سمت انتقال و توزیع

کاربرد ذخیره‌سازی انرژی در سمت انتقال و توزیع عمدتاً شامل سه نوع است: کاهش ازدحام انتقال و توزیع، تأخیر در گسترش ظرفیت تجهیزات انتقال و توزیع، و پشتیبانی از توان راکتیو. در مقایسه با کاربرد در سمت تولید برق، انواع کاربردها در سمت انتقال و توزیع کمتر است و از نظر اثر، بیشتر اثر جانشینی است.

کاهش ازدحام انتقال و توزیع

تراکم خط به این معنی است که بار خط از ظرفیت خط فراتر رفته و سیستم ذخیره انرژی در بالادست خط نصب شده است. هنگامی که تراکم خط رخ می‌دهد، انرژی که قابل انتقال نیست می‌تواند در تجهیزات ذخیره انرژی ذخیره شود و هنگامی که بار خط کمتر از ظرفیت خط است، سیستم ذخیره انرژی به خط تخلیه می‌شود. به طور کلی، زمان تخلیه سیستم ذخیره انرژی باید در حد ساعت باشد و تعداد دفعات عملیات حدود ۵۰ تا ۱۰۰ بار است. این مورد به کاربرد انرژی مربوط می‌شود و الزامات خاصی در مورد زمان پاسخگویی دارد، بنابراین نیاز به پاسخگویی در حد دقیقه دارد.

تأخیر در گسترش ظرفیت تجهیزات انتقال و توزیع

هزینه برنامه‌ریزی سنتی شبکه برق یا ارتقاء و توسعه شبکه بسیار بالا است. در یک سیستم انتقال و توزیع برق با باری نزدیک به ظرفیت تجهیزات، اگر تأمین بار در بیشتر سال برآورده شود و وضعیت کمبود ظرفیت نسبت به بار تنها در برخی دوره‌های اوج خاص رخ دهد، می‌توان از سیستم ذخیره انرژی برای بهبود مؤثر ظرفیت انتقال و توزیع برق شبکه از طریق ظرفیت نصب شده نسبتاً کم استفاده کرد. در نتیجه، هزینه ساخت تأسیسات جدید انتقال و توزیع برق به تعویق افتاده و عمر مفید تجهیزات اصلی افزایش می‌یابد. در مقایسه با کاهش تراکم انتقال و توزیع، فرکانس کاری به تعویق انداختن توسعه ظرفیت تجهیزات انتقال و توزیع کمتر است. با در نظر گرفتن فرسودگی باتری‌ها، هزینه متغیر واقعی بالاتر است، بنابراین الزامات بالاتری برای صرفه اقتصادی باتری‌ها مطرح می‌شود.

پشتیبانی از توان راکتیو

پشتیبانی توان راکتیو به تنظیم ولتاژ خطوط انتقال و توزیع با تزریق یا جذب توان راکتیو در این خطوط اشاره دارد. توان راکتیو ناکافی یا بیش از حد باعث نوسان ولتاژ شبکه برق، تأثیر بر کیفیت توان و حتی آسیب به تجهیزات الکتریکی می‌شود. با کمک اینورترهای دینامیک، تجهیزات ارتباطی و کنترلی، باتری می‌تواند با تنظیم میزان توان راکتیو خروجی، ولتاژ خطوط انتقال و توزیع را تنظیم کند. پشتیبانی توان راکتیو یک کاربرد معمول مبتنی بر توان است که زمان تخلیه نسبتاً کوتاهی دارد اما فرکانس عملیاتی بالایی دارد.

سمت مصرف برق

سمت مصرف برق، پایانه استفاده از برق است و کاربران مصرف‌کنندگان و استفاده‌کنندگان از برق هستند. هزینه‌ها و منافع سمت تولید و انتقال و توزیع برق در قالب قیمت برق بیان می‌شود که به هزینه‌های کاربران تبدیل می‌شود، بنابراین سطح قیمت برق بر تقاضای کاربران تأثیر می‌گذارد.

