Sunpal FAQ | Ответы на вопросы о солнечных батареях и накопителях энергии

Могут ли солнечные батареи работать ночью?

Для стандартных коммерческих фотоэлектрических (ФЭ) солнечных панелей ответ отрицательный - они не могут генерировать значимую электроэнергию после захода солнца. Фотоэлектрический эффект зависит от солнечного света (фотонов), попадающего на полупроводниковые элементы; без достаточного потока фотонов ток падает почти до нуля.

Стандартные фотоэлектрические солнечные панели не могут вырабатывать электроэнергию ночью. Предприятия, нуждающиеся в круглосуточном солнечном питании, должны планировать решения по хранению энергии или подключению к электросети. Несмотря на появление новых технологий “ночного фотоэлектричества”, они пока не являются коммерчески жизнеспособными для энергоснабжения. При принятии проектных решений следует учитывать спрос на энергию в ночное время, емкость и стоимость аккумуляторов, политику субсидирования электроэнергии и надежность эксплуатации.
Однако даже если сами панели перестают вырабатывать энергию, хорошо спроектированная солнечная система все равно может поставлять электричество в ночное время двумя основными способами:

Аккумуляторная батарея: Избыток дневной солнечной энергии накапливается и высвобождается для использования в ночное время;
Ценообразование на электроэнергию, подключенную к сети, или зачет кредитов: Избыток дневной электроэнергии подается в сеть; ночное потребление электроэнергии компенсируется с помощью накопленных кредитов.

Почему стандартные солнечные панели не могут вырабатывать электричество ночью?

Основной принцип работы фотоэлектрических панелей: когда солнечный свет (фотоны) попадает на панель, электроны в полупроводнике возбуждаются и генерируют электрический ток. Без солнечного света электроны не могут быть возбуждены, поэтому ток не вырабатывается.

Альтернативные источники света (лунный свет, уличные фонари) на несколько порядков слабее солнечного, их недостаточно для работы обычных инверторов и выработки электроэнергии в промышленных масштабах.

Ключевые аспекты проектирования коммерческих/промышленных солнечных систем

Проектирование емкости накопителей энергии: Если предприятие испытывает значительные нагрузки в ночное время (например, производство, центры обработки данных, холодильное оборудование), рассчитайте ожидаемое ночное потребление электроэнергии (кВт-ч) и настройте соответствующую емкость аккумулятора (с учетом глубины разряда и потерь эффективности). .

Решение о подключении к сети и автономном питании: Для большинства предприятий решения с подключением к электросети остаются более экономичными, чем полностью автономные системы, поскольку стоимость батарей остается высокой.

Управление зарядом спроса: Солнечная энергия + системы хранения могут снизить плату за пиковый спрос за счет смещения нагрузки на дневные или ранние вечерние часы; точная оценка емкости хранения, необходимой для “ночных нагрузок”, имеет решающее значение.

Поведение инверторов: На закате инверторы переключают режимы (обычно переходят в режим ожидания); убедитесь, что конфигурация системы обеспечивает безопасное и плавное переключение между питанием от батареи и от сети.

Непрерывность/постоянство работы: Операции, зависящие от доступности электросети (например, удаленные объекты, изолированные сети), могут потребовать сверхмощных аккумуляторных батарей или гибридных систем (солнечные батареи + резервный генератор + аккумулятор) для удовлетворения потребностей в электроэнергии в ночное время.

Новые технологии: Могут ли солнечные батареи работать ночью?

Да, но только в лабораторных условиях или на ранних стадиях создания прототипов. Исследования технологии теплового излучения или “ночного” фотоэлектричества (генерирование дифференциального тока за счет радиационного охлаждения панели) показывают плотность мощности около 0,05 ватта на квадратный метр, по сравнению с сотнями ватт на квадратный метр для дневного фотоэлектричества.

В настоящее время такие системы не могут быть использованы в коммерческих масштабах. Они могут подойти для нишевых маломощных датчиков или приложений удаленного мониторинга, но не могут удовлетворить требования к электропитанию зданий.

Что произойдет, если емкость коммерческой системы накопления энергии (ESS) окажется слишком большой или слишком маленькой? Каковы риски для бизнеса?

При проектировании систем хранения энергии коммерческого/промышленного масштаба основная цель - сбалансировать затраты (капвложения, эксплуатационные расходы, затраты на интеграцию) с ожидаемой выгодой (арбитраж энергии, снижение платы за спрос, доход от сети/услуг, резервное питание). Если масштаб системы слишком велик или слишком мал, проект будет отклоняться от этой оптимальной "точки баланса", тем самым увеличивая бизнес-риски.

Риски чрезмерного расширения систем хранения энергии

Капитальные затраты слишком высоки, а прирост стоимости ограничен - если мощность системы значительно превышает фактическую нагрузку или сценарий использования, дополнительные инвестиции не принесут соответствующей прибыли. Анализ показывает, что когда мощность превышает определенный порог, предельная экономия затрат снижается.

Низкий уровень использования активов/длительные периоды простоя - крупные системы могут работать с низкой нагрузкой в течение длительных периодов времени, что приводит к увеличению затрат на хранение/разрядку в расчете на кВт/ч и сокращению источников дохода (арбитраж, экономия спроса, вспомогательные услуги).

Снижение гибкости/повышение риска устаревания - крупные системы блокируют определенные мощности, которые могут устареть по мере развития технологий, нормативной базы или рыночных правил.

Рост затрат на инфраструктуру, площади и интеграцию - Увеличение масштабов часто требует более мощного оборудования для преобразования энергии, систем охлаждения/теплового управления и большей площади завода, что приводит к росту "мягких затрат".

Снижение рентабельности инвестиций (ROI) - бизнес-решения могут быть разработаны с учетом специфики использования или нескольких потоков доходов, и чрезмерное масштабирование увеличит риск недостижения поставленных целей, тем самым продлевая период окупаемости или снижая внутреннюю норму прибыли (IRR).

Риск недостаточной мощности системы хранения энергии

Неспособность удовлетворить требования приложений/услуг - без достаточной мощности система не сможет эффективно выполнять функции по снижению пиковой нагрузки, перераспределению нагрузки, захвату возобновляемых источников энергии или резервному питанию, тем самым сводя на нет ценностное предложение.

Ускоренное ухудшение состояния/увеличение относительного износа - Системы с меньшей производительностью, которые вынуждены работать в интенсивном или частом режиме, чтобы удовлетворить спрос, ускоряют ухудшение состояния, сокращают срок службы и увеличивают расходы на обслуживание/замену.

Упущенная выгода/возможности - если система хранения энергии используется не полностью (например, не может полноценно участвовать в арбитраже, ограничении платы за спрос или вспомогательных услугах), коммерческая ценность будет потеряна.

Повышенный операционный риск - зависимость от сети или других резервных источников энергии из-за недостаточного количества накопителей энергии приведет к рискам надежности, потенциальным простоям и ущербу для репутации критически важных операций.

Низкая экономическая эффективность и длительный цикл окупаемости - недостаточное использование потоков добавленной стоимости и необходимость последующего расширения снижают эффективность инвестиций и затягивают цикл окупаемости.

Всестороннее рассмотрение: почему адаптация потенциала имеет решающее значение

Точный расчет мощности может гарантировать, что система хранения энергии достигнет ожидаемого уровня использования, потока стоимости и надежности обслуживания, оптимизируя при этом структуру затрат. Слишком большая емкость ведет к росту затрат и снижению коэффициента использования, а недостаточная емкость снижает ценность и увеличивает риск. Оба сценария ставят под угрозу возврат инвестиций, способность выполнять контракты и результаты бизнеса.

