Ցանցի կայունության ամրապնդում բաշխված BESS ցանցերի միջոցով

Արագ պատասխան՝Բաշխված BESS ցանցերը ամրապնդում են ցանցի կայունությունը՝ տեղակայելով բազմաթիվ փոքր [մարտկոցային կուտակիչներ](https://www.midapower.com/energy-storage-charging-station) տարածաշրջանում՝ նավատորմի լիցքավորման կենտրոններում, մայրուղիների լիցքավորման կենտրոններում, առևտրային շենքերում և արևային կայաններում՝ և դրանք էներգիայի կառավարման ծրագրային ապահովման միջոցով միավորելով վիրտուալ էլեկտրակայանի (VPP) մեջ, որը ցանցի օպերատորին մատուցում է հաճախականության կարգավորման, լարման աջակցության, գագաթնակետային կրճատման և դիմադրողականության ծառայություններ: Քանի որ արձագանքը տեղի է ունենում տեղական մակարդակով (հաճախականության համար մեկ վայրկյանից պակաս, լարման համար՝ ակնթարթորեն), բաշխված կուտակիչը գերազանցում է խոշոր կենտրոնացված կայաններին արագության և հուսալիության առումով, և այն չի պահանջում նոր փոխանցման միջանցքներ: Սեփականատերերի համար յուրաքանչյուր բաշխված միավոր վաստակում է բազմաթիվ եկամտի հոսքեր՝ հզորության վճարումներ, էներգետիկ արբիտրաժ, պահանջարկի վճարի խնայողություններ և օժանդակ ծառայությունների եկամուտ, մինչդեռ ցանցն ամբողջությամբ դառնում է ցանցի ամենաճկուն ակտիվը: Եվրոպական և Հյուսիսային Ամերիկայի շուկաները արդեն վճարում են 30-120 ԱՄՆ դոլար/ՄՎտ-ժ արագ հաճախականության արձագանքի համար, ինչը բաշխված BESS ցանցերը դարձնում է ցանցային ենթակառուցվածքների ամենաարագ զարգացող հատվածներից մեկը:

Հիմնական եզրակացություններ՝

• Բաշխված BESS ցանցերը հազարավոր փոքր պահեստային միավորներ են վերածում մեկ ճկուն ցանցային ակտիվի՝ մատուցելով այնպիսի ծառայություններ, որոնց կենտրոնացված կայանները չեն կարող համեմատվել արագության կամ տեղայնության առումով։
• Հաճախականության կարգավորումը ամենաբարձր արժեք ունեցող ծառայությունն է. վայրկյանից էլ ցածր արձագանքը հիմնական շուկաներում վաստակում է 30-120 ԱՄՆ դոլար/ՄՎտ-ժ հզորության վճարումներ։
• Ագրեգացիոն շերտերն են (EMS + VPP հարթակներ + OCPP 2.0.1 + ISO 15118) այն, ինչը ցրված մարտկոցները վերածում է մեկ դիսպետչերական ռեսուրսի։
• Նույն բաշխված միավորները նախ սպասարկում են իրենց հյուրընկալող կայքը՝ կրճատելով պահանջարկի վճարները 20-40%-ով, և երկրորդ հերթին ճկունությունը վաճառում են ցանցին։
• Մոդուլային, ստանդարտ արձանագրության պահեստավորման սարքավորումները հնարավորություն ընձեռող շերտն են. միայն ստանդարտացված միավորները կարող են ծախսարդյունավետ կերպով ագրեգացնել մասշտաբային առումով։

Ինչու է ցանցի կայունությունը դառնում բաշխված խնդիր

ԱՄՆ-ի հարավում գտնվող տարածաշրջանային էլեկտրական ցանցի օպերատորը հետևում է երեկոյան թռիչքին. արևային էներգիան նվազում է, օդորակիչների բեռը բարձրանում է, և 30 րոպեանոց զուտ բեռի գրադիենտը ամեն տարի կտրուկ աճում է, քանի որ վերականգնվող էներգիան դուրս է մղում ջերմային կայանները: Անցյալի օպերատորի գործիքակազմը՝ գազի մեծ գագաթնակետերը և կենտրոնացված պահեստավորումը, թանկ է կառուցվում, դանդաղ է արձագանքում (2-10 րոպե) և գտնվում է գերբեռնված բաշխիչ սնուցիչներից հեռու, որտեղ իրականում առաջանում են լարման խնդիրներ: Միևնույն ժամանակ, տարածաշրջանում յուրաքանչյուր էլեկտրական մեքենաների լիցքավորման կենտրոն, առևտրային տանիք և լոգիստիկ պահեստ պոտենցիալ պահեստային ակտիվ է, որը պարապուրդի մեջ է:

