中国储能网讯:7月21日,新华社重磅发布了二十届三中全会通过的《中共中央关于进一步全面深化改革、推进中国式现代化的决定》。《决定》细致地对往后五年的宏观战略方向进行了定义,值得注意的是,其中明确提到了“深化能源管理体制改革,建设全国统一电力市场”、“加快规划建设新型能源体系”等能源相关内容。
在新型能源体系中,储能扮演了举足轻重的角色。作为用户侧储能的工商业储能,也是其中不可或缺的一环。可以说,工商业储能是每一个工商业企业切身参与国家新型能源体系建设、乘上国家改革风口不容错过的“入场券”。
然而,对工商业业主来说,如何确定适宜的工商业储能装机容量,却是一个难题。装机容量过大可能导致设备利用效率低下,造成资源浪费;装机容量不足又无法充分挖掘节能潜力,影响收益。
今天我们就来深入探讨这一问题——如何判断工商业业主的储能需求及最佳规模。
数据收集
第一步
【工商业储能项目收资清单示意】
首要步骤是工商业企业资料的收集,这个过程也被称作“现场踏勘”,一般会按照收资清单在踏勘后形成一份踏勘报告。踏勘所需的信息包括以下关键点:
No.1 电费清单/电费核查联
需要获取业主连续12个月以上的电费清单或电费核查联,以此了解业主的用电类型、用电规模、电价结构、变压器容量、计费方式等,这些信息作为后续容量测算的基础至关重要。
【电费核查联】
No.2 15分钟分时负荷数据表
提供企业全年用电负荷数据,要求以15分钟采集负荷数据,形成具体的负荷Excel数据表。负荷数据表或负荷曲线图有助于评估企业在高峰或尖峰时段的电力消耗情况以及储能系统放电期间的实际消纳能力。
【负荷曲线图】
电费清单及负荷数据表可以说是企业数据中最基础的两项,根据它们就已经能初步判断该工商业企业是否适合配置储能、配置多少储能。当涉及到工商业储能落地时,则需要进一步的数据、图纸与照片。
No.3 踏勘现场照片
企业园区内实地照片可以为后续电气接入点位置、储能设备摆放位置、电缆走线甚至设备运输流线等问题提供参考与判断依据。
No.4 配电室电气一次接线图
还需要获得企业的配电室电气一次接线图,它提供了并网点的具体位置和每个并网点的容量信息,与储能的摆放位置与容量配置直接相关。需要注意的是,若业主有电力增容或改造计划,原则上要在储能安装之前进行。
No.5 厂区平面图
包含建筑施工图、配电室平面图与总平面图等。用来确定储能设备的安装位置和安全间距。考虑到线材成本,安装位置宜选择在配电室附近。安全间距参考规范GB 51048-2014《电化学储能电站设计规范》。
【电化学储能电站防火间距】
No.6 光伏接入情况
光伏的安装要在储能安装之前进行,不可倒置。同一个并网接入点,安装储能后无法再继续安装光伏。故需提前了解是否接入光伏、装机时间、装机规模、入网方式及自用比例等。
No.7 产权情况
需要明确是业主自有产权还是租赁、产权/租赁剩余年限是多少。若是租赁需要有房东授权且场地租期要大于EMC合同协议期。
以上列举了一些重点要了解的信息,更详细的还是要看收资清单的具体要求。
数据处理
第二步
有了数据之后,还需要对其进行处理。通过将储能的运行代入企业全年负荷场景中观察储能利用情况,来判断配置多少容量能满足收益预期。为了便于大家更好理解,接下来将以一个具体例子进行阐释。储能系统设定为125kW/261kWh的贝盛BES-Cube 261储能柜,充放电效率为86.7%、放电深度DoD为90%。
首先通过企业电费清单,了解到企业的变压器容量、计费方式等信息。如下图中,读出企业变压器容量为500kVA、按容计费(如果是按需,两部制大工业1-10kV电价为48元/kWh)。
再将近12个月的15分钟分时负荷数据整合,与变压器容量作对比,便可得到变压器的剩余容量。需要注意的是,为了防止储能系统充电时变压器容量过载,储能充电的功率与储能运行期间最大负荷之和要小于变压器容量的90%。
根据变压器余量和负荷需求情况,可以推算出若配置1台储能,储能的可用充电功率及放电功率。
由于数据足够详细,我们可以根据已经得出的储能实际充电及放电功率,算出按照预设充放电策略,储能系统在全年365天每个峰谷时间段的充电或放电量。
时段内储能理论充/放电量 = 时段内平均充/放功率 × 时段小时数
【储能系统运行分时充放电功率情况】
但是在实际运行过程中,受储能容量有限、充放电效率影响,以及存在放不完(负荷需求不多)、充不满(变压器容量不足)的情况,需要将理论充/放电量与储能系统真实电量作比较,算出每天实际的充/放电量。
储能系统充电量(满充)=储能容量 × 放电深度 ÷ 充电效率
储能系统放电量(满放)=储能容量 × 放电深度 × 放电效率
【储能系统实际充放电电量情况】
将全年365天的数据求和,就得出年总充/放电电量。进而可以求出,两充两放时的全年储能满负荷运行折算天数。
年满负荷折算天数=年总放电电量÷(储能容量 × 放电深度 × 放电效率 × 放电次数)
示例数据算出,当配置1台储能柜时,年满负荷折算天数(2充2放)为322天。当然,也可以继续用相同的原理,对配置2台、3台储能柜的情况做模拟假设。
一般而言,储能系统全年满负荷运行天数在280天以上视为具备经济性。结合本文案例,可以发现配备2台125kW/261kWh储能柜时即可实现较为满意的经济效益。
尾声
值得一提的
需要注意的是,文章里的例子以一个变压器作最简单的假设。若企业内有多个变压器,牵扯到容量分配问题,计算会更复杂。以上是简单的估算,只能作为项目初步判断筛选的依据。当项目真正推进时,还是需要专业的技术人员做更精细化、定制化的测算方案。
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