Количественные ориентиры и бизнес-показатели

Сравните различные варианты размеров с помощью таких ключевых показателей, как срок окупаемости, рентабельность инвестиций (ROI) и выровненная стоимость хранения (LCOS).

Типичный срок окупаемости инвестиций в коммерческие ЭСС составляет около 4-8 лет, в зависимости от цен на электроэнергию, политики стимулирования, кривых нагрузки и масштаба системы.

Например: Если ИСС стоимостью US$100 000 обеспечивает ежегодную чистую экономию US$24 000, то срок окупаемости составляет примерно 4,2 года.

Годовой возврат инвестиций для коммерческих систем разумного масштаба обычно находится в диапазоне 8%-20%.

Ключевые факторы проектирования: точная кривая нагрузки/пика, структура цен на электроэнергию (особенно плата за спрос/цена за электроэнергию в зависимости от времени использования), участие в обслуживании сети, затухание системы и срок службы.

Практическое руководство по проектированию/решения по снижению рисков для лиц, принимающих решения в сфере B2B

Проведите комплексный анализ энергопотребления и профиля нагрузки: оцените типичную нагрузку и пиковый спрос, рабочие циклы и сезонные колебания.

Моделирование многочисленных потоков выгод/ценностей: арбитраж (хранение по низким ценам/разгрузка по высоким ценам), снижение платы за спрос, вспомогательные/сетевые услуги, резервирование/резервирование.

Принятие модульной/масштабируемой архитектуры системы хранения энергии: начиная с базовой емкости и постепенно расширяя ее при поддержке использования, может снизить риск чрезмерной конфигурации.

Включите модель деградации производительности и затраты на эксплуатацию и обслуживание в течение всего жизненного цикла: системы малой мощности работают под высокой нагрузкой, что ускоряет старение; системы большой мощности по-прежнему должны нести затраты на эксплуатацию и обслуживание в период простоя.

Убедитесь, что бизнес-решения прошли стресс-тестирование: стратегии на случай изменения цен на электроэнергию, более низкого, чем ожидалось, уровня использования, развития рынка сетевых услуг и т. д.

Гибкость планирования: Если мощность слишком велика или слишком мала и не позволяет адаптироваться к изменениям в структуре рынка, риски будут усугубляться.

Соблюдение договорных/операционных обязательств: Если существует соглашение об уровне обслуживания (SLA) с резервным питанием или участием в сети, недостаточная мощность может привести к нарушению контракта; хотя избыточная мощность может выполнить обязательства, она снизит операционную эффективность.

Короче говоря, для развертывания коммерческих систем хранения энергии “правильный размер” - это не максимальная мощность, которую вы можете купить, и не минимальная мощность, которая, по вашему мнению, вам нужна - это мощность, которая соответствует реальному профилю нагрузки, структуре цен на электроэнергию, источникам дохода и допустимым рискам. Недостаточная или избыточная мощность создает значительные бизнес-риски: от снижения загрузки и увеличения затрат до потери доходов и даже сбоев в работе. Разумный расчет мощности, строгое построение модели и гибкие проектные решения - вот ключи к максимизации прибыли от инвестиций и избежанию контрактных и коммерческих рисков.

Для дополнительной справки Sunpal может предоставить загружаемое руководство по проектированию, составленное на основе содержания данного FAQ (включая примеры таблиц расчета мощности, кривые чувствительности к окупаемости инвестиций, сценарии окупаемости по отраслям - с охватом коммерческого, промышленного и микрогрид-секторов).

Солнечные панели могут перегреваться, но высокие температуры не приводят к немедленному прекращению их работы. Напротив, они снижают выходную мощность (обычно потери составляют около 0,3-0,5% на 1°C), ускоряют деградацию материалов и могут увеличить риски для компонентов системы, если не управлять ими должным образом. Благодаря правильному проектированию, мерам по вентиляции, выбору технологий и методам мониторинга эти воздействия можно предсказать и контролировать.

Когда фотоэлектрические модули работают в условиях высоких температур, возникают три основных эффекта: снижение выработки энергии, ускоренная деградация и потенциально повышенные риски эксплуатации и обслуживания, особенно в коммерческих масштабах.

1. Мгновенное снижение мощности (потеря эффективности)

Солнечные панели оцениваются по стандартным условиям испытаний (STC) при температуре 25°C (77°F).
Для модулей из кристаллического кремния выходная мощность обычно снижается примерно на 0,3% - 0,5% при каждом повышении температуры на 1°C выше 25°C.
 Пример: Панель с температурным коэффициентом -0,30%/°C потеряет примерно 6% от номинальной мощности при повышении температуры модуля на 20°C выше STC.
В коммерческих системах в жарком климате рабочая температура модулей часто достигает 50-65°C, что приводит к мгновенной потере мощности на 10-15% относительно номинальных значений.

2. Долгосрочная деградация и влияние на продолжительность жизни

Высокие температуры ускоряют механизмы деградации: увеличивается рекомбинация носителей, возрастает падение напряжения, увеличиваются резистивные потери и усиливается напряжение термоциклирования.
Полевые исследования показывают, что модули, подвергающиеся воздействию повышенных температур и теплового несоответствия/горячих точек, демонстрируют более выраженные режимы отказа и ухудшение производительности.
С точки зрения B2B-закупок, это подчеркивает критическую важность выбора модулей с благоприятными температурными коэффициентами и надежными гарантиями/долгосрочными гарантиями производительности.

3. Соображения системного уровня и риска

Когда температура модулей повышается из-за таких факторов, как плохая вентиляция, темное основание крыши, плотная установка, слишком высокая температура окружающей среды или низкая скорость ветра, дополнительная нагрузка может быть оказана на другие компоненты системы: распределительные коробки, разъемы, изоляцию кабелей и инверторы.
 “Застойные” или плохо вентилируемые условия установки (например, наземные системы с недостаточным воздушным потоком или недостаточным зазором на крыше) могут вывести температуру модулей за пределы расчетных значений, что увеличивает тепловой стресс и снижает надежность.
Для коммерческих и промышленных объектов это означает не просто снижение выработки электроэнергии, а эксплуатационные риски, незапланированные простои и более высокие затраты на обслуживание.

4. Анализ причин

На температуру модуля влияет множество факторов, включая температуру окружающей среды, интенсивность солнечного излучения, скорость ветра, дизайн установки/чистота, цвет крыши/подложки, пыль/мусор, а также затенение/горячие участки.
Параметр “температурный коэффициент” модуля (обычно выражается как %/°C) отражает изменение выходной мощности в зависимости от температуры. Более отрицательное абсолютное значение этого коэффициента указывает на большую потерю производительности при увеличении температуры на 1°C.
Технологические различия: Тонкопленочные модули обычно имеют более низкие температурные коэффициенты (с меньшими абсолютными значениями), чем модули из кристаллического кремния.

5. Стратегии смягчения последствий (применимо к коммерческим/промышленным установкам)

Для установки в жарком климате или на плохо вентилируемых крышах выбирайте модули с более благоприятными температурными коэффициентами (например, -0,24%/°C вместо -0,40%/°C).
 Обеспечьте достаточную обратную вентиляцию модулей: Соблюдайте рекомендуемые расстояния до крыши, избегайте препятствий для потока воздуха и отдавайте предпочтение наземным или приподнятым стеллажным системам.
Выбирайте для установки поверхности/подложки с меньшим солнечным поглощением (крыши светлых тонов, отражающие материалы), чтобы снизить рабочую температуру модулей.
Управление чистотой и рисками возникновения горячих точек: Очищайте модули от пыли/мусора, следите за тем, чтобы распределительные коробки соответствовали номинальным стандартам, и проводите регулярные проверки.
 Мониторинг производительности системы: Настройте датчики/термографическое оборудование для обнаружения аномального повышения температуры или разницы температур (ΔT) для выявления признаков деградации.
Интегрируйте данные о температуре окружающей среды + освещенности + скорости ветра на этапе проектирования для оценки рабочих температур модулей и снижения мощности, включив результаты в финансовые модели (например, предполагая потери мощности 5-10% в первый год из-за температуры в жарком климате).
 Изучите условия гарантии и положения о деградации: Убедитесь, что поставщики модулей гарантируют работу в условиях высоких температур (некоторые гарантии могут быть основаны на идеальных условиях).

