8 strokovnih nasvetov za povečanje zmogljivosti industrijske baterije. Izvedli ste veliko kapitalsko naložbo v najsodobnejšo baterijo baterijski sistem za shranjevanje energije (BESS) za vaš objekt. Obljuba je bila jasna: nižji stroški povpraševanja, zanesljiva varnostna rezerva za kritične operacije in boljša donosnost vaših obnovljivih sredstev. Če pa ste ob pogledu na podatke o zmogljivosti začeli biti zaskrbljeni glede dejanske življenjske dobe baterijskih sklopov, ste na pravem mestu.
Na podlagi izkušenj, ki jih imam že več kot 15 let pri delu z industrijskimi strankami, opažam, da je razlika med dobrim in odličnim delovanjem pogosto odvisna od pametnega upravljanja in ne le od specifikacij na podatkovnem listu. Ne gre za to, da bi potrebovali doktorat iz elektrokemije. Gre za pametno, operativno inteligenco na terenu.
V tem vodniku bomo predstavili 8 resničnih strategij - od preprostih nastavitev BMS do operativnih navad - ki vam bodo pomagale povečati zmogljivost, podaljšati življenjsko dobo in resnično zaščititi vašo naložbo v shranjevanje energije.
Kamada Power 100kWh baterijski sistem za shranjevanje energije
Kamada Power 215kWh baterijski sistem za shranjevanje energije
1. Osvojitev prihranka konic in preusmeritev obremenitve
Za lastnike stanovanj gre za tarife za čas uporabe. Za vaš objekt so to stroški povpraševanja, ki lahko zlahka predstavljajo 30-70% računa za električno energijo v poslovnih prostorih. Celotna igra je programiranje vašega BESS za praznjenje v trenutkih največje porabe električne energije v celotnem objektu, s čimer se učinkovito "izognete" dragi konici. Sistem lahko tudi polnite iz omrežja, ko je energija zelo poceni (čez noč), in shranjeno energijo uporabite za izravnavo dnevnih stroškov. Dobro konfiguriran sistem lahko zmanjša stroške povpraševanja za 50% ali več. Odkrito povedano, to je najmočnejši finančni vzvod, ki ga imate.
2. Upoštevajte globino izpusta (DoD)
Preprosto povedano, globina izpraznitve (DoD) je le odstotek zmogljivosti baterije, ki ste jo uporabili. Stalno praznjenje baterije je eden najhitrejših načinov za njeno uničenje. Pomislite na floto električnih viličarjev: če jih upravljavci vsako izmeno v skladišču poganjajo do konca, lahko opazujete, kako se življenjska doba teh dragih akumulatorskih baterij skrajšuje.
Odnos med ministrstvom za obrambo in življenjski cikel ni linearna, temveč eksponentna. Baterija, ki je ciklično napolnjena le do 80% DoD, lahko zdrži dvakrat dlje kot baterija, ki jo dosledno izčrpavate do 100%. Vaš sistem za upravljanje baterije (BMS) je tu vaš najboljši prijatelj. Za vsakodnevno zmanjševanje konic konfigurirajte sistem BMS tako, da vedno vzdržuje minimalno stanje napolnjenosti (SoC) 10-20%. Ta blažilnik je vaša najboljša zavarovalna polica za dolgo življenjsko dobo naprave.
3. Nadzor nad podnebjem: Baterije sovražijo skrajnosti.
Naj ne bo pomote, temperatura delovanja baterije neposredno vpliva na njeno zmogljivost in življenjsko dobo. Večina litij-ionskih kemikalij je najsrečnejša pri temperaturi od 20 do 25 °C (68-77 °F). Če BESS namestite v skladišče v Arizoni, kjer ni klimatskega nadzora, ali v bližini procesa z visoko temperaturo, bo to pospešilo kemično razgradnjo. Enako slabo pa je tudi pri ekstremnem mrazu, ki vas začasno prikrajša za razpoložljivo zmogljivost.
To je ključna točka pri javnem naročanju. Standardni paket LiFePO4 (litij-železo-fosfat) zagotavlja odlično ravnovesje med varnostjo in življenjsko dobo cikla, vendar v težkih razmerah potrebuje aktivno toplotno upravljanje. Za aplikacije v ekstremnih podnebnih razmerah - recimo za rezervno napajanje ladij v Severnem morju ali za rudarske operacije brez omrežja - si morate ogledati nove tehnologije, kot je npr. natrijevo-ionska baterija. Natrijevo-ionski sistem se pogosto ponaša z veliko širšim temperaturnim oknom delovanja, kar lahko prihrani veliko denarja za pomožne sisteme HVAC in zniža dolgoročne stroške delovanja.
4. Optimizirajte stopnjo C
Stopnja C meri, kako hitro vaš sistem polni ali prazni baterijo glede na njeno zmogljivost. Stopnja 1C pri 100 kWh bateriji pomeni porabo 100 kW energije. Vaša baterija ima določeno največjo stopnjo C, vendar je stalno delovanje z največjo močjo enako, kot če bi avtomobilski motor ves dan in vsak dan vrteli v redlinu. Obraba se hitro poveča. Za naprave z visoko porabo industrijska opremaPoskusite z razporeditvijo zagona velikih motorjev ali varilne opreme. Izogibajte se ostrim, hkratnim skokom moči, ki vaš BESS potisnejo do skrajnih meja.
5. Izkoristite pametni sistem za upravljanje energije (EMS)
Tovarniške privzete nastavitve vašega EMS so zasnovane tako, da so varne in univerzalne, kar pomeni, da so skoraj zagotovo ne optimizirano za vaš objekt. S sistemskim integratorjem morate preživeti nekaj časa in se resnično poglobiti v nadzorno programsko opremo. Sodobni sistemi lahko upoštevajo vremenske napovedi za napovedovanje proizvodnje sončne energije, se naučijo vzorcev obremenitve vašega objekta in sami sprejemajo inteligentne odločitve o polnjenju/razreševanju. Ne nastavite in pozabite - seznanite se z naprednimi načini nadzora.
