Smart BESS დამუხტვის სადგურებში მოთხოვნაზე რეაგირების ოპტიმიზაცია

სწრაფი პასუხი:[ჭკვიან BESS დამუხტვის სადგურებში] (https://www.midapower.com/energy-storage-charging-station) მოთხოვნაზე რეაგირება გულისხმობს ადგილზე არსებული აკუმულატორის ენერგიის შენახვისა და ინტელექტუალური ენერგიის მართვის გამოყენებას ელექტროენერგიის გადასატანად, შესამცირებლად ან ექსპორტისთვის ქსელის ფასის სიგნალების, კომუნალური გადატვირთვის მოვლენების ან სიხშირის რეგულირების ზარების საპასუხოდ. სათანადო ზომის აკუმულატორთან ინტეგრირებულ ელექტრომობილების დამუხტვის ადგილს შეუძლია შეამციროს მოთხოვნის გადასახადები 20–40%-ით, განბლოკოს სიხშირის რეგულირებისა და პიკური გაპარსვის შემოსავალი და შეამციროს ქსელთან მიერთების სიმძლავრის მოთხოვნები 30–50%-ით — ელექტრომობილების მძღოლების გამოცდილების უცვლელად შენარჩუნებით. გამარჯვებული ფორმულა აერთიანებს ოთხ კონტროლს: პიკური გაპარსვა, დატვირთვის გადატანა, დინამიური დატვირთვის მართვა და ორმხრივი V2G განმუხტვა, ყველაფერი ორგანიზებულია EMS-ის მიერ, რომელიც ფლობს OCPP-სა და ISO 15118 სტანდარტებს. ოპერატორები, რომლებიც ნერგავენ ოთხივე ფენას, როგორც წესი, აღადგენენ BESS პრემიას 3–6 წლის განმავლობაში მოთხოვნის გადასახადების თავიდან აცილების, გადატვირთვის სტიმულების და ენერგეტიკული არბიტრაჟის გზით.

ძირითადი დასკვნები:

• კომერციული ელექტრომობილების დამუხტვის გადასახადებში მოთხოვნის გადასახადი და არა ენერგიის ხარჯები დომინირებს; 30-წუთიან პიკურ პიკს შეუძლია ერთი თვის მარჟის წაშლა.
• BESS-ით აღჭურვილი ჭკვიანი დამტენი სადგურები ერთადერთი არქიტექტურაა, რომელსაც შეუძლია როგორც მანქანების დატენვა, ასევე ქსელისთვის მოქნილობის მიწოდება.
• პიკის შემცირება, დატვირთვის გადატანა, დინამიური დატვირთვის მართვა და V2G განმუხტვა ქმნის ოთხშრიან ოპტიმიზაციის დასტას, რომელიც თანმიმდევრობით უნდა განხორციელდეს.
• მართვის პროტოკოლის ფენა (OCPP 1.6J/2.0.1, ISO 15118, Modbus/DNP3) განსაზღვრავს, შეუძლია თუ არა სადგურს რეალურად მონაწილეობა მიიღოს კომუნალური DR პროგრამებში.
• 200–500 კვტ/სთ სიმძლავრის აკუმულატორების ბანკი, რომლის დატენვის სიმძლავრე 0.5–1-ჯერ მეტია, უზრუნველყოფს მოთხოვნაზე რეაგირების საუკეთესო ინვესტიციის ანაზღაურებას ტიპიური 120–480 კვტ სიმძლავრის კომერციული ობიექტებისთვის.

თქვენს დამუხტვის ობიექტში დამალული მოთხოვნაზე რეაგირების შესაძლებლობა

ევროპული ობიექტის ოპერატორი მაგისტრალის გაჩერებაზე რვა 120 კვტ სიმძლავრის მუდმივ დენის სწრაფ დამტენს ამუშავებს. ყოველთვიური ენერგიის მოხმარება მოკრძალებულია, მაგრამ კომუნალური გადასახადები აჩვენებს მოთხოვნის ხარჯებს, რომლებიც ელექტროენერგიის ღირებულების თითქმის 60%-ს შეადგენს. მიზეზი თებერვალში ერთჯერადი 15-წუთიანი პიკია, როდესაც ყინვის დროს ერთდროულად რვა ელექტრომატარებელი ჩამოვიდა და 800 კვტ სიმძლავრის ქსელიდან 900 კვტ სიმძლავრე გამოიტანა.