6. Условия для указания в документации о закупке/тендере

Температурный коэффициент Pmax (например, -0,30%/°C или лучше)
Максимальная номинальная рабочая температура (например, допустимая >85°C)
Сертифицированные данные для испытаний на высокотемпературную нагрузку, устойчивость к горячим точкам и термоциклирование
Рекомендации по установке: Минимальный вентиляционный зазор, рекомендуемые типы поверхностей крыши, расстояние между ними и требования к воздушному потоку
Требования к мониторингу: В том числе мониторинг температуры модуля, анализ тенденций изменения коэффициента производительности системы, тепловизионные обследования
Шаблон контракта: Включить компенсацию снижения мощности при высоких температурах в положения о гарантиях мощности (например, предполагая снижение мощности на 7% в пиковые летние месяцы)

Понимание разницы между киловаттами (кВт) и киловатт-часами (кВт-ч) имеет решающее значение для управления расходами на электроэнергию и оптимизации эффективности вашего бизнеса.

Что такое киловатт (кВт)?

Киловатт (кВт) - это единица мощности, которая измеряет скорость потребления или выработки энергии в определенный момент. В контексте бизнеса это означает мгновенную потребность вашей деятельности в электроэнергии.

Что такое киловатт-час (кВт-ч)?

Киловатт-час (кВт-ч) - это единица измерения энергии, которая количественно выражает общее количество потребленной за определенное время электроэнергии. Это метрика, используемая коммунальными компаниями для расчета платы за потребленную электроэнергию.

Как кВт и кВт/ч влияют на счет за электроэнергию для моего предприятия?

Ваш счет за электроэнергию обычно состоит из двух компонентов:

Плата за потребление (кВт): Они основаны на самом высоком уровне потребления энергии в течение расчетного периода. Например, если пиковая потребность вашего предприятия составляет 100 кВт, вам будет выставлен счет за этот пик, независимо от того, сколько энергии вы потребляете в целом.

Плата за потребление (кВт/ч): Они определяются общим количеством энергии, потребленной за расчетный период. Если ваше предприятие использует 10 000 кВт/ч в месяц, вам будет выставлен счет за это общее потребление.

Управление пиковым спросом (кВт) и общим потреблением (кВт/ч) необходимо для контроля расходов на электроэнергию. Снижение пикового спроса позволяет снизить плату за потребление, а оптимизация энергопотребления - уменьшить плату за потребление.

Как понимание кВт и кВт/ч может помочь моему бизнесу?

Контролируя и управляя кВт и кВт/ч вашего предприятия, вы можете:

Снижение счетов за электроэнергию: Снижение пикового спроса и общего потребления может привести к значительной экономии средств.

Повышение энергоэффективности: Выявление периодов повышенного спроса и энергоемкого оборудования позволяет целенаправленно проводить улучшения.

Улучшение оперативного планирования: Понимание моделей энергопотребления помогает планировать работу, чтобы избежать пиковых нагрузок.

Можете ли вы привести пример, относящийся к моей отрасли?

Конечно. На производстве, где эксплуатируется крупное оборудование, пиковая потребность (кВт) возникает при одновременной работе нескольких машин. Даже если машины работают в общей сложности 100 часов в месяц, пиковая потребность может составлять 200 кВт. Если распределить работу оборудования по времени, то можно снизить пиковый спрос и связанные с ним расходы.

Понимание и управление кВт и кВт/ч - это не просто снижение затрат, это принятие обоснованных решений, которые повышают энергоэффективность и устойчивость вашего бизнеса.

ESS, подключенная к солнечной электростанции, может накапливать полуденные излишки и распределять их в часы пик, чтобы избежать платы за скачок спроса $0.30/кВтч, снижая нагрузку на сеть и выравнивая кривые нагрузки.

1. Что такое система хранения энергии (ESS)?

ESS получает электроэнергию, когда предложение > спроса, и отдает ее, когда спрос ≥ предложения. Она состоит из:

Аккумуляторная батарея (химический накопитель энергии)

Система управления аккумулятором (BMS): следит за безопасностью, здоровьем, состоянием заряда

Система преобразования энергии (PCS): инверторы и преобразователи для обработки переходов AC/DC

Система управления энергией (EMS): программное обеспечение, контролирующее время и способ зарядки/разрядки.

2. Как работает ЭСС?

2.1 Зарядка: Получение энергии из сети или возобновляемых источников (солнце, ветер) и ее химическое хранение.

2.2 Хранение: Хранение энергии до оптимального времени отправки.

2.3. Разрядка: Преобразование накопленной энергии в электричество и подача через инвертор на нагрузку или в сеть.

2.4. Логика управления: EMS использует прогнозы, ценообразование в реальном времени, сигналы сети для оптимизации работы и диспетчеризации.

3. Почему компании внедряют ESS?

3.1. Снижение платы за потребление и сокращение пиковых нагрузок: Замените дорогостоящие пики энергосистемы накопленной энергией, снизив плату за спрос.

3.2. Энергетический арбитраж: Зарядка при низких ценах, разрядка при высоких.

3.3 Резервное питание и отказоустойчивость: Поддерживайте критически важные операции во время перебоев.

3.4. Услуги и участие в сетях: Предоставление вспомогательных услуг (регулирование частоты, поддержка напряжения) или реагирование на спрос для получения дохода.

3.5. Самопотребление возобновляемых источников энергии: Накопление избыточной солнечной/ветровой генерации для использования при снижении генерации.

3.6. Отложенная модернизация инфраструктуры: Используйте локализованные хранилища, чтобы снизить нагрузку на сеть или отложить модернизацию.

4. Какие существуют технологии хранения данных и компромиссы

4.1 Литий-ионные батареи (наиболее распространенные): Высокая эффективность, модульность, быстрый отклик.

4.2 Проточные батареи: Лучше для более длительной работы (>4-6 часов), масштабируемые.

4.3Насосные гидро- и гравитационные хранилища: Большая продолжительность при больших масштабах (географические ограничения).

4.4 Маховики: Лучше всего подходят для коротких импульсов, регулирования частоты.

4.5 Тепловая батарея / батарея Карно: Преобразование электричества в тепло и обратно в электричество.

5. Как определить размер и оценить экономику

5.1 Анализ профиля нагрузки: Определите пиковые нагрузки, ежедневное потребление.

5.2 Требование к продолжительности: Сколько часов автономной работы необходимо (1ч, 4ч, 8ч).

5.3 Затраты в течение жизненного цикла: Капитальные затраты, эксплуатация и обслуживание, деградация, замена.

5.4 Сложение ценностей: Комбинируйте источники дохода (экономия энергии + сетевые услуги).

5.5 Окупаемость / ROI / NPV: Модель на весь срок службы (например, 10-20 лет).

6. Интеграция, развертывание и технические проблемы

6.1 Подключение к сети и разрешения: Соблюдайте требования коммунальных и местных нормативных документов.

6.2 Безопасность и терморегулирование: Вентиляция, охлаждение для батарейных систем.

6.3 Резервирование системы и архитектура резервирования: Обеспечение высокой доступности для критически важных пользователей.

6.4 Масштабируемость и модульность: Возможность расширения возможностей со временем.

6.5 Планирование технического обслуживания и замены: Прогнозирование деградации, планирование замены.