6. Redni zdravstveni pregledi in posodobitve programske opreme
S sistemom BESS morate ravnati kot s katerim koli drugim kritičnim delom opreme v nadstropju. Vzpostavite preprost načrt preventivnega vzdrževanja. Vsak mesec naj tehnik pregleda nadzorno ploščo sistema BMS in preveri morebitna opozorila o neravnovesju celic, alarme ali kode napak. Četrtletno opravite hiter vizualni pregled in se prepričajte, da so prezračevalne poti proste. In to je del, ki ga večina ljudi spregleda: vedno namestite posodobitve vdelane programske opreme proizvajalca. Te niso namenjene le novim funkcijam; pogosto vsebujejo pomembne varnostne popravke in algoritme, ki izboljšujejo učinkovitost.
7. Lov na parazitne obremenitve
V velikem objektu lahko ti majhni porabniki energije - stroji v mirovanju, nadzorne plošče, sistemi v pripravljenosti - med izpadom presenetljivo veliko in stalno porabljajo energijo iz baterije. S sistemom za spremljanje energije poiščite osnovno obremenitev objekta, ko je proizvodnja ustavljena. Če je višja, kot bi si mislili, imate jasno priložnost, da namestite kontaktorje ali pametno krmiljenje, da resnično izklopite nebistveno opremo in iz rezervnega napajanja iztisnete več časa delovanja.
8. Pravilna velikost sistema že od samega začetka
Ta zadnja točka je namenjena vsem, ki so v fazi naročanja ali širitve. Premajhna baterija se vedno bori v težkem boju, saj nenehno naleti na visoke stopnje C in globoke cikle DoD, ki jo predčasno uničijo. Predimenzioniran sistem je le nasedli kapital s slabo donosnostjo naložbe. Pred nakupom morate investirati v ustrezno analizo profila obremenitve vašega objekta. Več tednov spremljajte porabo energije v 15-minutnih intervalih. Ti podatki so zlata vredni in omogočajo vam in vašemu prodajalcu, da oblikujeta model popolne velikosti sistema za vaše dejanske potrebe.
Zaključek
Optimizacija delovanja industrijske baterije ni enkratna rešitev. Gre za stalen proces pametnega upravljanja, ki temelji na podatkih. Ko se začnete osredotočati na kako uporabljate svoj sistem - upravljate globino praznjenja, nadzorujete temperaturo in uravnavate porabo energije - ga iz statične rezervne škatle spremenite v dinamično finančno sredstvo, ki dejavno prispeva k zmanjšanju vaših stroškov delovanja.
Vaš prvi korak? Potegnite svoje račune za zadnjih šest mesecev in podatke o učinkovitosti BESS. Pišite nam, Dogovorimo se za kratko posvetovanje, da skupaj pregledamo te podatke in poiščemo največjo optimizacijo, ki jo lahko izvedete v tem četrtletju.
POGOSTA VPRAŠANJA
Kakšna je tipična življenjska doba industrijskega baterijskega paketa?
Večina uglednih proizvajalcev daje za svoje visokokakovostne industrijske pakete, zlasti LiFePO4, garancijo za približno 10 let ali 4.000-6.000 ciklov. Toda če smo iskreni, z ustreznim upravljanjem z uporabo zgornjih nasvetov - zlasti z vzdrževanjem povprečnega DoD okoli 80% in zagotavljanjem dobrega toplotnega upravljanja - vidimo, da ti sistemi ves čas presegajo zagotovljeno življenjsko dobo, kar resnično izboljša vaše skupne stroške lastništva.
Ali je baterija z višjo stopnjo C vedno boljša?
Nikakor ne. Višja stopnja C pomeni, da lahko baterija zagotavlja večjo moč, kar je ključnega pomena za stvari z visokimi zagonskimi tokovi, kot so veliki motorji. Vendar pa je kompromis pogosto manjša gostota energije (manj skupnih kWh glede na velikost) ali krajša življenjska doba. Cilj je, da stopnjo C prilagodite dejanskim zahtevam po moči vaše aplikacije, ne pa da kupite le najvišjo številko na specifikacijskem listu.
Ali lahko novo napravo BESS vključim v obstoječi sistem SCADA v objektu?
Vsekakor, in to je ključna točka za integracijo. Inženirji večino industrijskih sistemov za upravljanje baterij (BMS) oblikujejo prav v ta namen. Običajno uporabljajo standardne industrijske protokole, kot sta Modbus TCP/IP ali vodilo CAN, ki osrednjemu sistemu SCADA omogočajo spremljanje stanja, zdravja in zmogljivosti baterije ter celo neposredno upravljanje. Prepričajte se, da je to ključna zahteva, o kateri se pogovorite z morebitnim prodajalcem.
Kaj pa, če moja operacija poteka v zelo nizkih temperaturah, kot je -20 °C?
To je težko okolje za vsako baterijo, vendar imate možnosti. Ekstremni mraz lahko zmanjša razpoložljivo zmogljivost večine litij-ionskih baterij in sistem BMS pogosto prepreči polnjenje, da bi se izognil poškodbam. V teh primerih morate nujno načrtovati zanesljiv sistem za toplotno upravljanje (kot so grelniki baterij) ali pa resno oceniti kemijske sestave baterij, izdelane za delovanje pri ekstremnih temperaturah, kot so nekatere vrste LTO (litijev titanat) ali vse bolj uspešni natrijevo-ionska baterija.