ด้านการส่งและการกระจาย

การใช้การจัดเก็บพลังงานในด้านการส่งและการกระจายหลักๆ รวมถึงสามประเภท: การบรรเทาความแออัดในการส่งและการกระจาย, การชะลอการขยายความจุของอุปกรณ์การส่งและการกระจาย, และการสนับสนุนพลังงานรีแอคทีฟ เมื่อเปรียบเทียบกับการใช้ในด้านการผลิตพลังงาน ประเภทการใช้งานในด้านการส่งและการกระจายนั้นมีน้อยกว่า และจากมุมมองของผลกระทบ มันจะเป็นผลกระทบแทนที่มากกว่า

การบรรเทาความแออัดในการส่งและการกระจาย

ภาวะสายส่งมีปริมาณการใช้งานเกินกำลัง (Line congestion) หมายถึง ปริมาณการใช้งานของสายส่งเกินกว่ากำลังการผลิตของสายส่งนั้น และระบบกักเก็บพลังงานถูกติดตั้งอยู่ต้นทางของสายส่ง เมื่อเกิดภาวะสายส่งมีปริมาณการใช้งานเกินกำลัง พลังงานที่ไม่สามารถขนส่งได้จะถูกกักเก็บไว้ในอุปกรณ์กักเก็บพลังงาน และเมื่อปริมาณการใช้งานของสายส่งน้อยกว่ากำลังการผลิตของสายส่ง ระบบกักเก็บพลังงานจะจ่ายพลังงานให้กับสายส่ง โดยทั่วไปแล้ว เวลาในการจ่ายพลังงานของระบบกักเก็บพลังงานต้องใช้เวลาในระดับชั่วโมง และจำนวนครั้งในการทำงานประมาณ 50-100 ครั้ง จัดเป็นการประยุกต์ใช้ด้านพลังงาน และมีข้อกำหนดบางประการเกี่ยวกับเวลาตอบสนอง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องตอบสนองในระดับนาที

การชะลอการขยายความจุของอุปกรณ์การส่งและการกระจาย

การวางแผนระบบไฟฟ้าแบบดั้งเดิม หรือการปรับปรุงและขยายระบบไฟฟ้ามีต้นทุนที่สูงมาก ในระบบส่งและจำหน่ายไฟฟ้าที่มีภาระใกล้เคียงกับกำลังการผลิตของอุปกรณ์ หากสามารถตอบสนองความต้องการของภาระได้ตลอดทั้งปี และสถานการณ์ที่กำลังการผลิตต่ำกว่าภาระเกิดขึ้นเฉพาะช่วงเวลาที่มีความต้องการสูงสุดบางช่วงเท่านั้น ระบบกักเก็บพลังงานสามารถนำมาใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการส่งและจำหน่ายไฟฟ้าของระบบไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิผล ด้วยกำลังการผลิตที่ติดตั้งค่อนข้างน้อย ซึ่งจะช่วยชะลอต้นทุนในการสร้างโครงข่ายส่งและจำหน่ายไฟฟ้าใหม่ และยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์เดิม เมื่อเทียบกับการบรรเทาปัญหาความแออัดของการส่งและจำหน่าย ความถี่ในการทำงานของการชะลอการขยายกำลังการผลิตของอุปกรณ์ส่งและจำหน่ายจะต่ำกว่า เมื่อพิจารณาถึงอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ ต้นทุนผันแปรที่แท้จริงจะสูงขึ้น ดังนั้นจึงมีความต้องการที่สูงขึ้นสำหรับเศรษฐศาสตร์ของแบตเตอรี่