Ցանցի կայունությունը դառնում է բաշխված խնդիր երեք կառուցվածքային պատճառներով: Նախ, վերականգնվող էներգիայի ներթափանցումը քայքայում է սինխրոն իներցիան. հաճախականության շեղումները մեծանում են և ավելի արագ են հասնում, պահանջելով արձագանք վայրկյանների ընթացքում, այլ ոչ թե րոպեների: Երկրորդ, արտադրությունը տեղափոխվում է բաշխման եզր (տանիքի վրա արևային էներգիա, համայնքային կուտակիչ), ուստի լարման և գերբեռնվածության խնդիրները տեղայնացվում են սնուցող գծերի վրա, որոնք կենտրոնական կայանները չեն կարող տեսնել, և առավել ևս՝ լուծել: Երրորդ, փոխանցման ընդլայնումը դանդաղ և թանկ է. նոր միջանցքները պահանջում են 7-10 տարի և միլիարդավոր ներդրումներ, մինչդեռ բաշխված մարտկոցները տեղակայվում են ամիսների ընթացքում՝ անհրաժեշտության դեպքում: Արդյունքը ցանցային ճարտարապետություն է, որտեղ կայունության ծառայությունները ավելի ու ավելի շատ մատակարարվում են փոքր, համակարգված կուտակիչ միավորների կողմից, այլ ոչ թե մի քանի խոշոր կայանների կողմից:

Ցանցային ծառայությունների անատոմիան. Ի՞նչ է իրականում վաճառում բաշխված BESS-ը

Բաշխված BESS միավորները եկամուտ են ստանում վեց տարբեր ծառայություններ վաճառելով, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի իր արձագանքման ժամանակը, տևողությունը և շուկայական կառուցվածքը.

Հաճախականության կարգավորումը հիմնական ծառայությունն է, քանի որ այն դրամայնացնում է բաշխված մարտկոցների որոշիչ առավելությունը՝ արագությունը: Լիթիում-իոնային բլոկը կարող է զրոյից մինչև լիարժեք հզորություն անցնել 100 միլիվայրկյանից պակաս ժամանակում և անորոշ ժամանակով պահպանել այդ արձագանքը՝ հնարավորություն, որին ջերմային էլեկտրակայանները չեն կարող մոտենալ, և որի համար շուկաները վճարում են բարձր գներով: Լարման աջակցությունը օգտագործում է տեղայնությունը. գերբեռնված սնուցիչի վրա տեղադրված մարտկոցը կարգավորում է լարումը հենց այնտեղ, որտեղ այն անհրաժեշտ է, խուսափելով հեռակա ներարկման կորուստներից և լագից:

Կենտրոնացված ընդդեմ բաշխվածի. ճարտարապետության համեմատություն

Համեմատությունը բացատրում է արդյունաբերության զարգացման ուղղությունը. մինչդեռ կենտրոնացված կայանները շարունակում են անհրաժեշտ լինել մեծածախ էներգիայի պահեստավորման համար, ցանցի կայունության ներդրումների սահմանային գումարը գնալով ավելի շատ է ուղղվում բաշխված ցանցերին, քանի որ դրանք ավելի արագ են կառուցվում, ավելի էժան են մեկ ՄՎտ-ի հաշվով և բնույթով ավելի դիմացկուն են։

Ճարտարապետություն. Ինչպես է կարգավորվում բաշխված BESS ցանցը

Բաշխված BESS ցանցը եռաշերտ համակարգ է։ապարատային շերտստանդարտացված պահեստային միավորների՝ մարտկոցների բլոկների, երկկողմանի սնուցման մոդուլների և լիցքավորիչների նավատորմ է՝ յուրաքանչյուրը տեղական BMS-ով և պաշտպանությամբ։կառավարման շերտկայքի մակարդակի EMS-ն է, որը գործարկում է պահանջարկի-լիցքավորման օպտիմալացում հյուրընկալող կայքի համար, պահպանում է մարտկոցի վերին հատվածը և բացահայտում է ստանդարտ ինտերֆեյս ցանցային հրամանների համար։ագրեգացման շերտVPP/բաշխված էներգետիկ ռեսուրսների կառավարման համակարգ է (DERMS), որը միավորում է հարյուրավոր կամ հազարավոր միավորներ մեկ դիսպետչերական պորտֆելի մեջ և դրանք առաջարկում է շուկաներ։

Երեք արձանագրության ստանդարտներ շերտերը դարձնում են փոխգործունակ.