7. Стимулы и бизнес-модели

7.1 Налоговые льготы и гранты: например, 30% ITC в США (в паре с солнечными батареями), другие региональные субсидии.

7.2 Хранение энергии как услуга (ESaaS): Поставщики устанавливают и управляют ЭСС; клиенты вносят плату.

7.3 Владение / аренда третьей стороной: Снижает первоначальную нагрузку на капитал.

7.4 Участие в сетевых программах: реагирование на спрос, рынки мощности, доходы от вспомогательных услуг.

Бытовые системы хранения энергии (RESS) хранят электроэнергию, полученную от возобновляемых источников, таких как солнечные батареи, или из сети. В этих системах используются контроллеры и инверторы для управления и преобразования постоянного тока (DC) от батарей в переменный ток (AC) для бытового использования.

1. Ключевые компоненты

1.1 Аккумулятор: Как правило, литий-ионный, хранит электрическую энергию для последующего использования.

1.2 Инвертор: преобразует постоянный ток от аккумулятора или солнечных батарей в переменный для бытовых приборов.

1.3 Контроллер/система управления батареей (BMS): следит за состоянием батареи, управляет потоком энергии, планирует зарядку и разрядку.

2. Операционные шаги

Шаг 1: Захват энергии: Электроэнергия поступает из сети или возобновляемых источников, таких как солнечные батареи.

Этап 2: Выдача энергии (разрядка): При необходимости накопленный постоянный ток преобразуется инвертором в переменный для использования в быту.

Шаг 3: Накопление энергии: Избыток электроэнергии хранится в аккумуляторе.

Шаг 4: Подключение к сети и управление: BMS контролирует работу батареи и направляет поток энергии.

Шаг 5: Выход энергии: В периоды пиковой нагрузки или перебоев в работе аккумулятор вырабатывает постоянный ток, который затем преобразуется в переменный через инвертор для использования в быту.

Шаг 6: Мониторинг и управление: Программное обеспечение для управления энергопотреблением отслеживает потребление, оптимизирует зарядку/разрядку и определяет приоритеты самопотребления солнечной энергии.

3. Преимущества для бизнеса

3.1 Резервное питание: Обеспечивает надежную защиту при отключении электроэнергии, гарантируя непрерывность бизнеса.

3.2 Снижение затрат: Использование накопленной энергии в периоды пикового потребления, чтобы избежать высоких тарифов на электроэнергию.

3.3 Увеличение самопотребления: Максимальное использование электроэнергии, вырабатываемой солнечными батареями, что снижает зависимость от электросети.

3.4 Повышенная стабильность сети: Сглаживает колебания выработки солнечной энергии, способствуя общей стабильности сети.

4. Дополнительные соображения

4.1 Интеграция с существующими системами: ПЭАС могут быть интегрированы в существующую энергетическую инфраструктуру, что повышает общую эффективность.

4.2 Масштабируемость: Системы можно масштабировать, чтобы удовлетворить энергетические потребности растущих предприятий.

4.3 Соответствие нормативным требованиям: Обеспечьте соблюдение местных норм и стандартов для энергетических систем.

4.4 Стимулы и льготы: Изучите возможные стимулы и скидки, чтобы компенсировать затраты на установку.

Понимая эти аспекты, предприятия могут принимать взвешенные решения о внедрении систем хранения энергии в жилых помещениях для повышения энергоэффективности и снижения эксплуатационных расходов.

Правило 20% - это рекомендация по проектированию коммерческих солнечных систем, согласно которой система должна производить примерно на 20% больше энергии в год, чем среднее потребление электроэнергии на предприятии. Этот буфер учитывает потери от неэффективности инвертора, проводки, затенения и деградации панелей с течением времени.

Как рассчитывается правило 20% для предприятий?

Чтобы применить правило 20%:

1. Проанализируйте годовое потребление электроэнергии вашим предприятием.
2. Умножьте эту цифру на 1,2, чтобы определить целевой размер системы.

Например, если ваше предприятие потребляет 100 000 кВт/ч в год, система должна быть рассчитана на производство 120 000 кВт/ч.

Почему правило 20% важно для бизнеса?

Компенсирует потери в системе: Обеспечивает удовлетворение потребностей в энергии, несмотря на неэффективность системы.
Оптимизирует окупаемость инвестиций: Предотвращает чрезмерное увеличение размеров, сокращая ненужные расходы.
Соответствует нормативным требованиям: Помогает соответствовать местным нормам и требованиям коммунальных служб.

Применяется ли правило 20% ко всем предприятиям?

Хотя правило 20% является полезным руководством к действию, некоторым компаниям может потребоваться более индивидуальный подход:

Высокие энергопотребления: Предприятиям со значительными потребностями в энергии могут потребоваться более крупные системы.
Планы по расширению в будущем: Ожидаемый рост может потребовать масштабируемой системы.
Интеграция накопителей энергии: Включение аккумуляторов может повлиять на размеры системы.

Существуют ли финансовые льготы для предприятий, устанавливающих солнечные батареи?

Да, предприятия могут воспользоваться федеральным инвестиционным налоговым кредитом (ITC), который позволяет вычесть из федеральных налогов 30% от общей стоимости системы. Этот стимул доступен для систем, установленных до 2033 года.

Какие еще факторы следует учитывать при проектировании коммерческих солнечных батарей?

Конструкция крыши: Убедитесь, что крыша может выдержать солнечную батарею.
Мониторинг системы: Внедрите системы мониторинга для отслеживания производительности.
Планы технического обслуживания: Регулярное техническое обслуживание имеет решающее значение для долговечности системы.
Подключение к коммунальным службам: Поймите требования к подключению к местным коммунальным службам.

В системах “солнце плюс накопитель” под "эффективностью" обычно подразумевается эффективность в оба конца (RTE) - процент электрической энергии, восстановленной во время разряда, по отношению к исходной энергии, полученной во время заряда. Эта метрика учитывает следующие потери: потери эффективности зарядки, потери инвертора/преобразователя, потери саморазряда/резерва во время хранения, тепловые потери и потери эффективности разряда.

Предположим, что RTE = 90%. Если система потребляет 1 000 кВт/ч, то фактически она может выдать 900 кВт/ч; 100 кВт/ч теряется.

При тарифе на электроэнергию $0.10/кВтч стоимость потери 100 кВтч за полный цикл составляет $10.

При расчете на 3 650 циклов в год (один раз в день) ежегодные потери составляют $36 500.

Повышение эффективности с 90% до 93% сокращает потери энергии на 3%, что позволяет экономить примерно $10 950 в год в этом сценарии.

Что такое эффективность накопителей солнечной энергии в оба конца?

Эффективность в режиме "туда-обратно" (RTE) = (энергия, выделяемая при разряде, ÷ энергия, потребляемая при заряде) × 100%.

Эта метрика охватывает все системные потери:

Инвертор или преобразование силовой электроники (постоянный ток ↔ переменный ток)

Внутреннее сопротивление батареи и внутренние потери

Саморазряд или потери в режиме ожидания, накапливающиеся с течением времени

Тепловые потери (нагрев, охлаждение)

Потери в системе управления и вспомогательном оборудовании (баланс системы)

Высокий КПД в обе стороны означает более высокую степень извлечения энергии из потребляемой - ключевой показатель для оценки окупаемости инвестиций.

Сравнение эффективности различных технологий:

- Литий-ионные аккумуляторы: Эффективность в оба конца составляет примерно 90-95% в идеальных условиях.
- Свинцово-кислотные аккумуляторы: Обычно более низкая эффективность, около 75-85%.
- Проточные батареи: Обычно 65-85%, в зависимости от химического состава и конструкции системы.
- Крупные/коммунальные системы хранения данных (общие блоки батарей): В отраслевых отчетах часто встречается модель с эффективностью ~85% в обе стороны.