การสนับสนุนพลังงานรีแอคทีฟ

การสนับสนุนกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟ (Reactive power support) หมายถึง การปรับแรงดันไฟฟ้าของระบบส่งและระบบจำหน่าย โดยการจ่ายหรือดูดซับกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟในสายส่งและสายจำหน่าย การมีกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟไม่เพียงพอหรือไม่มากเกินไปจะทำให้เกิดความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าในโครงข่ายไฟฟ้า ส่งผลกระทบต่อคุณภาพไฟฟ้า และอาจทำให้เกิดความเสียหายต่ออุปกรณ์ไฟฟ้าได้ ด้วยความช่วยเหลือของอินเวอร์เตอร์แบบไดนามิก (dynamic inverter) และอุปกรณ์สื่อสารและควบคุม แบตเตอรี่สามารถปรับแรงดันไฟฟ้าของสายส่งและสายจำหน่ายได้โดยการปรับขนาดของกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟที่ส่งออก การสนับสนุนกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟเป็นแอปพลิเคชันที่ใช้กำลังไฟฟ้าเป็นหลัก โดยมีระยะเวลาการจ่ายไฟสั้นแต่มีความถี่ในการทำงานสูง

ด้านการใช้พลังงาน

ด้านการใช้ไฟฟ้าคือปลายทางของการใช้ไฟฟ้า โดยผู้ใช้คือผู้บริโภคและผู้ใช้งานไฟฟ้า ต้นทุนและผลประโยชน์ของการผลิตไฟฟ้าและการส่งและจำหน่ายไฟฟ้าจะแสดงออกมาในรูปของราคาไฟฟ้า ซึ่งจะแปลงเป็นต้นทุนของผู้ใช้ ดังนั้นระดับราคาไฟฟ้าจะส่งผลต่อความต้องการของผู้ใช้

การบริหารจัดการราคาไฟฟ้าตามช่วงเวลาการใช้งานของผู้ใช้

ฝ่ายไฟฟ้าแบ่งเวลา 24 ชั่วโมงต่อวันออกเป็นหลายช่วง เช่น ช่วงเวลาที่มีความต้องการใช้ไฟฟ้าสูงสุด (peak), ช่วงเวลาปกติ (flat) และช่วงเวลาที่มีความต้องการใช้ไฟฟ้าต่ำสุด (off-peak) และกำหนดระดับราคาค่าไฟฟ้าที่แตกต่างกันสำหรับแต่ละช่วง ซึ่งเรียกว่า **ค่าไฟฟ้าตามช่วงเวลาการใช้ (time-of-use electricity price)** การจัดการค่าไฟฟ้าตามช่วงเวลาการใช้ของผู้ใช้จะคล้ายกับการ **เลื่อนเวลาการใช้พลังงาน (energy time-shift)** โดยมีความแตกต่างเพียงเล็กน้อยคือ การจัดการค่าไฟฟ้าตามช่วงเวลาการใช้ของผู้ใช้จะอาศัยระบบค่าไฟฟ้าตามช่วงเวลาการใช้เพื่อปรับเปลี่ยนปริมาณการใช้ไฟฟ้า (power load) ในขณะที่การเลื่อนเวลาการใช้พลังงานจะอาศัยกราฟปริมาณการใช้ไฟฟ้าเพื่อปรับเปลี่ยนการผลิตไฟฟ้า (power generation)

การจัดการต้นทุนความจุ

ฝ่ายจัดหาพลังงานใช้ระบบค่าไฟฟ้าสองส่วนสำหรับวิสาหกิจอุตสาหกรรมขนาดใหญ่: ค่าไฟฟ้าตามปริมาณการใช้ หมายถึง ราคาไฟฟ้าที่คำนวณตามปริมาณการใช้ไฟฟ้าจริงจากการซื้อขาย และค่าไฟฟ้าตามกำลังการผลิตนั้นขึ้นอยู่กับค่าสูงสุดของกำลังไฟฟ้าที่ผู้ใช้ใช้ ค่าใช้จ่ายด้านกำลังการผลิตหมายถึง การลดค่าใช้จ่ายด้านกำลังการผลิตโดยการลดกำลังไฟฟ้าสูงสุดที่ใช้ โดยไม่ส่งผลกระทบต่อการผลิตตามปกติ ผู้ใช้สามารถใช้ระบบกักเก็บพลังงานเพื่อกักเก็บพลังงานในช่วงที่ความต้องการใช้ไฟฟ้าต่ำ และจ่ายพลังงานออกในช่วงที่มีความต้องการใช้ไฟฟ้าสูง ซึ่งจะช่วยลดภาระการใช้ไฟฟ้าโดยรวม และบรรลุวัตถุประสงค์ในการลดค่าใช้จ่ายด้านกำลังการผลิต