• OCPP 2.0.1Կարգավորում է լիցքավորիչի և պահեստավորման կառավարումը ցանցում՝ ավելացնելով TLS անվտանգություն և ստանդարտացված խելացի լիցքավորման պրիմիտիվներ, որոնք բացակայում են 1.6Ջ-ի հին իրականացումներում։
• ISO 15118 (ներառյալ -20)ընդլայնում է ավտոպարկը՝ հասցնելով մեքենաների մարտկոցներին, այնպես որ դեպոներում գտնվող [V2G-ունակ էլեկտրական մեքենաները](https://www.midapower.com/30kw-40kw-v2g-charging-module-bidirectional-ac-dc-converter-product/) դառնում են լրացուցիչ բաշխված հզորություն։
• OpenADR 2.0b / DNP3 / IEC 61850միացնել ագրեգացման շերտը կոմունալ ծառայությունների և TSO-ների հետ՝ DR իրադարձությունների, կարգավորման ազդանշանների և հեռաչափման համար։

Ինժեներական սկզբունքն այն է, որ յուրաքանչյուր միավոր պետք է անհատապես շահութաբեր լինի իր հյուրընկալող վայրում՝ պահանջարկից գանձվող խնայողությունների, արբիտրաժի և գանձման ծառայությունից ստացված եկամտի միջոցով՝ նախքան այն երբևէ ուղարկվի ցանցային ծառայությունների համար: Ցանցային եկամուտը դրական կողմն է, իսկ տեղանքի տնտեսագիտությունը՝ նվազագույնը: Սա է այն, ինչը բաշխված ցանցերը դարձնում է բանկային առումով մատչելի. յուրաքանչյուր միավորի բիզնես նախագիծը կախված չէ օժանդակ ծառայությունների անկայուն գներից:

Իրական աշխարհի տեղակայման մոդելներ

Ներկայիս բաշխված BESS ցանցերում գերիշխում են երեք տեղակայման սխեմաներ, որոնցից յուրաքանչյուրը պահեստը կապում է ֆիզիկական օգտագործման դեպքի հետ։

Ավտոմեքենաների պահեստներ և լիցքավորման կենտրոններ։Դեպոյում կուտակիչը կրճատում է լիցքավորման գագաթնակետային ժամանակը, ապա վաճառում է կարգավորման հզորությունը ոչ աշխատանքային ժամերին: MIDA-ի [482 կՎտժ/320 կՎտ](https://www.midapower.com/320kw-482kwh-bess-charger-mobile-ev-charging-station-energy-storage-system-product/) և [625 կՎտժ/400 կՎտ ինտեգրված կայանները](https://www.midapower.com/400kw-625kwh-bess-charger-station-mobile-charging-battery-energy-storage-system-product/) կատարում են հենց այս դերը. մարտկոցը բուֆերացնում է ավտոպարկի լիցքավորումը, մինչդեռ VPP պայմանագիրը եկամտաբերացնում է պարապուրդի ժամանակահատվածը: 30 ավտոբուսով աշխատող դեպո սովորաբար ցանցին տալիս է 500 կՎտ-1.5 ՄՎտ ճկուն հզորություն՝ առանց որևէ հատուկ պահեստավորման վայրի:

Մայրուղիների և առևտրային լիցքավորման կլաստերներ։Միջանցքի երկայնքով մի քանի 120–400 կՎտ հզորությամբ կայաններ միավորվում են տարածաշրջանային պորտֆելի մեջ, ապահովելով գագաթնակետային սափրում յուրաքանչյուր տեղանքում և հաճախականության կարգավորում ՀՕ-ի համար: Քանի որ սարքավորումները ստանդարտացված են և համատեղելի են արձանագրությունների հետ, միավորումը ծրագրային վարժություն է, այլ ոչ թե սարքավորումների արդիականացում:

Արևային ինտեգրված և ցանցից անջատված համակարգեր։Բաշխված արևային և կուտակիչային սարքերը, ինչպիսին է MIDA-ի [200 կՎտժ/120 կՎտ ցանցից դուրս արևային MPPT լիցքավորիչը] (https://www.midapower.com/200kwh-120kw-mobile-ev-charger-off-grid-solar-mppt-dc-fast-charging-station-product/) - ապահովում են վերականգնվող էներգիայի արտադրությունը և կղզյակավորման հնարավորություններ: Թույլ ցանցեր ունեցող տարածաշրջաններում այս սարքերը մատուցում են այնպիսի կայունության ծառայություն, որը կենտրոնացված ակտիվները չեն կարող. դրանք կարևոր բեռները պահում են առցանց ռեժիմում անջատումների ժամանակ:

Բիզնես մոդելներ և եկամտի հոսքեր

Օպերատորները դրամայնացնում են բաշխված ցանցերը հինգ կուտակված եկամտի հոսքերի միջոցով.