Почему эффективность имеет значение

С коммерческой точки зрения высокая эффективность создает преимущества по стоимости, надежности и сроку службы.

Стоимость одного поставленного кВт/ч: Для больших систем даже снижение RTE (Real Transfer Efficiency) на 1% требует дополнительной энергии на входе для достижения целевых показателей на выходе, что увеличивает эксплуатационные расходы.

Общая стоимость владения (TCO) и период окупаемости: Потери эффективности снижают экономию и удлиняют циклы окупаемости. Для компенсации может потребоваться избыточное резервирование мощностей.

Коэффициент емкости и избыточное резервирование: Снижение эффективности заставляет системы использовать более емкие батареи, увеличивать количество солнечных батарей или соглашаться на меньшую фактическую мощность.

Деградация и влияние на жизненный цикл: Эффективность снижается по мере старения оборудования; при проектировании необходимо учитывать снижение эффективности.

Производительность при изменении нагрузки: В большинстве систем пропорционально увеличиваются потери при работе ниже номинальной мощности.

Факторы, влияющие на потери эффективности

1. Химия аккумулятора и внутреннее сопротивление

Выбирайте химические элементы с низкими внутренними потерями (например, литий-железо-фосфатные батареи).

2. Окно глубины разряда (DoD) и состояния заряда (SoC)

Работа в экстремальных условиях (очень высокая или низкая SoC) снижает эффективность. Поддержание работы в оптимальном диапазоне SoC сохраняет эффективность.

3. Преобразование энергии и топология инвертора

Системы с подключением к постоянному току сокращают количество этапов преобразования по сравнению с системами с подключением к переменному току. Используйте высокоэффективные инверторы/преобразователи.

4. Терморегулирование и условия окружающей среды

Как высокие, так и низкие температуры снижают эффективность. Активные меры по охлаждению/обогреву или изоляции могут повысить эффективность.

5. Потери при балансировке системы и потребление энергии в режиме ожидания

Минимизация паразитных нагрузок, потерь в режиме ожидания, потерь эффективности кабелей/разъемов и накладных расходов на управление.

6. Старение и ухудшение характеристик

Эффективность снижается со временем; включите модели деградации в планирование жизненного цикла.

7. Работа с частичной нагрузкой

Пропорциональные потери часто становятся более значительными при низкой мощности.

1. Определения

Массовая плотность энергии: Ватт-часы на килограмм (Вт-ч/кг).

Объемная плотность энергии: Ватт-часы на литр (Вт/л).

2. Диапазон накопления энергии в аккумуляторах разных типов

Коммерческие литий-ионные батареи обычно находятся в диапазоне 100-250 Вт-ч/кг.

Литий-железо-фосфатные (LFP) батареи: Приблизительно 90-160 Вт-ч/кг (некоторые продвинутые версии достигают ~200 Вт-ч/кг)

Высокотехнологичные батареи для исследований/прототипов: До ~300+ Втч/кг в лабораторных условиях

Новые кремниевые аноды/передовые химические технологии: Прототипы Amprius достигли примерно 500 Вт-ч/кг и ~1 300 Вт-ч/л.

3. Плотность энергии на уровне модуля против плотности энергии на уровне клетки и объема

Батарейные блоки (содержащие модули с корпусом, проводкой, системами охлаждения и BMS) всегда имеют более низкую эффективную плотность энергии, чем голые элементы.

Плотность энергии в объеме ячейки обычно составляет сотни Вт-ч/л.

Высокопроизводительные прототипы ячеек достигли объемной плотности энергии, превышающей 1 200 Вт-ч/л.

4. Расчеты

Аккумулятор весом 1 кг (плотность энергии 200 Вт-ч/кг) ≈ 200 Вт-ч = 0,2 кВт-ч → ≈ 720 000 джоулей

Батарейный блок весом 100 кг (плотность энергии 200 Вт-ч/кг) запас энергии ≈ 20 000 Вт-ч = 20 кВт-ч

При объемной плотности 400 Вт-ч/л 1 литр объема батареи может хранить 0,4 кВт-ч.

5. Ограничения практического применения

Эффективность и потери: Не вся накопленная энергия может быть использована; внутренние потери, проводка и терморегулирование снижают фактическую выходную энергию.

Циклическое старение: Многократные циклы заряда-разряда приводят к деградации емкости, снижая эффективность хранения энергии.

Чувствительность к температуре: Производительность (особенно в условиях низких температур) может снизить доступную энергию.

Безопасность и компромиссы: Повышенная плотность часто влечет за собой повышенные риски (тепловой выброс, напряжение материала).

Скорость разряда/С-скорость: Сильный ток разряда может привести к снижению мощности, уменьшая эффективную энергию.

6. Руководство по закупкам литиевых батарей

В технических характеристиках всегда различайте плотность энергии на уровне ячеек и на уровне пакетов.

При сравнении наборов данных проверьте условия испытаний (температура, напряжение отключения, глубина разряда).

Одновременная оценка массовой плотности энергии (Втч/кг) и объемной плотности энергии (Втч/л) - в зависимости от применения, либо объем, либо вес

может стать основным ограничивающим фактором.

Требуются данные о характеристиках жизненного цикла в реальных условиях эксплуатации (количество циклов, необходимых для достижения мощности 80%).

При оценке общей плотности энергии системы учитывайте вес/объем “компонентов баланса системы” (кабели, BMS, корпус и т. д.).

Мощные аккумуляторы: Разработаны для высокопроизводительных приложений

Разработаны специально для кратковременных высокомощных задач. Отличается высоким выходным током (быстрая разрядка/ мгновенные всплески), быстрым откликом и надежной обработкой нагрузки.

Типичные области применения: Ускорение электромобилей, электроинструменты, резервные генераторы, сетевые услуги (например, регулирование частоты).

Аккумуляторы для хранения энергии: Оптимизация для долгосрочного управления энергией

Разработаны для накопления значительного количества энергии для долговременного и стабильного высвобождения. Приоритет отдается высокой плотности энергии на единицу стоимости, длительному сроку службы и стабильной, устойчивой производительности.

Типичные области применения: Накопители энергии для солнечных/ветряных электростанций, автономные системы, ИБП, микросети, пиковая экономия и заполнение долины.

Сравнение технических характеристик силовых батарей и аккумуляторов энергии

Коэффициент выбытия/Коэффициент выбытия

Мощные батареи поддерживают высокую скорость разряда от 3C до 10C и выше, обеспечивая быструю разрядку длительностью от нескольких секунд до нескольких минут, что делает их идеальными для приложений с высокой мощностью.

Аккумуляторы энергии работают при более низких температурах, примерно от 0,2C до ≤1C, и рассчитаны на стабильный разряд в течение нескольких часов.

Плотность энергии (Втч/кг)

Силовые батареи имеют высокую плотность энергии, обычно ≥200 Вт-ч/кг, чтобы соответствовать требованиям дизайна мобильных электромобилей, но если приоритетом является мощность, можно предпочесть более низкую плотность энергии.

Аккумуляторы энергии имеют умеренную или высокую плотность энергии - 100-160 Вт-ч/кг, что позволяет сбалансировать химический состав и стоимость в стационарных приложениях.

Плотность мощности (Вт/кг)

В силовых батареях приоритет отдается чрезвычайно высокой плотности мощности и низкому внутреннему сопротивлению для поддержки работы в серийном режиме.

Аккумуляторы энергии имеют умеренную плотность мощности, потому что для их работы требуется меньше времени, а значит, и меньше требований к терморегулированию.

Цикл жизни

Силовые батареи могут обеспечить около 1000-2000 циклов, достигая примерно 80% своей емкости.

