送電および配電側

送電および配電側におけるエネルギー貯蔵の適用は、主に3つのタイプを含みます：送電および配電の混雑を緩和すること、送電および配電設備の能力拡張を遅らせること、そして無効電力のサポートです。発電側での適用と比較すると、送電および配電側での適用タイプは少なく、効果の観点から見ると、より代替効果が大きいです。

送電および配電の混雑を緩和すること

回線混雑とは、回線負荷が回線容量を超えた場合に、回線の上流に蓄電システムを設置することです。回線混雑が発生した場合、輸送できないエネルギーを蓄電設備に貯蔵し、回線負荷が回線容量を下回った場合に、蓄電システムが回線に放電します。一般的に、蓄電システムの放電時間は数時間オーダー、稼働回数は50～100回程度が要求されます。エネルギー応用であり、応答時間にある程度の要求があるため、数分オーダーでの応答が必要です。

送電および配電設備の能力拡張を遅らせること

従来の電力系統の計画や、送配電網の増強・拡張には非常に高いコストがかかります。負荷が設備容量に近い送配電システムにおいて、年間を通じて負荷供給が満たされ、容量が負荷を下回る状況が特定のピーク期間のみに発生する場合、エネルギー貯蔵システムを利用することで、比較的少ない設置容量で電力系統の送配電容量を効果的に向上させることができます。これにより、新規の送配電設備の建設コストを遅延させ、元の設備の耐用年数を延長することができます。送配電の混雑緩和と比較して、送配電設備の容量拡張を遅延させる場合の稼働頻度は低くなります。バッテリーの経年劣化を考慮すると、実際の変動費は高くなるため、バッテリーの経済性にはより高い要求が課せられます。

無効電力のサポート

リアクトル電力サポートとは、送配電線にリアクトル電力を注入または吸収することによって送電電圧を調整することです。リアクトル電力の不足または過剰は、電力網の電圧変動を引き起こし、電力品質に影響を与え、さらには電気機器を損傷する可能性があります。ダイナミックインバーター、通信および制御機器の助けを借りて、バッテリーは出力リアクトル電力の大きさを調整することによって、送配電線の電圧を調整できます。リアクトル電力サポートは、比較的放電時間が短いが高頻度で動作する、典型的な電力ベースのアプリケーションです。

電力消費側

電力消費側は電力使用の終端であり、ユーザーは電力の消費者および利用者です。発電側および送配電側のコストとメリットは電気料金の形で表され、それがユーザーのコストに変換されるため、電気料金の水準はユーザーの需要に影響を与えます。

ユーザーの時間帯別電気料金管理

電力部門は、1日24時間をピーク、フラット、オフピークなどの複数の時間帯に分け、各時間帯に異なる電気料金を設定しており、これが時間帯別料金制度です。ユーザーの時間帯別料金管理は、エネルギーのタイムシフトに似ていますが、ユーザーの時間帯別料金管理は時間帯別料金制度に基づいて電力負荷を調整するのに対し、エネルギーのタイムシフトは電力負荷曲線に基づいて発電を調整するという点が異なります。

容量コスト管理

電力部門は、大規模な産業企業に対して二部料金制を導入しています。電力量料金は、実際の取引電力量に基づいて計算される電気料金を指し、容量料金は主にユーザーの最大電力消費値に依存します。容量コスト管理とは、通常の生産に影響を与えずに、最大電力消費を削減することによって容量コストを削減することです。ユーザーは、エネルギー貯蔵システムを使用して、電力負荷の低い期間にエネルギーを貯蔵し、ピーク期間に放電することで、全体の負荷を削減し、容量コスト削減の目的を達成することができます。

電力品質の向上

電力システムの運用負荷や非線形機器負荷の変動性により、ユーザーが得る電力には電圧、電流の変化や周波数偏差などの問題が生じ、電力品質が悪化します。系統周波数変調と無効電力サポートは、発電側および送配電側で電力品質を改善する方法です。ユーザー側では、蓄電システムも電圧や周波数の変動を平滑化することができます。例えば、蓄電システムは、分散型太陽光発電システムにおける電圧上昇、急激な低下、ちらつきなどの問題の解決に利用できます。電力品質の向上は、典型的な電力ベースのアプリケーションに属します。具体的な放電時間と動作周波数は実際のアプリケーションシナリオによって異なりますが、一般的に応答時間はミリ秒レベルが要求されます。

電力供給の信頼性向上

マイクログリッドの電力供給信頼性向上に蓄電池が使用されます。これは、停電障害が発生した場合、蓄電池が蓄えられたエネルギーをエンドユーザーに供給し、障害修理中の電力中断を回避して電力供給信頼性を確保できることを意味します。このアプリケーションにおける蓄電池設備は、高品質かつ高信頼性の要件を満たす必要があり、具体的な放電時間は主に設置場所に関連します。

どの充電ステーションに蓄電池を設置するのが適していますか？

エネルギー貯蔵の設置に適した充電ステーションかどうかは、内部および外部の両方の側面から考慮する必要があります。

外部要因

一方、現地のピーク・バレー価格差にも依存します。例えば、中国では国家発展改革委員会がかつて通知を発行し、前年または当年のシステムピーク・バレー価格差率が40%を超える地域では、ピーク・バレー電力価格差は一般的に4:1を下回ってはならず、その他の地域では一般的に3:1を下回ってはならないと要求しました。このような価格差の設定は、ある程度、エネルギー貯蔵の開発を促進するのに役立ちます。

一方で、蓄電池の現地管理方針や承認プロセスにも依存します。要件が高すぎると、隠れたコストが高くなり、適していません。

内部要因

主に充電ステーション自体の制約に焦点を当てます。まず、エネルギー貯蔵には一定のスペースが必要です。したがって、充電ステーションには、箱型変圧器の横や緑地帯など、いくつかの空きコーナーがあれば最適です。単独で駐車スペースを占有する必要がある場合は、追加費用が増加します。次に、充電ステーションでのエネルギー貯蔵は、ピーク時に安定した充電量が必要です。貯蔵できるエネルギー量は、ピーク時の充電量に大きく依存します。貯蔵された電力は、電力料金が安い時間帯に充電されます。ピーク時に消費できない場合は、エネルギー貯蔵の設置には適していません。つまり、アービトラージを実現するには、充電ステーションはピーク時に十分な充電需要がある必要があります。

中国の珠海を例にとります。午前中は2時間、午後は5時間で、合計7時間の消費時間となります。ピーク放電時間以外の時間帯で充電が可能です。ピークとバレーの電気料金差は、1.2638人民元/kWhです。1日のピーク時間帯での安定した充電量が500 kWhで、500 kWhのエネルギー貯蔵が構成されている場合、価格差を通じて600元以上の利益を得ることができ、これは月額18,000人民元に相当します。

さらに、エネルギー貯蔵の仮想容量拡張機能と統合EMS管理システムを組み合わせることで、統一管理が可能になり、負荷のピーク電力消費を削減し、配電の需要を低減し、ステーションのエネルギー管理をより柔軟にすることができます。再生可能エネルギーの設置容量の増加に伴い、電力価格のピーク・バレー価格差は徐々に拡大する傾向にあります。「太陽光発電・蓄電・充電・点検・サービス」の統合モードは、産業発展の法則と経済性の観点から、将来的にエネルギー資源の利用を最大化するためのモデルおよび技術となります。