Obchodné účty za elektrinu nie sú určené iba spotrebou energie. V prípade mnohých zariadení konečné náklady závisia od toho, koľko kilowatt{1}}hodín (kWh) sa spotrebuje, od najvyššej spotreby kilowattov (kW) zaznamenanej počas fakturačného obdobia, keď k tejto požiadavke dôjde, a od konkrétnej tarify za služby, ktorá sa vzťahuje na lokalitu.
To je dôvod, prečo môže zariadenie znížiť mesačnú spotrebu energie a stále vidieť tvrdohlavo vysoký účet. Krátky prudký nárast dopytu môže stanoviť poplatok za dopyt za mesiac, zatiaľ čo určovanie cien za-čas-používania môže spôsobiť, že elektrina spotrebovaná v jednu hodinu bude drahšia ako rovnaké množstvo spotrebované v inú hodinu.
V niektorých z týchto situácií môže pomôcť úložisko--merača, ale správnym východiskovým bodom nie je veľkosť batérie. Je to účet, tarifa a profil zaťaženia. Federálny program energetického manažmentu Ministerstva energetiky USA vo svojom usmernení o rovnakom rozdielevyhodnocovanie možností úžitkovej sadzby: poplatky za energiu, poplatky za odber a fixné poplatky reagujú odlišne na zmeny v prevádzke na mieste.
Čím sa líši komerčný účet za elektrinu?
Komerčná tarifa môže obsahovať niekoľko nákladových zložiek súčasne:
- Poplatky za energiuna základe celkovej spotreby elektriny v kWh.
- Požadovať poplatkyna základe maximálnej alebo fakturovanej spotreby v kW.
- Čas{0}}poplatkov{1}}za používaniektoré sa líšia podľa hodiny, dňa alebo ročného obdobia.
- Pevné poplatkyktoré sa s mesačnou spotrebou nemenia.
- Pravidlá špecifické pre tarifyako sú napríklad zmeny dopytu, minimálny dopyt po fakturácii, jazdci alebo sezónne rezervy.
Presná kombinácia závisí od siete, triedy zákazníka, úrovne napätia, lokality, sezóny a sadzobníka. Všeobecný odhad úspory batérie-je preto oveľa menej užitočný ako analýza vykonaná oproti skutočnej tarife zariadenia.
Poplatky za energiu: Čo platíte za kWh
Poplatok za energiu je založený na množstve elektrickej energie spotrebovanej počas fakturačného obdobia. Zjednodušený výpočet je:
Poplatok za energiu=spotrebovaná elektrina v kWh × príslušná sadzba $/kWh
Ak sa v tarife používa cena za{0}}čas{1}}využitia, môže existovať niekoľko sadzieb za energiu namiesto jednej. Elektrina spotrebovaná počas-špičkových hodín môže stáť viac ako elektrina spotrebovaná počas-špičkových hodín, takže účet závisí od celkovej spotreby aj od času.
Opatrenia na zvýšenie účinnosti riešia najmä túto časť návrhu zákona. Príklady zahŕňajú skrátenie zbytočného času prevádzky zariadenia, zlepšenie účinnosti HVAC alebo chladenia, modernizáciu neefektívnych motorov a riešenie problémov s riadením, ktoré plytvajú energiou.
Poplatky za dopyt: Čo platíte za špičkový kW
Poplatky za dopyt fungujú inak. Namiesto merania množstva elektriny spotrebovanej za mesiac dopyt meria, ako rýchlo zariadenie čerpá energiu počas definovaného intervalu. Vyjadruje sa v kilowattoch.
Zjednodušený{0}}výpočet poplatku za dopyt je:
Poplatok za dopyt=fakturovaný dopyt v kW × sadzba dopytu v $/kW
To je dôvod, prečo môže záležať na krátkej dobe súčasnej prevádzky. Ak chladiče, chladiace kompresory, procesné zariadenia, čerpadlá a nabíjačky EV všetky silne čerpajú počas rovnakého intervalu, výsledná špička môže vytvoriť fakturovaný dopyt, aj keď je udalosť krátka.
Národná-laboratórna štúdia amerických komerčných taríf identifikovala-veľkosť poplatkov za dopyt ako dôležitý prediktor{4}}za{5}}ekonomiky batérie a zároveň zdôraznila, že životaschopnosť projektu sa musí hodnotiť prípad od prípadu. Pozrite si štúdiu naza-meračom{1}}akumulácie batérie a komerčných poplatkov.