ปรับปรุงคุณภาพไฟฟ้า

เนื่องจากลักษณะการทำงานของโหลดระบบไฟฟ้าและโหลดอุปกรณ์ที่ไม่เป็นเชิงเส้นที่แปรผัน ทำให้กำลังไฟฟ้าที่ผู้ใช้ได้รับประสบปัญหา เช่น แรงดันไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าเปลี่ยนแปลง หรือความถี่เบี่ยงเบน และคุณภาพไฟฟ้าจึงต่ำ ในเวลานี้ การปรับความถี่ระบบและการสนับสนุนกำลังไฟฟ้าสำรองเป็นแนวทางในการปรับปรุงคุณภาพไฟฟ้าที่ฝั่งการผลิตและฝั่งส่งและจำหน่าย ที่ฝั่งผู้ใช้ ระบบกักเก็บพลังงานก็สามารถช่วยปรับแรงดันไฟฟ้าและความถี่ให้คงที่ได้ ตัวอย่างเช่น ระบบกักเก็บพลังงานสามารถนำมาใช้แก้ปัญหาต่างๆ เช่น แรงดันไฟฟ้าสูงขึ้น แรงดันไฟฟ้าตกอย่างกะทันหัน และการกะพริบในระบบเซลล์แสงอาทิตย์แบบกระจาย การปรับปรุงคุณภาพไฟฟ้าถือเป็นแอปพลิเคชันพื้นฐานด้านพลังงานทั่วไป ระยะเวลาการคายประจุและการทำงานของความถี่จะแตกต่างกันไปตามสถานการณ์การใช้งานจริง แต่โดยทั่วไปแล้ว เวลาตอบสนองจะต้องอยู่ในระดับมิลลิวินาที

ปรับปรุงความเชื่อถือได้ของการจ่ายไฟฟ้า

การจัดเก็บพลังงานถูกใช้เพื่อปรับปรุงความเชื่อถือได้ของการจ่ายไฟฟ้าของไมโครกริด ซึ่งหมายความว่าเมื่อเกิดความผิดพลาดในการตัดไฟ การจัดเก็บพลังงานสามารถจ่ายพลังงานที่เก็บไว้ให้กับผู้ใช้ปลายทาง เพื่อหลีกเลี่ยงการหยุดชะงักของไฟฟ้าในระหว่างกระบวนการซ่อมแซมความผิดพลาดเพื่อให้แน่ใจว่าความเชื่อถือได้ในการจ่ายไฟฟ้า อุปกรณ์จัดเก็บพลังงานในแอปพลิเคชันนี้ต้องตรงตามข้อกำหนดด้านคุณภาพสูงและความเชื่อถือได้สูง และเวลาการปล่อยพลังงานเฉพาะจะเกี่ยวข้องกับสถานที่ติดตั้งเป็นหลัก

สถานีชาร์จใดบ้างที่เหมาะสมสำหรับการติดตั้งการจัดเก็บพลังงาน?

การพิจารณาว่าสถานีชาร์จเหมาะสมสำหรับการติดตั้งการจัดเก็บพลังงานนั้นต้องพิจารณาจากทั้งด้านภายในและภายนอก

ปัจจัยภายนอก

ในอีกด้านหนึ่ง ขึ้นอยู่กับส่วนต่างราคาช่วงพีคและช่วงออฟพีคในท้องถิ่น ตัวอย่างเช่น ในประเทศจีน คณะกรรมการพัฒนาและปฏิรูปแห่งชาติเคยออกประกาศกำหนดว่า ในพื้นที่ที่อัตราส่วนต่างราคาช่วงพีคและช่วงออฟพีคของระบบในปีที่แล้วหรืออัตราที่คาดการณ์ในปีปัจจุบันเกิน 40% ส่วนต่างราคาค่าไฟฟ้าช่วงพีคและช่วงออฟพีคโดยทั่วไปไม่ควรต่ำกว่า 4:1 ในพื้นที่อื่น ๆ โดยทั่วไปไม่ควรต่ำกว่า 3:1 การกำหนดส่วนต่างราคาดังกล่าวสามารถส่งเสริมการพัฒนาพลังงานสำรองได้ในระดับหนึ่ง

