企业安装工商业储能系统是一个复杂而重要的过程,在前期调研、开发阶段就需要充分考虑多方面的因素,包括用户需求、应用场景、电价政策、变压器容量等,进而出具有效的技术方案,以节省沟通时间,协助项目快速落地。相信,随着储能技术的不断进步和应用场景的拓展,工商业储能系统将在未来发挥更加重要的作用。
一、配置策略确定
为了缓和电力供需矛盾,提高电网负荷率和设备利用率,我国绝大多数省份均划分了不同的峰谷时段,实行峰谷电价,利用价格的经济杠杆作用,调动用户削峰填谷、均衡用电积极性。根据不同省份峰谷平时段划分的不同,将对各省进行不同的充、放电策略配置。
(一)峰谷平时段划分查询
可以登陆国家电网(https://95598.cn/osgweb/index)、南网在线(https://95598.csg.cn),查询各省峰谷时段划分以及峰谷电价情况。
✸国家电网→信息公开→电价标准;
✸南网在线→查询服务→电价信息;
(二)配置原则
根据不同省份的峰谷平时段的划分,进行充放电策略进行配置,主要设置为每天两充两放,原则上要优先考虑对尖峰的消纳,简易配置方式如下:
✸低谷充电——高峰(尖峰)放电——低谷(平段)充电——高峰(尖峰)放电
江苏、河南等地两充两放配置为3小时;
浙江、广东、重庆等地两充两放配置为2小时。(供参考,具体要根据实际情况而定)
二 考量企业用电结构
用电企业用电电价
首先,要了解企业的用电电价情况,根据用电企业的电费清单了解是执行单一制电价还是两部制电价;其次,是否执行当地分时电价政策,且峰谷电价价差较大(建议0.8元/kwh以上),电价价差越大则安装工商业储能系统的经济性越高,投资回报周期越短。
此外,还需要关注企业电费单上的用电总量,能反映企业的整体电力需求。如果用电总量较低,储能建设规模就会受到用电需求限制,可能意味着储能系统的投资回报周期会较长。
同时还需要关注电费单上用电负荷时段,特别是尖峰时段的用电比例,如果尖峰时段的用电比例很小,可能意味着厂区在高峰时段的电力需求并不高,那么储能系统在削峰填谷方面的作用就很有限。
考量用电企业变压器负荷情况
变压器作为电力转换和分配的关键设备,其剩余负荷容量对于储能设备的接入至关重要。在谷电时段,储能设备充电需要占用一定的变压器容量,若变压器剩余空间不足,储能设备不仅无法正常充电以实现削峰填谷等功能,还可能因过载影响整个电力系统的稳定运行。
当变压器容量有限时,储能设备的充电可能会受到影响,不匹配的容量可能导致储能无法发挥最大利用率。因此,企业在考虑上储能之前,必须精确测算变压器的可利用容量,确保储能设备能够安全、高效、充分地充电和放电。
考量用电企业电力系统、接入情况
根据企业厂区电力系统图判断是否适合安装工商业储能系统,可以参考以下关键步骤进行评估:
①注意变压器的数量,以及它们是否构成冗余系统。冗余系统可以提高电力系统的可靠性,但也可能增加储能系统接入的复杂性。
②确定储能系统的电网接入点,这通常位于电力系统的低压侧。检查接入点的电压等级、电流容量和相位,确保与储能系统的技术规格相匹配。
③考虑电网接入点的位置和数量,以及它们是否支持储能系统的双向电能流动(充电和放电)。
考量用电企业地理位置及环境条件
储能电站的建设需要具备合适的场地条件。
首先,场地应位于平坦、干燥、防水、防火的室外,避免阳光直射,以降低机器温度、降低设备本身温控的能量消耗;同时需要远离办公场所和密集人群,避免意外带来财产损失。
此外,选择离接入点配电房距离较近,便于线缆排布,并且考虑到运输、吊装和承重的硬化场地。
最重要的是要根据当地消防部门的要求,预留安全防护通道和隔离通道,确保项目的安全性。
三 容量评估
常用的容量评估方法有两种:按月加权平均评估、按日负荷曲线分析评估。
(一)按月加权平均评估
当提供的信息资料为某几天负荷曲线截图和近一年电费清单,或者仅为近一年电费清单时,可考虑按照按月加权平均的方式进行评估。
主要方法
根据每月电费清单,结合不同省份峰谷时段划分,可以算出对应的平均功率,最终算出每个月可以充放电的容量。
计算公式如下:
(考虑负荷波动性,加权值K取值范围在0.5-0.8,这是一个经验值。)
第一个循环可充谷电量=(最大需量—谷段平均功率)*第一个循环可充电小时数;
第一个循环可削尖电量=峰段平均功率*第一个峰可放电小时数;
第二个循环可充平电量=(最大需量—平段平均功率)*第二个循环可充电小时数;
第二个循环可削尖电量=峰段平均功率*第二个峰可放电小时数;
(以上结果均按照,不同省份不同月份峰谷时段划分进行计算)
按照以上方法,算出12个月的日平均储能充放电容量,取12月中最小容量或者倒数 小容量,作为推荐配置储能的容量。
(二)按日负荷曲线分析评估
如果能提供完整的至少半年以上的负荷数据,可采用按日负荷曲线分析来测算可装机容量。在分析之前主要是进行数据处理,目的是将各种格式的数据,处理成为我们能够直观分析的曲线形式。而在前期测算过程中,因为数据格式各式各样,再加上Excel运算功能对数据格式要求比较严格,花费较多时间的便是数据处理。下面分享一下我在测算过程中遇到的几种数据格式,及对应的处理方法。
格式一:纵向每天96点负荷数据(浙江比较多)
格式二:PDF格式的每天96点负荷数据(江苏比较多)
这种格式可以算是标准格式,只需要使用工具将PDF转换为Excel即可得到格式一。我用的转换工具主要有两个:WPS(会员功能,可以批量转换,非常好使)
格式三:也是江苏项目遇到的
这种形式的数据,也是通过处理,最终变成格式一。具体操作方法为:对第一行第一列进行数据筛选,只显示“正向有功”,然后在每一列后面插入空白列,依次对数据进行编号,最后进行排序即可得到格式一。
以上三种格式的数据,通过整理得到数据格式一以后,就只需要进行数据透视表操作即可,数据透视表以最好每半年或者每季度数据处理。生成数据透视表之前,要判断一下,功率的数据,是否为实时的负荷数据。如果是电能表示数,需要依次两两作差,并乘上乘率CP*PT。
最终透视图结果得到如下图:
格式四:横向的24点负荷数据(每小时一个负荷数据)或者96点负荷数据(每15分钟一个负荷)
对格式四,直接选取相应的数据,插入折线图即可。也可求出不同月份的最大值、最小值、平均值等同时展示在曲线里。(在插入折线图之前一定要确保所有数据均为数字格式,一般情况下曲线出不来都是因为数据格式不正确。)
负荷数据和配置策略已经确定,最后便是进行容量评估。我们根据谷充峰放的原则,对各个时段能配置的容量进行测算评估,即负荷曲线在不同时段与基线(充电时基线为最大需量或者是变压器可使用的容量——通过电费清单获取;放电时基线为横坐标0)构成的面积,最后按照条件选取条件最苛刻的容量(面积最小)作为项目的推荐容量。
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