ეს სცენარი გამონაკლისი არ არის. ჩრდილოეთ ამერიკაში, ევროპასა და ავსტრალიაში კომერციული ელექტროენერგიის ტარიფები, როგორც წესი, პიკური მოთხოვნის ყოველ კვტ-ზე 5-20 აშშ დოლარს შეადგენს, რომელიც 15 ან 30 წუთიან ინტერვალებში იზომება. ელექტრომობილების დამუხტვის ადგილისთვის, რამდენიმე სატრანსპორტო საშუალების პიკური დამთხვევა - სადისტრიბუციო პარკი, რომელიც საღამოს 5 საათზე ბრუნდება ან ავტობუსების დეპო, რომელიც ღამით იტენება - ზუსტად ისეთი მოკლე, ძლიერი დატვირთვის პიკს ქმნის, რომელსაც მოთხოვნის საფასური ისჯავს. ჭკვიანი BESS დამუხტვის სადგური სწორედ ამ პიკების ასათვისებლად არსებობს. აკუმულატორი იტენება დაბალი ფასის, დაბალი მოთხოვნის ფანჯრებში და განმუხტვა ხდება მაღალი მოთხოვნის ინტერვალში, რაც ასწორებს ობიექტის დატვირთვის პროფილს მრიცხველთან.

მოთხოვნაზე რეაგირება ამ ლოგიკას ერთი ობიექტიდან მთელ ქსელზე აფართოებს. კომუნალური კომპანიები და გადამცემი სისტემის ოპერატორები (TSO) იხდიან აქტივებს, რომლებსაც შეუძლიათ მოხმარების შემცირება ან ბრძანების საფუძველზე ელექტროენერგიის მიწოდება - როგორც წესი, 50-300 აშშ დოლარი კვტ/წელზე სიმძლავრის ვალდებულებებისთვის, პლუს ენერგიის გადასახადები მოვლენების დროს რეალურად მიწოდებულ ყოველ მეგავატ/სთ-ზე. ბატარეაზე დაფუძნებულ დამტენ სადგურს შეუძლია უპასუხოს DR მოვლენას ერთ წამზე ნაკლებ დროში და შეინარჩუნოს განმუხტვა 1-4 საათის განმავლობაში, რაც მას ერთ-ერთ ყველაზე სწრაფად რეაგირებად განაწილებულ აქტივად აქცევს, რომელთანაც კომუნალურ კომპანიას შეუძლია კონტრაქტის გაფორმება. იგივე აპარატურა, რომელიც ემსახურება მძღოლებს, ადგილს მეორე შემოსავლის ნაკადს მოუტანს.

როგორ მონაწილეობს BESS დამტენი სადგური მოთხოვნაზე რეაგირებაში

ელექტრომობილის დამტენი სადგური, რომელიც აკუმულატორზეა ინტეგრირებული, არსებითად სამტერმინალური ენერგეტიკული აქტივია: ქსელის შეყვანა, აკუმულატორის შენახვა და ავტომობილის გამომუშავება. ენერგიის მართვის სისტემა (EMS) შუაშია განთავსებული და რეალურ დროში წყვეტს, თუ სად მიედინება თითოეული კილოვატი. არქიტექტურა მარტივ იერარქიას მიჰყვება.