ในทางกลับกัน ขึ้นอยู่กับนโยบายการจัดการในท้องถิ่นและกระบวนการอนุมัติสำหรับการจัดเก็บพลังงาน หากข้อกำหนดสูงเกินไป ค่าใช้จ่ายแฝงก็สูงเกินไปและไม่เหมาะสม

ปัจจัยภายใน

เน้นที่ข้อจำกัดของสถานีชาร์จเองเป็นหลัก ประการแรก การกักเก็บพลังงานต้องใช้พื้นที่พอสมควร ดังนั้นจึงควรมีพื้นที่มุมที่ว่างอยู่บ้างในสถานีชาร์จ เช่น ด้านข้างหม้อแปลงไฟฟ้า หรือในพื้นที่สีเขียว หากจำเป็นต้องใช้พื้นที่จอดรถเพียงอย่างเดียว จะทำให้มีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม ประการที่สอง การกักเก็บพลังงานที่สถานีชาร์จควรมีปริมาณการชาร์จที่คงที่ในช่วงเวลาที่มีความต้องการสูง ปริมาณพลังงานที่สามารถกักเก็บได้ขึ้นอยู่กับปริมาณการชาร์จที่สถานีชาร์จสามารถรองรับได้ในช่วงเวลาดังกล่าวเป็นส่วนใหญ่ ไฟฟ้าที่กักเก็บไว้จะถูกชาร์จในช่วงเวลาที่ค่าไฟฟ้าต่ำ หากไม่สามารถใช้ได้ในช่วงเวลาที่ค่าไฟฟ้าสูง ก็ไม่เหมาะกับการติดตั้งระบบกักเก็บพลังงาน กล่าวคือ เพื่อให้เกิดการทำกำไร สถานีชาร์จจะต้องมีความต้องการในการชาร์จเพียงพอในช่วงเวลาที่ค่าไฟฟ้าสูง

ยกตัวอย่างเมืองจูไห่ ประเทศจีน ใช้เวลา 2 ชั่วโมงในตอนเช้า และ 5 ชั่วโมงในตอนบ่าย รวมเป็นเวลาใช้จ่าย 7 ชั่วโมง สามารถชาร์จไฟได้ในช่วงเวลาที่ไม่ใช่ช่วงเวลาที่ใช้ไฟฟ้าสูงสุด ส่วนต่างของราคาไฟฟ้าช่วงพีคและช่วงปกติคือ: 1.2638 หยวน/กิโลวัตต์ชั่วโมง หากปริมาณการชาร์จที่คงที่ในช่วงเวลาพีคของวันคือ 500 กิโลวัตต์ชั่วโมง และมีการกำหนดค่าการกักเก็บพลังงาน 500 กิโลวัตต์ชั่วโมง จะได้รับกำไรมากกว่า 600 หยวนจากส่วนต่างราคา ซึ่งเท่ากับ 18,000 หยวนต่อเดือน

นอกจากนี้ ฟังก์ชันการขยายกำลังการผลิตเสมือนของระบบกักเก็บพลังงาน ร่วมกับระบบจัดการ EMS แบบบูรณาการเพื่อการจัดการที่เป็นหนึ่งเดียว สามารถลดการใช้พลังงานสูงสุดของโหลด ลดความต้องการระบบจำหน่ายไฟฟ้า และการจัดการพลังงานของสถานีจะมีความยืดหยุ่นมากขึ้น ด้วยการเพิ่มขึ้นของกำลังการผลิตติดตั้งของพลังงานหมุนเวียน ส่วนต่างของราคาไฟฟ้าช่วงพีคและช่วงนอกพีคมีแนวโน้มที่จะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ จากมุมมองของกฎการพัฒนาอุตสาหกรรมและเศรษฐศาสตร์ รูปแบบบูรณาการของ "โซลาร์เซลล์-กักเก็บพลังงาน-ชาร์จ-ตรวจสอบ-บริการ" เป็นรูปแบบและเทคโนโลยีที่จะช่วยเพิ่มการใช้ประโยชน์จากทรัพยากรพลังงานให้ได้สูงสุดในอนาคต