Fakturačný dopyt a intervaly merania
Verejné služby nie všetky počítajú dopyt rovnakým spôsobom. Tarifa definuje interval a pravidlo používané na určenie fakturovaného odberu. Intervalové meranie môže zaznamenávať hodinové alebo 15-minútové údaje a najvyšší kvalifikačný interval sa môže stať dôležitým vstupom do mesačného účtu.
Mesačné účty zobrazujú finančný výsledok. Intervalové údaje ukazujú, ako k výsledku došlo. Toto rozlíšenie sa stáva podstatným pri rozhodovaní, či je vrchol opakovateľný, ktorému sa dá vyhnúť alebo či je vhodný na uskladnenie.
Nenáhodný{0}}dopyt, zmluvné podmienky a rapídny dopyt
A nezhodný poplatok za dopytmôžu byť založené na najvyššom mesačnom dopyte bez ohľadu na dennú dobu. Ačas{0}}používania-poplatok za dopytsa môže vzťahovať len na dopyt zaznamenaný v určených lehotách. Niektoré tarify zahŕňajú oboje.
A požadovať račňualebo spätné{0}poskytovanie môže spôsobiť, že dopyt po fakturácii bude čiastočne závislý od špičiek zaznamenaných v predchádzajúcich mesiacoch. To znamená, že jedna nezvyčajne vysoká udalosť môže ovplyvniť náklady po mesiaci, v ktorom k nej došlo. Slovníček sadzieb-od spoločnosti DOE konkrétne pojednáva o-nenáhodnom dopyte, dopyte TOU a{5}}spätných štruktúrach dopytu.
Pre riadenie skladovania je to praktický dôsledok: vychýlenie nesprávnej špičky môže ušetriť málo alebo vôbec nič, ak ďalší interval stále určuje účtovaný dopyt.
kW vs. kWh: Rozdiel, ktorý mení stratégiu
PorozumeniekW oproti kWhje základom komerčného energetického manažmentu.
- kW meria výkon.Opisuje rýchlosť, akou sa elektrina používa v určitom bode alebo počas intervalu merania.
- kWh meria energiu.Popisuje celkové množstvo spotrebovanej elektrickej energie v priebehu času.
Užitočná analógia je jazda: kW je podobná rýchlosti, zatiaľ čo kWh je bližšie k celkovej prejdenej vzdialenosti. Budova môže znížiť celkovú kWh bez podstatného zníženia svojej najvyššej špičky kW. Môže tiež znížiť krátku špičku kW bez výraznej zmeny mesačnej kWh.
To sú rôzne nákladové problémy. Efektívnosť je zvyčajne zameraná na zníženie spotreby energie. Špičkový manažment je zameraný na kontrolu tvaru a načasovania dopytu.
Ako sadzby za{0}}čas{1}}využívania menia komerčné náklady na energiu
Stanovenie cien za{0}}čas{1}}používania pridáva k faktúre otázku načasovania:kedyodoberá sa elektrina zo siete?
Ak je elektrina v-špičke drahšia, flexibilné zaťaženie môže byť presunuté na nižšie-nákladové obdobia. Proces sa môže začať skôr, nabíjanie elektromobilu môže byť naplánované mimo obdobia špičky alebo sa tepelné systémy môžu pred-ochladzovať pred vyššími-hodinami. Toto jepresúvanie záťažea nemalo by sa to zamieňať s účinnosťou.
Účinnosť znižuje množstvo potrebnej energie. Presun záťaže sa mení, keď je táto energia odoberaná. Dobre{2}}navrhnutá energetická stratégia môže využiť oboje.
Čo sa skrýva za--meracím zariadením na ukladanie energie?
Za--meradlom alebo BTM sa rozumie zariadenie umiestnené na strane zákazníka elektromera. Z pohľadu dodávateľa, merač vidí čistú interakciu zariadenia so sieťou.
Prostriedok BTM môže tento profil zmeniť. V komerčnom zariadení môže byť zdrojom batériový systém skladovania energie, tepelné skladovanie, regulovateľné záťaže, generovanie na mieste alebo kombinácia technológií. Širšie zobrazenie na-úrovni systému nájdete v častikomerčné a priemyselné riešenia skladovania energie.
Skladovanie energie batérie
Akumulačný systém batérie (BESS) uchováva elektrickú energiu pre neskoršie použitie. Pre riadenie odberu sa môže batéria vybiť, keď sa dopyt zariadenia priblíži k prahu kontroly. Časť záťaže potom namiesto siete dodáva batéria, takže merač zaznamenáva nižšiu potrebu siete.
Toto je princíp fungovaniašpičkové holenie batérie. Národný-laboratórny výskumza--meracím úložiskom na požiadanie-zníženie poplatkovtiež ukazuje, prečo tvar a trvanie špičiek zaťaženia sú dôležité pre ekonomické dimenzovanie.