Аккумуляторы энергии могут обеспечить около 5 000-10 000+ циклов.

Глубина разряда (ГР) и рабочий цикл

Силовые батареи обычно испытывают высокие нагрузки в течение коротких периодов времени, что может привести к ускоренной деградации при чрезмерном использовании.

Для продления срока службы аккумуляторов используются более короткие суточные циклы или контролируемые циклы DoD, обеспечивающие стабильную длительную работу аккумулятора.

Термическая/экологическая стабильность

Мощные батареи требуют надежного терморегулирования, устойчивости к вибрациям и быстрого охлаждения, чтобы выдерживать высокие нагрузки и динамичные условия эксплуатации.

Аккумуляторы энергии ставят во главу угла безопасность и температурную стабильность, а также меньшую необходимость выдерживать экстремальные переходные нагрузки.

Стоимость/затраты на кВт/ч (первоначальные затраты по сравнению со стоимостью жизненного цикла)

Мощные батареи имеют более высокую начальную стоимость за кВт/ч из-за сложных тепловых систем, передовых систем управления батареей (BMS) и высококачественных материалов, таких как более толстые токоприемники и высокоэффективные катоды.

Аккумуляторы энергии позволяют снизить стоимость киловатт-часа при масштабном развертывании. Благодаря умеренной частоте использования, низким затратам на обслуживание и нечастой замене стоимость жизненного цикла также снижается.

Химический состав и различия в структуре

Химия аккумулятора

В силовых батареях чаще всего используются химические элементы с высокой плотностью энергии (NCM, NCA) или быстрореагирующие химические элементы.

Литий-железо-фосфатные (LFP) батареи часто используются в системах хранения энергии благодаря своей безопасности, длительному сроку службы и низкой стоимости.

Дизайн физической структуры

В силовых батареях могут использоваться намотанные или сложенные в стопку элементы, они оснащаются мощными системами охлаждения, более толстыми токоприемниками и более сложными системами управления батареей.

Системы хранения энергии ориентированы на упрощенную конструкцию, модульную компоновку, оптимальные по стоимости упаковочные решения и решения по терморегулированию, подходящие для стационарных применений.

Стандарты, безопасность и нормативные требования

Требования к сертификации (стандарты UN 38.3, UL, IEC) зависят от сценария применения.

Силовые батареи для транспортных средств или инструментов обычно требуют дополнительной сертификации на устойчивость к ударам/вибрации.

Конструкции силовых батарей требуют более жесткого контроля для снижения риска теплового разгона, с более высокими стандартами системы охлаждения и требованиями к контролю BMS (количество датчиков, механизмы защитного отключения).

Стационарные системы хранения энергии могут потребовать соблюдения стандартов подключения к электросети и пожарных норм установки (например, NFPA и местных строительных норм).

Стоимость владения и жизненный цикл

Первоначальная стоимость и эксплуатационные расходы: Силовые батареи имеют более высокую стоимость из-за стоимости материалов, необходимости активного охлаждения и ускоренной деградации при высокоскоростном разряде.

Системы хранения энергии в большей степени ориентированы на: стоимость одного цикла после амортизации и стоимость одного киловатт-часа в течение всего жизненного цикла.

Затраты на замену, снижение пропускной способности, расходы на обслуживание и риски, связанные с безопасностью, являются основными факторами, определяющими стоимость.

Отраслевые применения силовых батарей и аккумуляторов энергии

Электромобили/тяжелая техника

Силовые батареи подходят для высоких ускорений и высоких требований к мощности, обеспечивая короткие всплески энергии. Когда на первый план выходят дальность хода и эффективность, предпочтительнее использовать энергоаккумуляторы, хотя гибридные конструкции предлагают и то, и другое.

Услуги электросетей (регулирование частоты, контроль нагрузки)

Энергетические батареи идеально подходят для служб быстрого реагирования, требующих высокой скорости нарастания, например, для регулирования частоты. Аккумуляторы энергии подходят для долгосрочного хранения энергии, например, для обеспечения электроснабжения в ночное время или поглощения избыточной генерации.

Телекоммуникации/Удаленные районы/Источники бесперебойного питания (ИБП)

Силовые батареи подходят для частых скачков напряжения, в то время как аккумуляторы энергии больше подходят для длительного режима ожидания с минимальными скачками напряжения.

Солнечные и ветряные электростанции

Аккумуляторы энергии используются для выравнивания мощности и обеспечения питания в непиковые часы. Энергоаккумуляторы подходят для быстрой диспетчеризации и согласования нагрузки по требованию.

Каким факторам вы должны уделять первостепенное внимание как специалист по корпоративным закупкам?

Какой рабочий цикл и скорость разряда вам требуются?

Определите необходимую скорость заряда/разряда, глубину разряда (DoD) и продолжительность разряда.

Для высокой мощности серийной работы выберите батареи питания

Для длительной непрерывной работы выбирайте энергетические батареи

Какая химия лучше всего подходит для ваших целей?

Если приоритетами являются безопасность, срок службы и стоимость (например, для сетевого или стационарного хранения), предпочтительнее использовать литий-железо-фосфатные (LFP) батареи.

Для приложений с большим весом и плотностью энергии (электромобили, аэрокосмическая промышленность, мобильные инструменты) могут потребоваться тройные материалы (NCM)/никель-кобальтовый сплав (NCA) или современные высоконикелевые материалы

Проверка необходимых сертификатов и стандартов безопасности для вашей отрасли

Автомобильные и мобильные приложения требуют соответствия стандартам аварийной, вибрационной и термической стойкости. Стационарные установки должны соответствовать строительным нормам и правилам, нормам пожарной безопасности и спецификациям подключения к электросети.

Оцените общую стоимость владения

Первоначальная стоимость, срок службы, техническое обслуживание, охлаждение и ожидаемое снижение производительности. Более короткий срок службы может привести к более высоким долгосрочным затратам, несмотря на более низкую первоначальную стоимость за кВт/ч.

Интеграционные соображения

Сложность BMS, системы охлаждения, модульность, масштабируемость, место для установки и условия окружающей среды (температура, высота над уровнем моря, вибрация) - все это влияет на фактическую стоимость и производительность.

Соответствие сценарию применения

Регулирование частоты, снижение пиковой нагрузки, ИБП, автономные сети/микросети, циклы движения EV. Эти области применения имеют свои особенности. Выбирайте батареи, оптимизированные для этих специфических характеристик.

Четко определите компромисс между производительностью и стоимостью

Определите ключевые показатели для принятия решения (например, Вт/кг, Вт/кг, срок службы, скорость разряда, стоимость за кВт-ч) и оцените спецификации производителей по этим критериям.

При оценке коммерческих солнечных батарей очень важно различать номинальную и полезную емкость. Эти два понятия напрямую влияют на то, сколько полезной энергии может выдать система батарей, ее долгосрочную производительность и окупаемость инвестиций (ROI).

Что такое номинальная мощность?

Номинальная емкость (также известная как “номинальная емкость”) - это максимальная энергия, которую аккумулятор может хранить в идеальных условиях, обычно измеряется в киловатт-часах (кВт-ч). Например, батарея с номинальной емкостью 10 кВт-ч теоретически может хранить 10 кВт-ч энергии.

Это значение часто указывается производителями, но оно представляет собой лишь идеальный потенциал хранения. Оно обычно отличается от полезной энергии, доступной при реальной эксплуатации.

Что такое полезная емкость?

Под полезной емкостью понимается фактическая энергия, которую можно извлечь из батареи, не повредив ее и не сократив срок службы. Процент полезной емкости по отношению к номинальной определяется глубиной разряда (DoD) - ключевым показателем для управления состоянием батареи.

