הפחתת עמלות ביקוש באמצעות אגירת אנרגיה מסחרית ותעשייתית

הבנת עמלות ביקוש במתקנים מסחריים ותעשייתיים

עמלות ביקוש מהוות 30–50% מחשבונות החשמל המסחריים, ומתבססות על הצריכה הגבוהה ביותר של 15 הדקות בחודש בכל מתקן (Ponemon 2023). עמלות אלו משפיעות באופן לא פרופורציונלי על פעילויות צורכות אנרגיה רבות כמו מפעלי ייצור ומراكז נתונים העומדים בפני שיאי צריכה קצרים.

חיזוק שיאים: איך אגירת אנרגיה מקטינה את חשבון החשמל החודשי

מערכות BESS יכולות לצמצם את תקופות הביקוש הגבוהות והיקרות בכ-40 עד 60 אחוז, כאשר הן משחררות אוטומטית אנרגיה מאוחסנת במהלך התקופות העמוסות הללו. במקום למשוך חשמל נוסף מהרשת דווקא ברגעים החשובים ביותר, חברות חוסכות כסף מכיוון que הביקוש שלהן אינו מגיע לשיאים דרמטיים. ראו למשל את ממצאי BLJ Solar בסקר האחרון שלהם לשנת 2024. עיבודים של מזון רואים חיסכון ממשי, של כ-18,000 דולר כל חודש, פשוט על ידי שימור על בקרת קפיצות חדות של 500 קילוואט. חיסכונות מסוג זה מהווים הבדל משמעותי עבור פעולות עם תקציבים צרים, אשר עדיין זקוקות לחשמל מהימן.

מקרה לדוגמה: הפחתת עמלות ביקוש במפעל ייצור באמצעות מערכת BESS

יצרן חלקים לאוטו ממרכז ארצות הברית התקין מערכת סוללות ליתיום-יון של 2 מ"וו שעה במטרה להתמודד עם אירועים של ביקוש שיא. התוצאה הייתה ירידה של 63% בשיא צריכת החשמל, מה שמתורגם לחיסכון שנתי של 740,000 דולר (Ponemon 2023). עם הכנסות נוספות משירותי רגולציה של תדר, המערכת достигה החזר הוצאות תוך 4.2 שנים.

בקרים חכמים לאופטימיזציה של ניהול ביקוש שיא

מערכות ניהול אנרגיה מתקדמות משתמשות בלמידת מכונה כדי לחזות את צריכה האנרגיה ולשנע את פעולת הציוד—כגון מיזוג אויר וקווי ייצור—על מנת להשטיח עקומות ביקוש. כפי שנראה בסטיית 2024 של GridBeyond, הבקרים החכמים הקטינו את עמלות הביקוש ב-29.7% במגדלי פרמצבטיים, מבלי להפריע לפעולתן.

הطفלה לפי זמן שימוש: חיסכון בעלויות אנרגיה באמצעות אחסון סוללות

איך מבני תעריפי "זמן שימוש" יוצרים הזדמנויות לחיסכון בעלויות

תעריפי "זמן שימוש" (TOU) משמעם שעסקים משלמים יותר עבור חשמל בשעות הערב העמוסות, בדרך כלל בין השעות 16:00 ל-21:00. ההפרש בעלויות בין התקופות הממותגות לאלה הזולות יותר יכול להיות משמעותי למדי, ולעיתים נע בין כ-12 סנט לכ-35 סנט לקילוואט שעה. חברות חכמות מנצלות זאת על ידי שימוש במערכות איחסון כדי לאגור חשמל כשזה זול, ואז לצרוף מאגרי החשמל האלה כשالמחירים עולים. חלק מהמתקנים מצליחים להזיז בין 40% אולי אפילו עד 70% מהצריכה הכוללת שלהם מתחומי השיא. אסטרטגיה מסוג זה מקטינה בדרך כלל את חשבונות החודשיים בכ-23%, give or take, בהתאם לדוחות תעשייה שהוצגו לאחרונה.

טעינה בשעות שאינן שיא, פריקה בשעות שיא

BESS נטען אוטומטית בלילה כשמחירים סיטונאיים ירדו מתחת ל-0.08$ לקילוואט שעה, ומשחרר אנרגיה במהלך שעות העומס בצהריים ובערב, כאשר תעריפי חברת החשמל עולים על 0.28$ לקילוואט שעה. מחזור יומי זה מספק 150–250 מחזורי טעינה מלאה לשנה לכל מערך סוללות, מה שמזרז את התשואה הכספית למשתמשים מסחריים.