ისქსელის მრიცხველიეს არის სიმართლის წერტილი. მოთხოვნაზე რეაგირების ყველა ოპტიმიზაცია მიზნად ისახავს გაზომილ იმპორტს: მიზანი არასდროს არის დარიცხვის მაქსიმიზაცია, არამედ აგრეგირებული პროფილის ღირებულების მინიმიზაცია.BESS ინვერტორი(როგორც წესი, 100–250 კვტ სიმძლავრის თითო კაბინეტში, ორმხრივი AC-DC ან DC-DC გადამყვანების სახით) გარდაქმნის AC ქსელსა და DC აკუმულატორს შორის.დამტენის კვების ბლოკი— MIDA-სთვის, მოდულური 60–480 კვტ [იატაკზე დასადგმელი სადგური] (https://www.midapower.com/dc-fast-charger-station) ან 360–1680 კვტ გაყოფილი სისტემა — მოიხმარს DC სლოტიდან. DC-თან შეერთებულ დიზაინებში, აკუმულატორი დამტენს პირდაპირ კვებავს ორმაგი გარდაქმნის გარეშე, რაც ზრდის ორმხრივი უკმარისობის ეფექტურობას დაახლოებით 92–95%-მდე.

EMS ახორციელებს DR სტრატეგიას ოთხფენიანი საკონტროლო დასტის გამოყენებით:

1. ადგილობრივი დატვირთვის პროგნოზირებაEMS სწავლობს დატენვის ნიმუშებს დღის საათის, კვირის დღისა და სეზონის მიხედვით, პროგნოზირებით დატვირთვის შემდეგ 24–48 საათს. 2.ფასი და სიგნალის მიღებატარიფების განრიგი, კომუნალური მომსახურების DR მოვლენების შეტყობინებები და რეალურ დროში ბაზრის ფასები მოდის ისეთი პროტოკოლების მეშვეობით, როგორიცაა OpenADR, Modbus ან DNP3. 3.ოპტიმიზაციის ძრავაშერეული მთელი რიცხვების ოპტიმიზაციის რუტინა წყვეტს აკუმულატორის დატენვის/განმუხტვის გრაფიკს, რომელიც მინიმუმამდე ამცირებს მთლიან ხარჯებს დამტენის პრიორიტეტის, აკუმულატორის SOC ლიმიტების და ქსელთან დაკავშირების ლიმიტების დაცვით. 4.შესრულებაგრაფიკი იგზავნება BESS ინვერტორზე და ეცნობება დამტენებს OCPP-ის საშუალებით, საჭიროებისამებრ, თითო სესიაზე ხდება სიმძლავრის შემცირება ან გაზრდა.

კარგად რეგულირებული EMS მუდმივად შეინარჩუნებს გამრიცხველიანებულ მოთხოვნას რბილ ზღვარში (მაგ., კავშირის გამტარუნარიანობის 80%), რაც თავისუფალ დროს დატოვებს DR შემთხვევებისთვის, როდესაც კომუნალური კომპანია მოითხოვს მკაცრ შემცირებას.

ძირითადი ოპტიმიზაციის სტრატეგიები, რომლებიც გაზომვად დანაზოგს უზრუნველყოფენ

ჭკვიანი BESS დამტენი სადგურების მოთხოვნაზე რეაგირების სახელმძღვანელოს ოთხი სტრატეგია ქმნის. ისინი ერთმანეთს ავსებენ და განვითარებული ოპერატორები ოთხივეს ერთდროულად მართავენ.

პიკური დატვირთვის შემცირება საწყისი წერტილია, რადგან ის არ საჭიროებს გარე კონტრაქტებს და პირველივე დღიდან უზრუნველყოფს დანაზოგს. დინამიური დატვირთვის მართვა ყველაზე მაღალი ბერკეტის მქონე განახლებაა: MIDA-ს [ჭკვიანი ელექტრომობილების მუდმივი დენის დამტენები] (https://www.midapower.com/smart-ev-dc-charger-150kw-180kw-200kw-240kw-300kw-360kw-420kw-fast-charging-station-floor-standing-dc-pile-product/) 150–420 კვტ დიაპაზონში OCPP-ის მეშვეობით თითო სესიაზე აჩქარებს სიმძლავრეს, ამიტომ ოპერატორს შეუძლია ერთის ნაცვლად დააყენოს ორი დამტენი ქსელის 120 კვტ სიმძლავრეზე. სიხშირის რეგულირება პრემიუმ სერვისია; ის ახდენს აკუმულატორის სიჩქარის მონეტიზაციას, მაგრამ მოითხოვს, რომ სადგური კონტრაქტით იყოს დადებული TSO-სთან ან აგრეგატორთან.