Пример: Батарея емкостью 10 кВт-ч с глубиной разряда 90% означает, что система может безопасно разрядить 9 кВт-ч, прежде чем потребуется подзарядка.

Понимание полезной емкости необходимо для оценки реальной производительности аккумуляторной системы, поскольку она напрямую влияет на экономию энергии и надежность системы.

Почему полезная мощность ниже номинальной?

Разница между номинальной и полезной мощностью обусловлена следующими факторами:

Буфер: В конструкцию аккумуляторов встроены буферы безопасности, предотвращающие химическое повреждение при полном разряде.

Потери эффективности: Энергия теряется во время зарядки и разрядки, в результате чего фактический выход энергии ниже номинального значения.

Резервная мощность: Большинство систем резервируют энергию для аварийных отключений, что еще больше снижает полезную мощность для обычных операций.

Как эффективность аккумуляторов влияет на бизнес-операции?

Потери эффективности - в том числе тепловыделение и неэффективность преобразования - снижают фактическую полезную энергию солнечных батарей. Для предприятий это означает:

Увеличение эксплуатационных расходов: Снижение полезной мощности увеличивает расходы на электроэнергию, необходимую для удовлетворения эксплуатационных требований.
Увеличение срока окупаемости: Долгосрочное снижение эффективности задерживает возврат инвестиций в решения по хранению энергии.
Проблемы масштабируемости: Предприятия, планирующие расширение мощностей, должны учитывать коэффициент преобразования номинальной мощности в фактическую полезную энергию с течением времени.

Как оценить полезную мощность для предприятий?

При оценке аккумуляторных систем ориентируйтесь на фактическую полезную емкость, а не на номинальные значения. Следующий контрольный список поможет вам принять решение:

Глубина разряда (DoD): Убедитесь, что глубина разряда батареи соответствует ежедневным потребностям в энергии без ущерба для срока службы.

Рейтинг эффективности: Проверьте эффективность преобразования энергии в системе; неэффективные системы значительно снижают общую производительность.

Резервное питание: Определите, требуется ли вашему предприятию аварийное резервное питание, которое еще больше снижает полезную мощность.

Долгосрочная деградация: Учитывайте снижение емкости батареи с течением времени (обычно 20-30% за 5-10 лет), чтобы оценить, будет ли система поддерживать требования по мере ее старения.

Пример расчета для коммерческого применения

Предположим, что ваше предприятие установит аккумуляторную батарею емкостью 13,5 кВт-ч с глубиной разряда 95%:

Номинальная емкость: 13,5 кВтч

Доступная мощность: 13,5 кВтч × 0,95 = 12,83 кВтч

При резервировании резервной мощности 20%:

Стандартная доступная мощность: 12,83 кВт-ч × 0,8 = 10,26 кВт-ч

Понимание этих показателей помогает компаниям планировать решения по хранению энергии с учетом ежедневного потребления и потребностей в резервных копиях.

Основные соображения для коммерческих покупателей

При выборе солнечных фотоэлектрических систем для предприятий:

Сосредоточьтесь на полезной емкости: Пусть вас не вводит в заблуждение номинальная емкость - истинным показателем производительности является полезная емкость.

Проверьте технические характеристики: Всегда изучайте технические характеристики, чтобы убедиться в глубине разряда, эффективности и резервной емкости.

Учитывайте факторы деградации: Емкость батареи со временем снижается; учитывайте долгосрочные характеристики и гарантийные обязательства.

Оптимизируйте окупаемость инвестиций: Рассчитайте экономию энергии, используя эти принципы для определения сроков окупаемости.

Вы должны определить емкость вашей аккумуляторной системы, основываясь на следующих факторах:

Критическая нагрузка (кВт) - мощность, которую система должна постоянно обеспечивать (плюс запас по перенапряжению).

Требуемая продолжительность автономной работы/смены (часы или дни) - продолжительность времени, в течение которого вам необходимо работать в автономном режиме.

Потери/эффективность системы (η) - обычно от 85% до 95% для систем с литиевыми батареями.

Глубина разряда (ГР) - полезная часть емкости аккумулятора, обычно 70-90%.

Запас прочности и будущее расширение - предусмотрите возможность роста и непредвиденного буфера нагрузки.

Формула расчета мощности:

Требуемый кВт-ч = (Мощность нагрузки × Время автономной работы) ÷ (КПД × Глубина разряда)

Дополнительные требования: Убедитесь, что инвертор/PCS может выдерживать пиковую мощность (постоянную и переходную).

Пример: Для критической нагрузки 500 кВт, требующей 2 часа резервного времени, при эффективности системы 90% и DoD 80%:

Начальная энергия = 500 кВт × 2 часа = 1,000 кВт/ч

Корректировка эффективности → 1,000 ÷ 0.90 = 1,111 кВт-ч

Корректировка эффективности → 1,111 ÷ 0,80 = 1,389 кВт-ч

Коэффициент безопасности → Целевое значение прибл. 1 500 кВт-ч

Для этой системы требуется блок аккумуляторов номинальной емкостью около 1,5 МВт-ч в паре с силовой электроникой мощностью не менее 500 кВт (включая пиковый запас).

Сценарий пикового энергосбережения: Мощности накопителей энергии должны покрывать спрос на электроэнергию в периоды, превышающие самые высокие тарифы в энергосистеме.

Сценарий интеграции возобновляемых источников энергии в сеть: Энергоаккумулирующие мощности должны улавливать избыточную генерацию в периоды низкой нагрузки и высвобождать энергию в часы пикового потребления.

Если вы можете предоставить кривые нагрузки и целевые параметры, мы можем разработать специальный лист расчета мощности или провести для вас оценку решений по хранению энергии на объекте.

Выбор аккумуляторной системы хранения энергии (BESS) требует оценки потребностей в энергии, определения целей и всестороннего рассмотрения технических и экономических факторов. Следующий структурированный подход является руководством к действию:

1. Оцените потребление энергии

Во-первых, проанализируйте расход электроэнергии:

Изучите счета за электричество: Изучите счета за прошлый год, чтобы определить среднее ежедневное и ежемесячное потребление электроэнергии. Это поможет определить базовые потребности в энергии.

Определите критические нагрузки: Перечислите основное оборудование и системы, которые должны оставаться в рабочем состоянии во время отключения электроэнергии, например холодильники, медицинские приборы и системы освещения.

Определите периоды пикового потребления: Определите время, когда потребление электроэнергии достигает пика, поскольку это повлияет на требуемые характеристики и тип аккумуляторной системы.

2. Определите цели

Уточните основное назначение системы батарей:

Резервное питание: для поддержания критически важных услуг во время перебоев в работе рассчитайте общую мощность основных нагрузок и оцените необходимое время работы.

Перераспределение нагрузки: Чтобы снизить расходы на электроэнергию за счет накопления энергии в непиковые часы и использования ее в пиковые периоды, проанализируйте ежедневные схемы использования и местные структуры ценообразования.

Обслуживание электросетей: Для решения таких задач, как регулирование частоты или поддержка напряжения, обратитесь за консультацией к местным коммунальным службам или операторам электросетей для получения конкретных требований.

3. Рассчитайте емкость аккумулятора

Определите необходимые характеристики батареи:

Ежедневное потребление электроэнергии: Оцените ежедневное потребление электроэнергии (в киловатт-часах, кВт-ч).

Глубина разряда (DoD): Учитывайте рекомендуемую глубину разряда батареи. Например, литий-ионные батареи обычно имеют DoD 80%, что означает, что можно использовать только 80% емкости батареи.

Компенсация температуры: Низкие температуры снижают производительность батареи. Для компенсации температурного воздействия добавьте к емкости батареи от 10% до 40%.