Tepelné skladovanie a flexibilné zaťaženie
Elektrochemické batérie nie sú jediným zdrojom flexibility. Vykurovanie, chladenie, chladenie, ohrev vody a niektoré priemyselné procesy môžu byť posunuté alebo usporiadané. Skladovanie tepelnej energie môže uchovávať kapacitu vykurovania alebo chladenia pre neskoršie použitie, zatiaľ čo existujúca tepelná hmota budovy môže niekedy poskytnúť obmedzenú flexibilitu bez konvenčnej batérie.
Ak prevádzková zmena môže odstrániť rovnaký vrchol pri nižších nákladoch, táto možnosť by sa mala otestovať pred špecifikovaním nového úložiska.
Ako môže--meracia pamäť znížiť komerčnú elektrinu
1. Špičkové holenie
Špičkové oholenie znižuje maximálny výkon odoberaný zo siete. Batéria sa vybíja počas intervalu vysokého-zaťaženia a pokúša sa udržať spotrebu siete pod cieľovou hodnotou.
Načasovanie je kritické. Ak sa batéria vybije príliš skoro, využiteľná energia sa môže vyčerpať ešte pred skutočným fakturačným vrcholom. Ak odpovie príliš neskoro, glukomer už možno zaznamenal nový vrchol. Ovládacie prvky, predpovede, dostupný stav nabitia, tarifná logika, napájanie batérie a trvanie vybíjania ovplyvňujú výsledok.
2. Čas-používania-prehadzovania záťaže
Batéria sa môže nabíjať počas jedného tarifného obdobia a vybíjať počas druhého. Finančná hodnota závisí od cenového rozdielu medzi obdobiami, obmedzení spoplatňovania, systémových strát, degradácie a iných prevádzkových požiadaviek.
Skladovanie nevytvára voľnú energiu. Pretože energia sa stráca počas nabíjania, skladovania, premeny a vybíjania, prenos energie môže vyžadovať viac vstupnej energie, než sa dodá neskôr. Ekonomický prínos pochádza zo zmeny načasovania alebo vrcholového profilu nákupov siete.
3. Vlastná slnečná spotreba-
V zariadeniach so solárnou energiou na mieste môže batéria zachytávať energiu, ktorá by sa inak vyvážala, a použiť ju neskôr na mieste. Či je to atraktívne, závisí od hodnoty exportu, nákladov na neskoršie nákupy siete, profilu zaťaženia zariadenia a tarify.
Výskum nasolárne{0}}plus{1}}poplatky za skladovanie a komerčný odberzistili, že rozsah úspor je vysoko špecifický pre zákazníka-a silne ovplyvnený návrhom taríf.
4. Reakcia na dopyt a iné hodnotové toky
Niektoré zariadenia môžu mať nárok na programy, ktoré zákazníkom kompenzujú zníženie alebo presun dopytu počas špecifikovaných podujatí. DOE popisuje odozvu dopytu ako dobrovoľné krátkodobé-zníženie spotreby elektriny, ktoré môže získať zľavu zo sadzby, kredit na účet alebo inú kompenzáciu. Dostupnosť programu a prevádzkové pravidlá sa líšia, preto by sa potenciálne príjmy nemali pridávať do modelu projektu, kým sa neoverí konkrétny program. Pozrite si prehľad DOEodozva na dopyt a programy s premenlivým{0}}časom.
Príklad poplatku- za spracovanú požiadavku
Zvážte zariadenie s nasledujúcimi zjednodušenými podmienkami:
- Aktuálny fakturovaný špičkový dopyt:620 kW
- Použiteľná sadzba dopytu:18 USD/kW
- Cieľová maximálna redukcia:100 kW
- Trvanie špičky vyžadujúce podporu:30 minút
Pred špičkovým holením:
620 kW × 18 USD/kW=mesačný poplatok 11 160 USD
Ak riadenie úložiska alebo záťaže úspešne zníži účet-nastaví sa maximálny výkon na 520 kW:
520 kW × 18 USD/kW=mesačný poplatok za odber 9 360 USD
Zjednodušený poplatok za zabránenie odberu by bol:
11 160 USD – 9 USD,360=1 800 USD za daný mesiac
Energia potrebná na podporu zníženia o 100 kW počas 30 minút je 50 kWh pred započítaním strát na účinnosti,-limitov{4}}poplatkov, požiadaviek na rezervy alebo prevádzkovej marže. To ánonieznamená, že 50 kWh batéria je správna veľkosť projektu.
