شرح وقت الاستخدام (TOU): كيفية تحديد حجم البطارية الرئيسية لتقليل تكاليف الذروة. في نهاية اليوم - عندما تقوم بتشغيل التبريد، وطهي العشاء، وربما شحن سيارة كهربائية - قد تركز حصة كبيرة من استهلاكك في في الذروة النافذة. تحت وقت الاستخدام (TOU) التسعير، تتم محاسبة تلك الساعات بمعدلات أعلى من خارج أوقات الذروةوفي بعض التعريفات يمكن أن يكون سعر الذروة في بعض التعريفات تقريبًا 2-3× المعدل خارج أوقات الذروة (يعتمد الفارق الدقيق على المرفق والموسم والخطة). يمكن للبطارية المنزلية ذات الحجم المناسب أن تقلل التكاليف من خلال مراجحة الطاقة عن طريق الشحن خلال الفترات منخفضة التكلفة (أو من فائض الطاقة الشمسية) والتفريغ خلال فترات ذروة التسعير. يشرح هذا الدليل كيفية عمل نظام TOU، ولماذا لا تتماشى الطاقة الشمسية وحدها في كثير من الأحيان مع ذروة الطلب، وكيفية تحديد حجم التخزين لتحقيق وفورات موثوقة قائمة على الفواتير.
بطارية كامادا باور وول المنزلية بقدرة 10 كيلو وات في الساعة
ما هو تسعير وقت الاستخدام (TOU)؟ (إزالة الغموض عن الأسعار)
تسعير وقت الاستخدام يعني أن تكاليف الكهرباء كميات مختلفة في أوقات مختلفة من اليوموعادةً ما تعتمد على الطلب على الشبكة (وبشكل متزايد على تكلفة المرفق لشراء الطاقة وتوصيلها خلال تلك الفترات). عندما ينخفض الطلب، عادة ما تكون الأسعار أقل. وعندما يرتفع الطلب، ترتفع الأسعار.
تقسّم معظم خطط وقت الاستخدام اليومي إلى مناطق مثل:
- خارج أوقات الذروة (غالباً في وقت متأخر من الليل إلى منتصف النهار/بعد الظهر): أسعار أقل. غالباً ما يكون أفضل وقت لشحن البطاريات والسيارات الكهربائية.
- في الذروة (عادةً في وقت متأخر من بعد الظهر إلى المساء): معدلات أعلى. هذه هي منطقة الخطر بالنسبة لفاتورتك.
- سوبر خارج الذروة (خاصة بالخطة والمنطقة): الأسعار المنخفضة للغاية التي قد تظهر موسمياً أو خلال ساعات معينة (أحيانًا في منتصف النهار في المناطق التي تكثر فيها الطاقة الشمسية، وأحيانًا خلال الليل)، وذلك حسب المرافق.
تختلف النوافذ الزمنية الدقيقة حسب المرفق والموسم وحتى أيام الأسبوع مقابل عطلة نهاية الأسبوع - لذا فإن فاتورتك أو كشف الأسعار هو مصدر الحقيقة.
السعر الثابت مقابل السعر الموحد
| الميزة | السعر الثابت | TOU |
|---|
| اتساق التكلفة | يمكن التنبؤ به | متغير حسب النافذة الزمنية |
| تحكم المستخدم | منخفضة | عالية (يمكنك تحويل الاستخدام) |
| تأثير الشبكة | حافز أقل في نقل الأحمال | نقل الأحمال سهل الاستخدام |
| العداد الذكي المطلوب | غير مطلوب (ولكن غالباً ما يتم تثبيته) | مطلوب عادةً (قياس الفاصل الزمني/قياس AMI) |
الأسعار الثابتة تكافئ اللامبالاة. استراتيجية المكافأة على الأسعار الثابتة.
"الفجوة الشمسية": لماذا لا تكفي الألواح الشمسية وحدها؟
تنتج الألواح الشمسية عادةً أكبر قدر من الطاقة منتصف النهار. لسوء الحظ، فإن العديد من المنازل تستخدم معظم الكهرباء في في وقت متأخر من بعد الظهر والمساءعدم التطابق هذا هو الفجوة الشمسية، وهو سبب كبير في أن المنازل التي تعمل بالطاقة الشمسية فقط لا تزال تشهد فواتير مرتفعة على نظام TOU.