1. Պահանջարկ-վճար և էներգիայի արբիտրաժ հյուրընկալող վայրում— 20–40% պահանջարկի լիցքի կրճատում գումարած TOU էներգախնայողություն (բազային արժեքը, որը վճարում է մարտկոցի համար): 2.Հաճախականության կարգավորում և օժանդակ ծառայություններՀԾՕ պայմանագրերի կամ ագրեգատորի մասնակցության միջոցով՝ 30–120 ԱՄՆ դոլար/ՄՎտ-ժ հզորության վճարումներ։ 3.Մասնակցություն հզորության շուկայինորտեղ պահեստավորումը համապատասխանում է պահանջներին՝ տարեկան վճարումներ՝ սակավության ժամանակ արտանետման հզորությունը հատկացնելու համար։ 4.DR և ճկունության պայմանագրերկոմունալ ծառայությունների հետ՝ նախատեսված կրճատման կամ ներարկման համար յուրաքանչյուր միջոցառման համար վճարումներ։ 5.V2G նավատորմի ծառայություններ— կարգավորման պատուհանների ընթացքում ուղարկված տրանսպորտային միջոցների մարտկոցներ, որոնք կայանի սեփական հզորությունից բացի վաստակում են մեկ ՄՎտժ էներգիայի վճարումներ։

Այս դասակարգումը գործում է, քանի որ ծառայությունները ժամանակային առումով տարբերակված են. մարտկոցը չի կարող կարգավորել հաճախականությունը և միաժամանակ կրճատել գագաթնակետը, բայց գագաթնակետը ժամը 16:00-18:00 է, կարգավորման պահանջարկը շարունակական է, իսկ գիշերային նավատորմի լիցքավորման պատուհանները առանձին են. EMS-ը յուրաքանչյուր հնարավորություն պլանավորում է իր սեփական ժամանակային միջակայքում։

Ցանցի իրականություն դարձնելը. Ինչ պետք է անեն օպերատորները

Բաշխված BESS ցանցերը ապացուցված են մասշտաբով, բայց եկամտաբերությունը պատկանում է այն օպերատորներին, ովքեր կատարում են հիմունքները.

1. Ստանդարտացրեք սարքավորումները։Ընտրեք մեկ մոդուլային արտադրանքի ընտանիք՝ բոլոր կայքերում OCPP 2.0.1 և ISO 15118 աջակցությամբ. ագրեգացման տնտեսագիտությունը կփլուզվի, եթե յուրաքանչյուր կայք աշխատեցնի տարբեր արձանագրություններ։ 2.Յուրաքանչյուր միավոր նախևառաջ ամրացրեք հոսթինգի կայքի տնտեսագիտության մեջ— պահանջարկից գանձվող խնայողությունները և գանձումից ստացված եկամուտը պետք է բավարարեն բազային բիզնես սցենարը։ 3.Վաղաժամկետ պայմանագիր կնքեք ագրեգատորի հետորպեսզի նավատորմը կարողանա շուկաներ մտնել առաջին օրվանից, այլ ոչ թե տարիներ տևող որակավորման գործընթացից հետո։ 4.Պահպանեք գլխի տարածքը ըստ նախագծի— մարտկոցների չափսը տեղանքի կարիքներից 20-30%-ով բարձր է, որպեսզի ցանցային ծառայությունները երբեք չազդեն վարորդի փորձի վրա։ 5.Գործիքավորում է ամեն ինչ— ագրեգատորներն ու կոմունալ ծառայությունները կուղարկեն հաշվիչով, հեռաչափմամբ աշխատող սարքերը. չկապված հզորությունը մեռյալ կապիտալ է։