Predpokladajme, že to isté zariadenie má ďalší neoholený vrchol 590 kW neskôr počas fakturačného obdobia. Ak sa tento interval stane fakturovanou požiadavkou, efektívne zníženie je len 30 kW a zjednodušený ušetrený poplatok klesne na$540. Ráčna alebo viacnásobné obdobia dopytu by mohli opäť zmeniť výsledok.
Tento príklad je ilustratívny, nie prognóza projektu. Ukazuje, prečo na tarifnej logike a intervalových údajoch záleží viac ako na jednej hlavnej kapacite batérie.
Kedy je komerčné skladovanie energie vhodné?
Prítomnosť nabíjania podľa potreby nerobí batériu automaticky ekonomickou. Skladovanie si zasluhuje bližšie hodnotenie, keď sa súčasne vyskytne niekoľko priaznivých podmienok.
- Poplatky za dopyt sú finančne zmysluplné.Existuje dostatok odvrátiteľných nákladov na odôvodnenie analýzy.
- Vrcholy sú identifikovateľné.Zariadenie môže určiť, čo ich spôsobuje, kedy sa vyskytujú a ako dlho trvajú.
- Vrchol je adresovateľný.Krátka odchýlka od normálnej záťaže sa vo všeobecnosti oholí ľahšie ako záťaž, ktorá zostáva blízko maxima po mnoho hodín.
- Načasovanie tarifných odmien sa mení.TOU spready alebo štruktúry dopytu vytvárajú hodnotu pre presun záťaže alebo špičkovú kontrolu.
- K dispozícii sú údaje o intervaloch.Stránka sa môže posunúť za mesačné súčty a analyzovať skutočný tvar zaťaženia.
- Existujú kompatibilné sekundárne ciele.Solárna optimalizácia, odolnosť, odozva na dopyt alebo kapacitné obmedzenia môžu posilniť prípad, keď sú skutočne relevantné.
Ďalšie prípady komerčného použitia nájdete v častispôsoby, ako komerčné skladovanie energie môže znížiť obchodné náklady na energiu.
Keď skladovanie nemusí byť prvým riešením
Úložisko si môže zaslúžiť nižšiu prioritu, keď má zariadenie nízke ceny{0}}založené na dopyte, veľmi plochý profil zaťaženia, extrémne dlhé špičky, lacnú prevádzkovú flexibilitu alebo zjavné problémy s efektívnosťou, ktoré by sa mali najskôr opraviť.
Ak je možné jednoducho zabrániť spusteniu dvoch veľkých záťaží súčasne, sekvenovanie môže odstrániť časť špičky za oveľa nižšie náklady ako batéria. Cieľom je efektívne vyriešiť problém s nákladmi, nie tlačiť každý problém do projektu úložiska.
Batériové úložisko vs. riadenie záťaže vs. tepelné úložisko
| Prístup | Najlepšie sa hodí pre | Hlavné obmedzenie |
|---|---|---|
| Energetická účinnosť | Zníženie zbytočnej celkovej spotreby energie | Nesmie podstatne znížiť najvyšší vrchol dopytu |
| Riadenie prevádzkovej záťaže | Posúvanie alebo radenie flexibilných zariadení | Vyžaduje prevádzkovú flexibilitu |
| Skladovanie energie batérie | Rýchle, kontrolovateľné špičkové oholenie a časový posun | Kapitálové náklady, straty, degradácia, priestorové a prevádzkové obmedzenia |
| Tepelné skladovanie | Presúvanie záťaže vykurovania, chladenia alebo chladenia | Závisí od stavebných systémov a tepelných požiadaviek |
| Solárny + sklad | Kombinácia výroby na mieste s flexibilným využívaním energie | Ekonomika závisí od solárneho výkonu, tvaru zaťaženia, hodnoty vývozu a tarify |
Tieto prístupy sa navzájom nevylučujú. Zariadenie môže zlepšiť efektivitu, pridať ovládacie prvky záťaže a potom veľkosť menšej batérie okolo zostávajúceho adresovateľného vrcholu.
Bežné chyby pri hodnotení komerčného skladovania energie
Chyba 1: Zamieňanie kW s kWh
Zníženie mesačnej spotreby energie nemusí nevyhnutne odstrániť špičku, ktorá poháňa poplatok za odber. Najprv identifikujte komponent faktúry.
Chyba 2: Za predpokladu, že každý vrchol je adresovateľný
Určitý dopyt je prevádzkovo nevyhnutný. Užitočnou otázkou dizajnu nie je celkový špičkový dopyt, aleadresovateľnéšpičkový dopyt.
Chyba 3: Použitie zastaranej tarify
Technicky presný expedičný model aplikovaný na nesprávny sadzobník je stále nesprávnym modelom.