Формула расчета: Требуемая емкость аккумулятора (кВт-ч) = Суточное потребление энергии (кВт-ч) × (1 / DoD) × (1 + коэффициент температурной коррекции)

4. Выбор типа аккумулятора и преобразователя частоты

Выберите подходящие компоненты:

Химический состав аккумулятора: Выберите тип батареи, отвечающий вашим требованиям. Литий-ионные батареи широко распространены благодаря высокой эффективности и длительному сроку службы.

Технические характеристики инвертора: Убедитесь, что инвертор соответствует пиковой мощности критических нагрузок. Мощность инвертора должна соответствовать емкости аккумулятора и потребностям домохозяйства в электроэнергии.

5. Экономические соображения

Финансовая оценка:

Бюджет: Определите бюджет системы батарей, включая расходы на установку и обслуживание.

Стимулы и субсидии: Изучите программы стимулирования, скидок или субсидий, которые компенсируют первоначальные инвестиции.

Окупаемость инвестиций (ROI): Рассчитайте потенциальную экономию электроэнергии и прогнозируемый срок окупаемости.

6. Планирование установки и обслуживания

Обеспечьте правильную установку и регулярное техническое обслуживание:

Профессиональная установка: Чтобы обеспечить безопасность и соответствие местным нормам, пригласите для установки сертифицированных специалистов.

План технического обслуживания: Установите график регулярного технического обслуживания для контроля состояния батареи и производительности системы.

Если вам нужна помощь в проведении конкретных расчетов или выборе подходящей системы батарей, обращайтесь в любое время!

Стоимость установки коммерческой системы хранения солнечной энергии зависит от нескольких факторов, включая размер системы, технологию аккумуляторов и сложность установки. Вот общая разбивка:

Малые системы (50-100 кВт/ч): Идеально подходят для небольших предприятий или удаленных мест. Стоимость варьируется от $5500 до $11 000.

Средние системы (100-500 кВт/ч): Подходят для средних предприятий. Цены обычно варьируются от $12 000 до $60 000.

Большие системы (500+ кВт/ч): Предназначены для крупномасштабных операций. Стоимость может превышать $60 000, в зависимости от конкретных требований.

В эту смету входят аккумуляторная система, инвертор и установка. Обратите внимание, что цены могут варьироваться в зависимости от местоположения, конструкции системы и других факторов.

Какие факторы влияют на стоимость коммерческой системы хранения солнечной энергии?

На стоимость может влиять несколько факторов:

Размер и емкость системы: Более крупные системы с большим объемом памяти обычно стоят дороже.

Технология аккумуляторов: Литий-ионные батареи стоят дороже, но обеспечивают более длительный срок службы и более высокую эффективность по сравнению со свинцово-кислотными батареями.

Сложность установки: На стоимость установки влияют такие факторы, как местоположение, инфраструктура здания и требования к подключению к электросети.

Соответствие нормативным требованиям: Соответствие местным нормам и правилам может привести к увеличению расходов.

В: Существуют ли какие-либо льготы или варианты финансирования для коммерческих установок?

Да, предприятия могут воспользоваться различными льготами:

Федеральный инвестиционный налоговый кредит (ITC): Предоставляет налоговый кредит в размере 30% для систем, установленных до конца 2025 года.

Стимулы штатов и местных властей: Многие штаты и муниципалитеты предлагают дополнительные скидки или налоговые льготы.

Варианты финансирования: Лизинг, соглашения о покупке электроэнергии (PPA) и кредиты позволяют распределить первоначальные инвестиции.

Вопрос: Какова общая стоимость владения (TCO) для коммерческой системы хранения солнечной энергии?

ТСО включает в себя первоначальные инвестиции, техническое обслуживание и эксплуатационные расходы в течение всего срока службы системы. Для типичной системы на литий-ионных батареях ТСО за 15 лет может составлять от $600 до $1 200 за кВт/ч, в зависимости от таких факторов, как техническое обслуживание, экономия электроэнергии и потенциальный доход от участия в сетевых услугах.

В: Как коммерческая система хранения солнечной энергии может помочь моему бизнесу?

Преимущества включают:

Экономия средств: Сократите расходы на электроэнергию за счет экономии в пиковые периоды и арбитража времени использования.

Энергетическая независимость: Снижение зависимости от энергосистемы, повышение устойчивости во время перебоев.

Воздействие на окружающую среду: Снижение углеродного следа, что соответствует целям устойчивого развития.

Имидж бренда: Демонстрация приверженности возобновляемым источникам энергии, привлекающая покупателей, заботящихся об экологии.

В: Как определить размер системы, подходящий для моего бизнеса?

Оцените структуру потребления энергии, учитывая периоды пикового спроса и критические нагрузки. Проконсультируйтесь с экспертом по энергетике, чтобы разработать систему, отвечающую вашим конкретным потребностям и бюджету.

Заявка на проект по хранению энергии - это документ, выпускаемый коммунальными компаниями, государственными учреждениями или корпоративными покупателями энергии в рамках официального процесса закупок для получения предложений на системы хранения энергии в аккумуляторах (BESS) или проекты по длительному хранению энергии.

В RFP излагаются технические, финансовые и эксплуатационные требования покупателя, что дает разработчикам, EPC-подрядчикам и финансовым учреждениям основу для справедливой оценки и эффективного управления рисками.

Основные компоненты запроса предложений

1. Мощность и продолжительность: Указывается номинальная мощность (МВт) и продолжительность разряда (часы).

2. Технические стандарты: Определяют тип накопителя энергии (например, литий-ионные, проточные батареи, механические накопители), эффективность на пути туда и обратно и требования к безопасности.

3. Эксплуатационные сценарии: Описывает такие области применения, как снижение пиковой нагрузки, интеграция возобновляемых источников энергии, увеличение мощности и обслуживание энергосистемы.

4. Коммерческие условия: Включают покрытие капитальных и эксплуатационных затрат, объем гарантии, гарантии работоспособности и положения о доступности.

5. Сроки и результаты: Включите основные этапы, такие как завершение проектирования, согласование разрешений, этапы ввода в эксплуатацию и сроки представления.

6. Критерии оценки: Представьте подробную систему оценок, основанную на цене, производительности, надежности, влиянии ESG и местном вкладе.

Почему торги на поставку накопителей энергии имеют значение

1. Эффективность закупок: Конкурсные торги способствуют прозрачности и экономической эффективности процессов закупок для коммунальных предприятий и операторов сетей.

2. Надежность сети и декарбонизация: Тендеры способствуют интеграции возобновляемых источников энергии, стабилизации частоты и достижению целей в области чистой энергии.

3. Уверенность в инвестициях: Стандартизированные оценки и структуры контрактов минимизируют финансовые риски для застройщиков и инвесторов.

4. Технологический прогресс: Рамки открытых торгов способствуют инновациям в области химии аккумуляторов, управления системами и безопасности.

5. Операционная устойчивость: Системы хранения энергии повышают надежность поставок в периоды пикового спроса или нарушения работы энергосистемы.

6. Снижение системных затрат: Стратегическое развертывание снижает пиковую выработку, облегчает перегрузку электропередач и снижает ставки за ограничение использования возобновляемых источников энергии.

Для разработчиков и поставщиков

В тендерных ответах технические решения, финансовые модели и графики поставок должны соответствовать критериям оценки закупающей организации. Высококачественные предложения должны наглядно демонстрировать:

Проверенная технология и данные о производительности
Финансируемые рамки гарантийного и сервисного обслуживания
Соответствие местным нормам и готовность к работе с сетью

Для команд, занимающихся закупками

Выпуск тендерной документации уточняет бюджетные параметры, сроки реализации проекта и распределение рисков, обеспечивая при этом соблюдение внутренней политики закупок и правил проведения публичных торгов.