бүр системийн зардлын 1-2% -ийг засвар үйлчилгээ, хяналтанд төсөвлөнө.
C&I ESS технологи нь эдийн засгийг сайжруулж, үйл ажиллагааны үр өгөөжөө дээшлүүлснээр үндсэн хэрэглээнээс эрчим хүчний менежментийн үндсэн хэрэгсэл болгон төлөвшсөн. Урьдчилсан зардал болон техникийн нарийн төвөгтэй байдал нь анхааралдаа авсан хэвээр байгаа хэдий ч-эрэлтийн төлбөрийг бууруулах, эрчим хүчний арбитраж, нөөц эрчим хүч болон улам бүр нэмэгдэж буй сүлжээний үйлчилгээ- олон тооны үнэ цэнийн урсгалын хослол нь олон арилжааны болон үйлдвэрлэлийн байгууламжуудад гайхалтай өгөөжийг бий болгодог. C&I ESS нь илүү сайн батерей, илүү ухаалаг удирдлага, хаягтай зах зээлийг өргөжүүлэх орлогын шинэ боломжуудаар хөгжиж байна. Эрчим хүчний хуримтлалыг үнэлдэг бизнес эрхлэгчдийн хувьд эдийн засгийн тодорхой үзүүлэлтүүд нь байгууллагын зорилгод нийцэж байгаа эсэхийг тодорхойлохын тулд байгууламжийн ачааллын хэв маяг, тарифын бүтэц, боломжит хөшүүргийг нарийвчлан шинжлэх нь гол асуудал юм.