مدیریت قیمت برق زمان استفاده کاربر

بخش برق، ۲۴ ساعت شبانه‌روز را به دوره‌های مختلفی مانند اوج مصرف، مصرف عادی و کم‌مصرف تقسیم می‌کند و سطوح مختلف قیمت برق را برای هر دوره تعیین می‌کند که به آن تعرفه زمان مصرف گفته می‌شود. مدیریت تعرفه زمان مصرف کاربر شبیه به جابجایی زمانی انرژی است، تنها تفاوت این است که مدیریت تعرفه زمان مصرف کاربر بر اساس سیستم تعرفه زمان مصرف برای تنظیم بار مصرفی است، در حالی که جابجایی زمانی انرژی بر اساس منحنی بار مصرفی برای تنظیم تولید برق است.

مدیریت هزینه ظرفیت

بخش تأمین برق، تعرفه دو بخشی را برای شرکت‌های صنعتی بزرگ اجرا می‌کند: قیمت مقدار برق به قیمت برقی اشاره دارد که بر اساس مقدار واقعی برق معامله شده محاسبه می‌شود، و قیمت ظرفیت عمدتاً به بالاترین مقدار توان مصرفی برق کاربر بستگی دارد. مدیریت هزینه ظرفیت به این معنی است که بدون تأثیر بر تولید عادی، با کاهش بالاترین توان مصرفی برق، هزینه ظرفیت کاهش می‌یابد. کاربران می‌توانند از سیستم ذخیره انرژی برای ذخیره انرژی در دوره کم بار مصرف برق و تخلیه آن در دوره اوج مصرف استفاده کنند، بنابراین بار کلی را کاهش داده و به هدف کاهش هزینه ظرفیت دست یابند.

بهبود کیفیت برق

به دلیل ماهیت متغیر بار عملیاتی سیستم قدرت و بار تجهیزات غیرخطی، توان دریافتی توسط کاربران با مشکلاتی مانند تغییر ولتاژ، جریان یا انحراف فرکانس مواجه است و کیفیت توان در این زمان پایین است. مدولاسیون فرکانس سیستم و پشتیبانی توان راکتیو، راه‌های بهبود کیفیت توان در سمت تولید، انتقال و توزیع هستند. در سمت کاربر، سیستم ذخیره انرژی نیز می‌تواند نوسانات ولتاژ و فرکانس را تعدیل کند. به عنوان مثال، سیستم ذخیره انرژی می‌تواند برای حل مشکلاتی مانند افزایش ولتاژ، افت ناگهانی و سوسو زدن در سیستم فتوولتائیک توزیع شده استفاده شود. بهبود کیفیت توان به یک کاربرد معمولی مبتنی بر قدرت تعلق دارد. زمان تخلیه خاص و فرکانس عملیاتی بسته به سناریوی کاربردی واقعی متفاوت است، اما به طور کلی، زمان پاسخ‌دهی باید در سطح میلی‌ثانیه باشد.

بهبود قابلیت اطمینان تأمین برق

ذخیره‌سازی انرژی برای بهبود قابلیت اطمینان تأمین برق میکروگرید استفاده می‌شود، به این معنی که وقتی یک خطای قطع برق رخ می‌دهد، ذخیره‌سازی انرژی می‌تواند انرژی ذخیره شده را به کاربران نهایی تأمین کند و از قطع برق در طول فرآیند تعمیر خطا جلوگیری کند تا قابلیت اطمینان تأمین برق تضمین شود. تجهیزات ذخیره‌سازی انرژی در این کاربرد باید الزامات کیفیت بالا و قابلیت اطمینان بالا را برآورده کند و زمان تخلیه خاص عمدتاً به محل نصب مربوط می‌شود.

کدام ایستگاه‌های شارژ برای نصب ذخیره‌سازی انرژی مناسب هستند؟

اینکه آیا یک ایستگاه شارژ برای نصب ذخیره‌سازی انرژی مناسب است، باید از جنبه‌های داخلی و خارجی مورد بررسی قرار گیرد.