Ցանցի կայունությունը գնալով ավելի ու ավելի բաշխված խնդիր է դառնում, և պատասխանը գնալով ավելի ու ավելի բաշխված ակտիվների բազան է։ Այսօր իրենց կայաններում ստանդարտացված, արձանագրային պահեստավորման համակարգեր տեղադրող օպերատորները ոչ միայն օպտիմալացնում են իրենց սեփական էներգիայի ծախսերը, այլև դառնում են ցանցի ճկունության մատակարարներ 2030 թվականին՝ եկամուտ ստանալով ենթակառուցվածքներից, որոնք նաև սպասարկում են իրենց հիմնական բիզնեսը։ Ցանցի էֆեկտը իրական է. յուրաքանչյուր լրացուցիչ ստանդարտացված միավոր համախառն պորտֆելը դարձնում է ավելի արժեքավոր, ավելի բաշխելի և ավելի դիմացկուն՝ օպերատորի և ցանցի համար։

Հաճախակի տրվող հարցեր

1. Ի՞նչ է բաշխված BESS ցանցը։Բաշխված BESS ցանցը փոքր մարտկոցային կուտակիչների մի շարք է, որոնք տեղակայված են բազմաթիվ վայրերում և ծրագրային ապահովմամբ միավորված են մեկ դիսպետչերական ռեսուրսի մեջ, որը մատուցում է ցանցի կայունության ծառայություններ, ինչպիսիք են հաճախականության կարգավորումը, լարման աջակցությունը և գագաթնակետային լարման կրճատումը։

2. Ինչպե՞ս է բաշխված պահեստավորումը բարելավում ցանցի կայունությունը կենտրոնացված կայանի համեմատ:Բաշխված բլոկները արձագանքում են մեկ վայրկյանից էլ պակաս ժամանակում, տեղակայված են ճիշտ այնտեղ, որտեղ առաջանում են լարման և գերբեռնվածության խնդիրներ, չեն պահանջում փոխանցման միջանցքներ և նրբորեն խափանվում են մեկ բլոկով միաժամանակ, այլ ոչ թե որպես խափանման միակ կետ։

3. Ի՞նչ տարբերություն կա VPP-ի և բաշխված BESS ցանցի միջև։VPP-ն ագրեգացման և շուկայի ինտերֆեյս է՝ ծրագրային շերտ, որը բաշխված ակտիվները ներմուծում է էներգետիկ շուկաներ։ Բաշխված BESS ցանցը ագրեգացված սարքավորումների նավատորմն է։ Դրանք նույն համակարգի երկու շերտերն են։

4. Ո՞րն է բաշխված մարտկոցների համար ամենաբարձր արժեք ունեցող ցանցային ծառայությունը։Հաճախականության կարգավորում, որը վճարում է 30–120 ԱՄՆ դոլար/ՄՎտ-ժ հզորություն վայրկյանից էլ պակաս արձագանքի համար՝ այն հնարավորությունն է, որի դեպքում լիթիում-իոնային մարտկոցները գերազանցում են բոլոր ջերմային այլընտրանքներին։

5. Կարո՞ղ են էլեկտրական մեքենաների լիցքավորման կայանները մասնակցել ցանցային ծառայություններին՝ առանց վարորդներին վնասելու։Այո։ EMS-ը ցանցային լիցքավորման ծառայությունը պլանավորում է ոչ պիկ ժամերին և պահպանում է ազատ տարածք, որպեսզի վարորդների լիցքավորման սեանսները երբեք չխաթարվեն. մարտկոցը բուֆերացնում է երկու պահանջարկներն էլ։

6. Ի՞նչ արձանագրություններ են անհրաժեշտ մարտկոցային բլոկին ցանցային ծառայությունների ցանցին միանալու համար։OCPP 2.0.1՝ լիցքավորիչի/պահեստավորման կառավարման համար, ISO 15118՝ մեքենայի կողմում ինտեգրման համար, և OpenADR 2.0b, DNP3 կամ IEC 61850՝ կոմունալ ծառայությունների և TSO հաղորդակցության համար։

7. Արդյո՞ք ինձ անհրաժեշտ է կոմունալ ծառայությունների պայմանագիր՝ բաշխված BESS-ից եկամուտ ստանալու համար:Սկզբում ոչ. պահանջարկի վճարի խնայողությունները և էներգիայի արբիտրաժը հասանելի են ցանկացած կայանի համար առաջին օրվանից. հաճախականության կարգավորումը և հզորության վճարումները պահանջում են ագրեգատորի կամ ՀՏՕ-ի մասնակցություն, որը օպերատորների մեծ մասը ավելացնում է կայանի բիզնես դեպքի ապացուցվելուց հետո։