وقد شاع مشغلو الشبكات هذا التحدي من خلال "منحنى البطة"، الذي يوضح نمطًا مألوفًا في المناطق التي تكثر فيها الطاقة الشمسية: زيادة العرض في منتصف النهار تليها ارتفاعات حادة في المساء في صافي الطلب. تساعد الطاقة الشمسية في ذلك، ولكن بدون طريقة لتحويل الطاقة في الوقت المناسب، سينتهي بك الأمر بشراء كيلووات ساعة باهظة الثمن عندما تغيب الشمس.
يمكن أن تؤدي تغييرات السياسة إلى تضخيم الفجوة. في ظل الهياكل الجديدة للفوترة الصافية (غالبًا ما تتم مناقشتها في سياق NEM 3.0)، يتم احتساب الطاقة الشمسية المصدرة على أساس التكاليف التي تم تجنبها ويمكن أن تهبط في سنت واحد من رقم واحد لكل كيلووات/ساعة في ساعات كثيرة - خاصة عندما تكون الشبكة مشبعة بالفعل بالطاقة الشمسية. والنتيجة العملية هي أنه بدون التخزين، قد "تبيع" الطاقة الشمسية مقابل أرصدة منخفضة في منتصف النهار و"تشتري" طاقة الشبكة بأسعار مرتفعة في الليل. هذه هي التجارة التي صُممت البطاريات لإصلاحها.
بطارية أيونات الصوديوم المنزلية من كامادا باور 10 كيلو وات/ساعة
كيف يحل تخزين الطاقة في المنزل لغز فترة الاستهلاك على مدار الساعة
A بطارية منزلية يغيّر الحسابات من خلال السماح لك نقل الطاقة عبر الزمن.
الاستراتيجية 1: تقليل الأحمال (تحويل الأحمال)
تُشحن البطارية عندما تكون الكهرباء أرخص - سواء من الطاقة الشمسية أو خارج أوقات الذروة - وتُفرَّغ خلال فترة الذروة باهظة الثمن. من الساعة 4 مساءً إلى 9 مساءً (أو أيًا كان ما تحدده خطتك على أنه وقت الذروة)، يعمل منزلك على الطاقة المخزنة أكثر من الطاقة المخزنة وأقل من طاقة الشبكة ذات الأسعار المرتفعة.
النتيجة: أنت تجنب شراء الكيلووات ساعة بأسعار الذروةوتحويل جزء كبير من هذا الاستهلاك إلى خارج أوقات الذروة (مطروحًا منه فاقد الرحلات ذهابًا وإيابًا والتآكل العادي للبطارية).
الاستراتيجية 2: الاستهلاك الذاتي (إصلاح الفواتير الصافية)
بدلاً من تصدير الطاقة الشمسية مقابل أرصدة منخفضة، يمكنك تخزينها واستخدامها لاحقاً. وهذا يزيد من الاستهلاك الذاتي ويقلل من التعرض لتقلبات فترة السماح بالتقسيط.
في الممارسة العملية، تمزج معظم الأنظمة بين الاستراتيجيتين تلقائياً باستخدام عناصر تحكم تعتمد على الوقت.
حساب عائد الاستثمار
دعنا نُجري سيناريو واقعيًا من سوق ذات سعر تداول مرتفع.
- معدل الذروة: $0.54/كيلوواط/ساعة
- المعدل خارج أوقات الذروة: $0.24/كيلوواط/ساعة
- الانتشار: $0.30 دولار/كيلووات ساعة
والآن افترض أن ~بطارية فئة 13-15 كيلوواط/ساعة تقريباً (على سبيل المثال، الأنظمة في فئة Powerwall).
إليك التصحيح الأساسي الذي يجعل حسابات العائد على الاستثمار صادقة: نادرًا ما تقوم "بتحويل" الكيلوواط ساعة بالكامل كل يوم. تعتمد الوفورات الحقيقية على (1) مقدار الطاقة التي يمكنك نقلها فعليًا من الذروة إلى خارج الذروة، (2) كفاءة البطارية في رحلة الذهاب والإياب، (3) إعدادات التحكم الخاصة بك (مثل الاحتياطي للنسخ الاحتياطي).