საკონტროლო დასტა, რომელიც მოთხოვნაზე რეაგირებას შესაძლებელს ხდის

ფიზიკური აკუმულატორი და დამტენები სისტემის მხოლოდ ნახევარია. მოთხოვნაზე რეაგირება მონაცემთა თამაშია და პროტოკოლების დასტა განსაზღვრავს, თუ რომელ პროგრამებს შეუძლია სადგურს შეუერთდეს.

ოპერატორებმა ახალ აღჭურვილობაში OCPP 2.0.1 მხარდაჭერის მოთხოვნა უნდა დააკმაყოფილონ: ის ამატებს უსაფრთხოებას (TLS, ხელმოწერილი firmware განახლებები) და მშობლიურ ჭკვიანი დატენვის პრიმიტივებს, რაც OCPP 1.6J-ს აკლია. ISO 15118-20 არის ავტომობილის მხარის სტანდარტი, რომელიც V2G-ს ლაბორატორიული დემოდან ქსელის სერვისად აქცევს; ის ახორციელებს ორმხრივ ენერგიის გადაცემას, სერტიფიკატზე დაფუძნებულ ავთენტიფიკაციას და დამტენსა და მანქანას შორის რეალურ დროში ენერგიის დაგეგმვას. კომუნალური ინტერფეისისთვის, OpenADR 2.0b არის დე ფაქტო სტანდარტი DR მოვლენებისთვის, ხოლო DNP3/IEC 61850 მნიშვნელოვანია იმ საიტებისთვის, რომლებსაც სურთ სიხშირის რეგულირების პირდაპირ TSO-სთვის გაყიდვა.

ინტეგრაცია [V2G დამუხტვის მოდული](https://www.midapower.com/30kw-40kw-v2g-charging-module-bidirectional-ac-dc-converter-product/) ობიექტად გარდაქმნის ავტომობილების პარკს განაწილებულ აკუმულატორად. MIDA-ს 30 კვტ/40 კვტ ორმხრივი მოდულები და 15 კვტ/20 კვტ DC-DC V2G მოდულები საშუალებას აძლევს დეპოს ათობით ავტომობილი გააერთიანოს 1–2 მეგავატიან ვირტუალურ საცავის პულში — სიმძლავრე, რომელიც მონაწილეობს DR-ში დამატებითი აკუმულატორის აპარატურის გარეშე.

განხორციელების გზამკვლევი: ინვოისების პრობლემებიდან შემოსავლების შემცირებამდე

ხუთსაფეხურიანი თანმიმდევრობა საიტს პასიური ანგარიშსწორებიდან ქსელში აქტიურ მონაწილეობაზე გადაჰყავს:

1. დატვირთვის პროფილის შემოწმება.კომუნალური მრიცხველიდან ამოიღეთ 12 თვის 15-წუთიანი ინტერვალის მონაცემები. დაასახელეთ პიკური 10 ყველაზე გავრცელებული მოვლენა, მათი ხანგრძლივობა და მათი მამოძრავებელი ძალა (ავტოპარკის ჩამოსვლა, ცივი ამინდი, მოვლენები). 2.სწორი ზომის ბატარეა.120–480 კვტ სიმძლავრის დამუხტვის ადგილისთვის, 200–500 კვტ/სთ სიმძლავრის აკუმულატორების ბანკი (დაახლოებით 0.5–1× დამუხტვის სიმძლავრე კვტ/სთ-ში) პიკური დატვირთვის საჭიროებების 90%-ს ფარავს. MIDA-ს მოდულური BESS სადგურები — 120 კვტ/სთ/60 კვტ კონფიგურაციიდან [482 კვტ/სთ/320 კვტ კონფიგურაციებამდე] (https://www.midapower.com/320kw-482kwh-bess-charger-mobile-ev-charging-station-energy-storage-system-product/) — საშუალებას იძლევა, სიმძლავრე სტანდარტულ ბლოკებში დაემატოს. 3.განათავსეთ EMS და დააკავშირეთ დამტენები OCPP-ის საშუალებით.DR პროგრამებზე შეხებამდე დააკონფიგურირეთ დინამიური დატვირთვის მართვა; მხოლოდ ამით შეიძლება ობიექტის სიმძლავრის გამოყენება გაორმაგდეს. 4.შემოუერთდით სიმძლავრისა და ენერგიის გადარჩენის პროგრამებს.დაიწყეთ კომუნალური მომსახურების DR მოვლენებით (OpenADR), შემდეგ კი გადადით TSO-ს დამხმარე ბაზრებზე, თუ ადგილობრივი წესები იძლევა შენახვის პროცესში მონაწილეობის უფლებას. 5.დაამატეთ V2G და აგრეგაცია.აგრეგატორთან ხელშეკრულების დადება საიტის სხვა აქტივებთან გაერთიანების, სიხშირის რეგულირებისა და სიმძლავრის ბაზრის გადახდების განბლოკვის მიზნით.

რას ნიშნავს ეს თქვენი ბიზნეს შემთხვევისთვის

მოთხოვნაზე რეაგირების ეკონომიკა განსხვავებას ქმნის დამუხტვის ისეთ ობიექტს შორის, რომელიც ძლივს აღწევს თავის ფასს და ისეთს, რომელიც ინფრასტრუქტურის დონის შემოსავალს გამოიმუშავებს. განვიხილოთ 320 კვტ სიმძლავრის BESS დამუხტვის სადგური 482 კვტ/სთ სიმძლავრით, რომელიც ემსახურება მაგისტრალის კვანძს. მოთხოვნის ტარიფები დაახლოებით 30%-ით მცირდება, რაც ტიპიური კომერციული ტარიფებით წელიწადში 18,000–30,000 აშშ დოლარს ზოგავს. TOU არბიტრაჟი წელიწადში კიდევ 8,000–15,000 აშშ დოლარს უმატებს. სიმძლავრის DR კონტრაქტი წელიწადში 6,000–12,000 აშშ დოლარს შეადგენს, ხოლო სიხშირის რეგულირება - 10,000–25,000 აშშ დოლარს, თუ TSO ბაზარი ღიაა. 40,000–80,000 აშშ დოლარის კომბინირებული წლიური სარგებელი დაახლოებით 150,000–250,000 აშშ დოლარის BESS პრემიის წინააღმდეგ ანაზღაურებას 3–6 წელიწადში უზრუნველყოფს - ქსელთან მიერთების განახლების თავიდან აცილებული ხარჯების გათვალისწინების გარეშე, რაც მაგისტრალის მრავალი უბნისთვის მთლიანად აღემატება ბატარეის ღირებულებას.

მოთხოვნა-რეაგირების თამაშში გამარჯვებულები არიან ის ადგილები, რომლებიც აკუმულატორს ქსელის აქტივად და არა დამუხტვის აქსესუარად მიიჩნევენ. ყოველ კილოვატ სიმძლავრეს უნდა ჰქონდეს დისპეტჩერიზაციის გრაფიკი, შემოსავლის კონტრაქტი და გაზომილი შედეგი. დღეს ხელმისაწვდომი მოდულური არქიტექტურისა და OCPP/ISO 15118-ის მშობელი კონტროლის წყალობით, დამუხტვის ადგილსა და მოქნილობის ბაზრებს შორის არანაირი ტექნიკური ბარიერი არ რჩება.