Chyba 4: Určenie veľkosti od jedného mesiaca
Počasie, výroba, obsadenosť a sezónne tarify môžu skresliť výsledok za jeden mesiac. Použite reprezentatívne obdobie.
Chyba 5: Za predpokladu, že skladovanie automaticky šetrí energiu
Skladovanie sa primárne pretvára pri odbere energie zo siete. Efektívnosť a skladovanie sú rôzne nástroje.
Chyba 6: Dvojité{1}}počítanie tokov hodnôt
Špičkové oholenie, optimalizácia TOU, záložná rezerva, vlastná spotreba{0}}slnečnej energie a odozva dopytu môžu súťažiť o rovnakú kapacitu batérie a stav nabitia. Jedna jednotka uloženej energie nemôže vždy slúžiť všetkým cieľom súčasne.
Chyba 7: Počnúc veľkosťou batérie
Návrh, ktorý sa pred preskúmaním tarifných a intervalových údajov začína slovami „potrebujete 500 kWh batériu“, si zasluhuje preskúmanie. Veľkosť batérie by mala byť výstupom analýzy, nie východiskovým predpokladom.
FAQ
Otázka: Čo je to dopytový poplatok na komerčnom účte za elektrinu?
Odpoveď: Poplatok za odber je poplatok založený na elektrickej energii, ktorú zariadenie odoberá podľa pravidiel definovaných v jeho tarife. Vo všeobecnosti sa vyjadruje v dolároch za kilowatt, a nie v dolároch za kilowatt-hodinu.
Otázka: Môže úložisko batérie znížiť dopytové poplatky?
A: Potenciálne. Batéria sa môže vybiť, keď je zaťaženie zariadenia vysoké a znížiť spotrebu energie cez elektromer. Úspory závisia od tarify, načasovania odoslania, trvania špičky, dostupnej energie batérie a energie a od toho, či cieľový interval skutočne určuje fakturovaný dopyt.
Otázka: Znižuje skladovanie energie celkovú spotrebu elektriny?
Odpoveď: Nie nevyhnutne. Skladovanie posúva energiu v čase a mení profil zaťaženia siete. Pretože skutočné systémy majú straty, zníženie celkových kWh zvyčajne vyžaduje efektívnosť alebo prevádzkové zlepšenia, a nie samotné skladovanie.
Otázka: Koľko pomocných údajov by som mal skontrolovať?
Odpoveď: Celý rok účtov a zodpovedajúcich intervalových údajov je silnejším východiskovým bodom ako jeden mesiac. Zariadenia so silnými sezónnymi výkyvmi alebo meniacimi sa prevádzkovými plánmi môžu potrebovať ďalšiu analýzu.
Otázka: Ako zistím, akú veľkosť batérie potrebujem?
A: Začnite s profilom zaťaženia a tarifou. Požadovaný kW závisí od toho, koľko špičkového výkonu je potrebné kompenzovať. Požadovaná kWh závisí od toho, ako dlho musí byť táto energia dodávaná, plus účinnosti, limitov-stavu{3}}nabíjania, prevádzkovej marže, degradácie a akýchkoľvek konkurenčných prípadov použitia.
Otázka: Je za--meracím úložiskom užitočný iba solárny systém?
Odpoveď: Nie. Úložisko môže podporovať riadenie dopytu a časovo{1}}optimalizáciu nákladov na elektrickú energiu-bez použitia solárnej energie na mieste. Solar môže pridať ďalší prípad použitia, ale nie je to potrebné pre každý projekt-za-metrom.
Začnite s účtom, nie s batériou
Úložný priestor za--meracím zariadením môže znížiť dopyt v sieti počas kritických intervalov, presunúť nákupy elektriny v priebehu-{3}}období používania, pracovať so solárnou energiou na mieste a poskytnúť dodatočnú prevádzkovú flexibilitu. Žiadna z týchto výhod by sa nemala predpokladať vopred.
Dôveryhodné komerčné rozhodnutie o skladovaní energie-začína tromi vecami:tarifa, profil zaťaženia a prevádzkové obmedzenia. Skontrolujte účty za energie, potvrďte aktuálny plán sadzieb, získajte údaje o intervaloch, identifikujte udalosti, ktoré skutočne zvyšujú náklady, a porovnajte úložisko s nižšími-nákladovými prevádzkovými alternatívami.
Až potom by mal projektový tím veľkosť zariadenia a model ekonomiky. Najsilnejší projekt nie je ten, ktorý má najviac technológií; je to ten, ktorý rieši skutočný problém účtovania a prevádzky s dôkazmi.