نموذج توفير يومي أكثر واقعية
- الطاقة المحولة (كيلوواط/ساعة/اليوم): ما تعوضه بالفعل خلال ساعات الذروة
- الفارق الفعال ($/كيلووات ساعة): سعر الذروة مطروحًا منه تكلفة الشحن (تكلفة الفرصة البديلة خارج أوقات الذروة أو تكلفة الفرصة الشمسية)
- كفاءة النظام: تقلل فواقد الرحلات ذهابًا وإيابًا من ذروة الكيلووات ساعة المسلمة
يبدو التقدير العملي على هذا النحو:
الوفورات اليومية ≈ (كيلوواط/ساعة/يوم) × (معدل الذروة - معدل الشحن) × (كفاءة رحلة الذهاب والإياب)
(وبعد ذلك يمكنك طرح "بعض" ذهنيًا لتآكل البطارية على المدى الطويل - تختلف القيم الدقيقة حسب المنتج والاستخدام)
مثال على ذلك
إذا كان بإمكانك التحويل بشكل موثوق 12 كيلوواط/ساعة/اليوم (شائع بمجرد احتساب الإعدادات الاحتياطية والاستخدام الحقيقي لذروة الذروة):
- التوفير اليومي ≈ 12 كيلوواط/ساعة × $0.30 × 0.9 ≈ 0.9 ≈ $3.24.24/اليوم
- التوفير الشهري ≈ ~حوالي $97/شهريًا
إذا كانت تلك الطاقة مشحونة من الطاقة الشمسية التي كنت ستصدّرها مقابل أرصدة منخفضة، فقد تكون المدخرات الفعالة أعلى - لأنك تتجنب المشتريات باهظة الثمن في الليل بينما تتخلى عن قيمة التصدير الرخيصة في منتصف النهار.
من واقع خبرتي مع أصحاب المنازل الموفرة للطاقة، غالبًا ما تكون هذه هي لحظة "آها": تتوقف البطاريات عن الظهور بمظهر المعدات الاحتياطية وتبدأ في الظهور بمظهر أدوات تخطيط الأسعار.
خانة اختيار الواقع (لا تتخطى):
- إذا قمت بتعيين احتياطي احتياطي (على سبيل المثال، 20%)، لا يمكنك إنفاق تلك الطاقة على المراجحة.
- إذا كانت فترة الذروة قصيرة، فقد تكون محدودة الطاقة (كيلوواط) حتى لو كان لديك ما يكفي من الكيلوواط ساعة.
- تكون الوفورات في أعلى مستوياتها عندما يكون استخدام منزلك في ذروة النافذة ثابتاً ويكون الفارق كبيراً.
الاعتبارات الرئيسية لتهيئة النظام الخاص بك
سعة البطارية (كيلوواط/ساعة)
ابدأ بـ استخدام الطاقة في أوقات الذروةوليس إجمالي استهلاكك اليومي. إذا كان منزلك يستخدم 12 كيلوواط ساعة بين الساعة 4 عصراً و9 مساءً، فإن بطارية بقدرة 10 كيلوواط ساعة لن تغطي تلك النافذة بالكامل - خاصة بعد أن تأخذ في الحسبان الإعدادات الاحتياطية والخسائر. إن تصغير الحجم هو أسرع طريقة لترك المدخرات على الطاولة.
قاعدة عامة: تهدف إلى تغطية الطاقة التي تريد تحويلها، وليس رقم تسويق البطارية.
ناتج الطاقة (كيلوواط)
إجابات القدرات كم من الوقت. إجابات الطاقة ما. إذا لم تتمكن بطاريتك من تشغيل الأحمال الرئيسية خلال ساعات الذروة، فستظل تسحب من الشبكة.
بالنسبة للعديد من المنازل, ~حوالي 5 كيلوواط متواصل هو خط أساس عملي، لكنه ليس عالميًا:
- قد تحتاج المنازل الكبيرة أو الطهي الكهربائي أو مناطق التدفئة والتهوية وتكييف الهواء المتعددة أو مضخات الآبار إلى كيلوواط أعلى أو بطاريات متعددة.
- شاهد أيضاً زيادة التيار الكهربائي/بدء الأحمال-يمكن أن تتطلب المحركات والضواغط لفترة وجيزة أكثر بكثير من السحب في الحالة المستقرة.
مسائل الكيمياء
بالنسبة لتطبيقات TOU مع التدوير المتكرر, LiFePOPO₄ (LFPP) وغالبًا ما تكون الكيمياء جذابة لأنها معروفة بإمكانية دورة الحياة القوية والاستقرار الحراري. ومع ذلك، لا يزال الخيار الأفضل يعتمد على التصميم الكامل للنظام (شروط الضمان، وبيئة درجة الحرارة، وحدود العاكس، وملف التدوير الخاص بك)، وليس الكيمياء وحدها.