عوامل خارجی

از یک سو، به اختلاف قیمت اوج و دره محلی بستگی دارد. به عنوان مثال، در چین، کمیسیون ملی توسعه و اصلاحات سندی را صادر کرد که در آن الزام شده بود در مکان‌هایی که نرخ اختلاف قیمت اوج و دره سیستم در سال گذشته یا نرخ مورد انتظار در سال جاری از ۴۰ درصد بیشتر است، اختلاف قیمت برق اوج و دره به طور کلی نباید کمتر از ۴:۱ باشد؛ در سایر نقاط، به طور کلی نباید کمتر از ۳:۱ باشد. چنین تنظیم اختلاف قیمت می‌تواند تا حدی به توسعه ذخیره‌سازی انرژی کمک کند.

از سوی دیگر، این بستگی به سیاست مدیریت محلی و فرآیند تأیید برای ذخیره‌سازی انرژی دارد. اگر الزامات خیلی بالا باشد، هزینه پنهان خیلی بالا است و مناسب نیست.

عوامل داخلی

تمرکز اصلی بر محدودیت‌های خود ایستگاه شارژ است. اولاً، ذخیره‌سازی انرژی به فضای مشخصی نیاز دارد. بنابراین، بهتر است فضاهای گوشه‌ای خالی در ایستگاه شارژ وجود داشته باشد، مانند کنار ترانسفورماتور جعبه‌ای یا در فضای سبز. اگر نیاز به اشغال یک جای پارک به تنهایی باشد، هزینه اضافی را افزایش می‌دهد. ثانیاً، ذخیره‌سازی انرژی در ایستگاه شارژ باید در ساعات اوج مصرف، حجم شارژ پایداری داشته باشد و میزان انرژی قابل ذخیره تا حد زیادی به میزان حجم شارژ ایستگاه در ساعات اوج مصرف بستگی دارد. برق ذخیره شده در زمان قیمت پایین برق شارژ می‌شود. اگر در زمان قیمت بالای برق مصرف نشود، نصب ذخیره‌ساز انرژی مناسب نیست. به عبارت دیگر، برای دستیابی به آربیتراژ، ایستگاه شارژ باید تقاضای شارژ کافی در زمان قیمت بالای برق داشته باشد.

به عنوان مثال، شهر ژوهای چین را در نظر بگیرید. صبح‌ها ۲ ساعت و بعدازظهرها ۵ ساعت زمان می‌برد و ۷ ساعت زمان مصرف وجود دارد. شارژ می‌تواند در دوره‌های غیر از اوج مصرف انجام شود. اختلاف قیمت برق اوج و کم‌باری: ۱.۲۶۳۸ یوان بر کیلووات ساعت است. اگر حجم شارژ پایدار در ساعات اوج مصرف در یک روز ۵۰۰ کیلووات ساعت باشد و ۵۰۰ کیلووات ساعت ذخیره انرژی پیکربندی شود، می‌توان از اختلاف قیمت بیش از ۶۰۰ یوان سود کسب کرد که معادل ۱۸۰۰۰ یوان در ماه است.

علاوه بر این، عملکرد توسعه ظرفیت مجازی ذخیره‌سازی انرژی، همراه با سیستم مدیریت یکپارچه EMS برای مدیریت واحد، می‌تواند مصرف اوج توان بار را کاهش دهد، نیاز به توزیع برق را کم کند و مدیریت انرژی ایستگاه انعطاف‌پذیرتر خواهد بود. با افزایش ظرفیت نصب شده انرژی تجدیدپذیر، اختلاف قیمت اوج و دره قیمت برق به تدریج افزایش می‌یابد. از منظر قانون توسعه صنعتی و اقتصاد، حالت یکپارچه "فتوولتائیک-ذخیره‌سازی-شارژ-بازرسی-خدمات" مدلی و فناوری برای کمک به حداکثر رساندن استفاده از منابع انرژی در آینده است.