ხშირად დასმული კითხვები

1. რას ნიშნავს მოთხოვნაზე რეაგირება BESS დამტენ სადგურში?მოთხოვნაზე რეაგირება არის ობიექტის ქსელის მოხმარების შემცირების ან შეცვლის — ან შენახული ენერგიის ინექციის — პრაქტიკა ფასის სიგნალების, კომუნალური მომსახურების DR მოვლენების ან ქსელის სიხშირის რეგულირების ზარების საპასუხოდ, სადგურის ბატარეისა და ჭკვიანი მართვის სისტემების გამოყენებით.

2. რამდენად შეუძლია მოთხოვნაზე რეაგირებას ჩემი დამტენი პუნქტის ელექტროენერგიის გადასახადის შემცირება?ოპერატორები, როგორც წესი, 20-40%-ით ამცირებენ მოთხოვნის საფასურს და 10-30%-ით ენერგიის ხარჯებს დატვირთვის გადატანის გზით, რაც 300 კვტ სიმძლავრის ობიექტებზე წელიწადში 40,000-80,000 აშშ დოლარის კომბინირებული დანაზოგის მიღწევას გულისხმობს.

3. ამჩნევენ თუ არა მძღოლები, როდესაც სადგური მოთხოვნაზე რეაგირებაში მონაწილეობს?არა. EMS თითოეული სესიისთვის კონტრაქტით გათვალისწინებული სიმძლავრის ლიმიტის ფარგლებში აჩქარებს ან აძლიერებს დატენვას, ხოლო ბატარეის დაცლა ფარავს ამ ხარვეზს. მძღოლები ხედავენ ერთსა და იმავე დატენვის სიჩქარეს და სესიის დროს.

4. რა განსხვავებაა პიკური გაპარსვასა და დატვირთვის გადატანას შორის?პიკური დატვირთვის შემცირება პიკური ინტერვალის განმავლობაში ბატარეის დაცლით ზღუდავს ობიექტის მაქსიმალურ გაზომილ მოთხოვნას, ხოლო დატვირთვის გადატანა ენერგიის მოხმარებას ძვირადღირებული პიკის საათებიდან იაფ, პიკის გარეშე საათებზე გადააქვს. პიკური დატვირთვის შემცირება მოთხოვნის ხარჯს ისახავს მიზნად; დატვირთვის გადატანა კი ენერგიის ტარიფს.

5. სჭირდება თუ არა ჩემს BESS სადგურს სპეციალური პროტოკოლები კომუნალური DR პროგრამებში შესასვლელად?დიახ. მნიშვნელოვანი სტანდარტებია OpenADR 2.0b კომუნალური DR ღონისძიებებისთვის, OCPP 2.0.1 დამტენის კონტროლისთვის და ISO 15118 V2G-სთვის. ძველი OCPP 1.6J აღჭურვილობა კვლავ შეუძლია მონაწილეობა მიიღოს EMS-ის მეშვეობით, თუმცა ნაკლები ფუნქციით.

6. შეუძლია თუ არა ავტომობილის აკუმულატორებს ადგილზე არსებული BESS-ის ჩანაცვლება მოთხოვნაზე რეაგირებისთვის?ნაწილობრივ. V2G-თან თავსებად მანქანებს შეუძლიათ მცირე ზომის ავტოპარკზე 50–150 კვტ მოქნილი სიმძლავრის წვლილი შეიტანონ, თუმცა ადგილზე არსებული BESS სისტემა კვლავ აუცილებელია გარანტირებული, ყოველთვის ხელმისაწვდომი რეაგირებისთვის — მანქანები არაპროგნოზირებადად პარკირდებიან, აკუმულატორები კი - არა.

7. რა არის BESS-ის ანაზღაურების პერიოდი ელექტრომობილების დამუხტვის ობიექტზე DR ოპტიმიზაციის გამოყენებით?ოთხივე ოპტიმიზაციის ფენის აქტიური არსებობის შემთხვევაში, ანაზღაურება, როგორც წესი, 3-6 წელიწადში ხდება; იმ საიტებს, რომლებიც თავს არიდებენ ქსელთან მიერთების განახლებას, ანაზღაურება 3 წელიწადში შეუძლიათ.