عناصر التحكم الذكية
ابحث عن التحكم المستند إلى الوقت, وضع توفير التكاليفأو ميزات مشابهة في التطبيق. تعمل هذه الأجهزة على أتمتة الشحن/التفريغ بناءً على جدول الأسعار الخاص بك حتى لا تضطر إلى مراقبة النظام. تتيح لك أفضل وحدات التحكم أيضًا ضبط:
- نوافذ الذروة/خارج الذروة تتماشى مع التعريفة الخاصة بك
- نسبة الاحتياطي الاحتياطي الاحتياطي
- سلوك التصدير (حيثما كان مسموحاً/مطلوباً)
الاتجاهات المستقبلية: تعادلات القوة الشرائية والتسعير الديناميكي
وغالباً ما تكون فترة السماح بالزيارة هي البداية فقط.
- محطات الطاقة الافتراضية (VPPs): تدفع المرافق أو شركات تجميع الطاقة لمالكي البطاريات لتوصيل الطاقة أثناء أحداث الضغط على الشبكة (موجات الحر، وحالات الطوارئ، وأحداث الذروة الحرجة).
- نظام إدارة الطوارئ الصحية القائم على الذكاء الاصطناعي: تأخذ أنظمة إدارة الطاقة المنزلية في الحسبان بشكل متزايد توقعات الطقس وإشارات التسعير وأنماط الاستخدام لتحسين الشحن تلقائياً.
تكافئ هذه الاتجاهات مرنة وجيدة الحجم أنظمة البطاريات بشكل أكبر مع مرور الوقت - خاصة الأنظمة التي يمكنها الاستجابة للأحداث دون التضحية براحة مالك المنزل.
الخاتمة
يمكن أن تبدو أسعار وقت الاستخدام وكأنها عقوبة لغير المستعدين - لكنها تكافئ المنازل التي يمكنها تحويل الطاقة. إذا كنت تستخدم تعريفة وقت الاستخدام (خاصة مع الطاقة الشمسية)، فإن البطارية ذات الحجم الصحيح ليست مجرد بطارية احتياطية؛ إنها أداة للتحكم في التكلفة تساعدك على تجنب ذروة الشراء وتقليل التعرض للأسعار المتقلبة. قاعدة التحجيم بسيطة: قم بمطابقة السعة (كيلوواط/ساعة) إلى ما تستخدمه خلال فترة الذروة، تأكد من وجود ما يكفي من الطاقة (كيلوواط) للأحمال الحقيقية، ودع عناصر تحكم ذكية أتمتة الجدول الزمني. تحقق من فاتورتك اليوم-إذا كان سعرك في أوقات الذروة أعلى من $0.40/كيلو وات/ساعة (أو يكون الفارق كبير), إجراء حساب سريع للمقاسات أو طلب مراجعة المقاسات قبل أن تشتري، حتى تحصل على مدخرات يمكن التنبؤ بها دون أن تدفع مقابل نظام "كبير بما يكفي تقريباً".
الأسئلة الشائعة
هل أحتاج إلى الطاقة الشمسية لتوفير المال على أسعار التعرفة الزمنية المستهلكة؟
لا، يمكنك شحن البطارية من الشبكة في غير ساعات الذروة وتفريغها في ساعات الذروة. وغالباً ما تزيد الطاقة الشمسية من الجانب الإيجابي (خاصةً في بيئات الفوترة الصافية)، ولكنها ليست مطلوبة.
ما هو أفضل وضع بطارية لـ TOU؟
استخدم "التحكم المستند إلى الوقت" أو "وضع توفير التكاليف" أو الميزة المكافئة التي تعمل على مواءمة الشحن والتفريغ مع جدول أسعار المرافق - بالإضافة إلى إعداد احتياطي يتناسب مع مخاطر انقطاع التيار الكهربائي.
هل تطبق أسعار وقت الاستخدام في عطلات نهاية الأسبوع؟
عادةً ما تكون الإجابة بنعم، ولكن غالبًا ما تختلف فترات الذروة والأسعار باختلاف المرافق والموسم. بعض الخطط لديها فترات ذروة أخف في عطلة نهاية الأسبوع أو تعريفات مختلفة تماماً. تحقق دائمًا من بطاقة أسعار المرافق الخاصة بك.
هل يمكنني شحن سيارتي الكهربائية خلال ساعات الذروة؟
يمكنك ذلك، ولكنه عادة ما يكون مكلفاً. يمكن لشواحن السيارات الكهربائية الذكية (والعديد من السيارات الكهربائية) جدولة الشحن في غير ساعات الذروة لتقليل التكلفة، وغالباً ما تحقق معظم التوفير دون تغيير روتينك.