דוגמה מהשטח: שרשרת קמעונאות מקטינה עלות חשמל באמצעות ארביטראז' של מערכת איחסון סוללת (BESS)

שרשרת קמעונאות באמריקה המרכזית התקינה מערכת סוללות של 500 קילוואט שעה כדי לנהל עלויות TOU שעולות על 0.32$ לקילוואט שעה. המערכת מספקת כעת 85% מצרכי האנרגיה בשעות שיא, ומצמצמת את התלות ברשת ב-62% בשעות התעריף הגבוה. חיסכון חודשי בתעריפי דרישה מגיע ל-12,700$, בעוד השתתפות בתוכניות תגובה להורדת דרישה מוסיפה 4,200$ לרבעון – מה שמוביל להשגת תשואה על ההשקעה תוך 4.2 שנים.

שיפור תשואת ההשקעה (ROI) באמצעות תחזית והפצת אנרגיה דינמית

מערכות איחסון אנרגיה מודרניות (BESS) משתמשות בלמידת מכונה כדי לחזות מחירי שוק ליום הבא בדיוק של 92%, ומשנות דינמית את זמני הטעינה והפריקה על מנת לנצל עלותות מחיר פתאומיות. גמישות זו מגדילה את ההכנסות מארביטראז' ב-15–18% בהשוואה לאסטרטגיות עם זמני פעולה קבועים. בשילוב עם תכנון מודולרי, מערכות אלו מאפשרות הרחבה קלה בהתאם לשינויים בתעריפי החשמל.

הגברת צריכת סולארית עצמאית באמצעות איחסון אנרגיה מסחרי

אחסון ייצור סולארי עודף לצמצום התלות ברשת החשמל

התקנות סולאריות מסחריות מייצרות לעיתים קרובות אנרגיה מופרזת בשעות הצהריים, כאשר הביקוש באתר נמוך. שילוב של איחסון אנרגיה מאפשר ללכוד את העודף הזה, ומאפשר למוסדות להפחית את התלות ברשת ב-30–50%. עסקים המשלבים סולארית ואיחסון מגבירים את רמת היצור העצמי ב-40%, תוך העברת ייצור מהצהריים לעומס התפעולי של הערב.

הגדלת שיעורי צרכנות עצמית באמצעות מערכות איחסון סולריות (BESS)

מערכות איחסון אנרגיה חכמות מעדיפות צריכה עצמית של סולר על פני ייצוא לרשת, תוך שימוש בנתוני זמן אמת וסימני מחירים לאופטימיזציה של הפצה. פלטפורמות ניהול אנרגיה מכווננות טעינה ופריקה בהתאם לדפוסי עומס של המתקן, ומשפרות את ניצולת הסולר עד 65% בהשוואה למערכות סולריות בלבד – מה שנבדק במספר תוכניות ניסיון של חברות חשמל.

מקרה לדוגמה: מחסן מגיע להפחתה של 65% בצריכת רשת באמצעות שילוב של איחסון

מערכת סוללה של 800 קוט"ש המשולבת עם מערך סולרי של 1.2 מ"וואט על גג מרכז הפצה באמריקת המרכז מאפשרת שימוש בייצור סולרי ביום במהלך הלילה. תוצאות עיקריות כוללות:

מטרי	לפני ההתקנה	לאחר התקנה	השפרה
קנין אנרגיה מהרשת	82%	35%	הפחתה של 57%
צריכת סולר עצמית	41%	76%	עלייה של 35%
עלויות אנרגיה שנתיות	$178,000	$102,000	חיסכון של 42%

הפרויקט הגיע להחזר הון מלא תוך 6.8 שנים באמצעות حوויות של חברת החשמל וחסכונות מתמשכים באנרגיה.

יצירת הכנסות באמצעות תגובות לדרישה ושירותי רשת

איך מערכת איחסון אנרגיה מסחרית ותעשייתית תומכת בהיציבות של הרשת

מערכות איחסון אנרגיה ליישומים מסחריים ותעשייתיים מגדילות את אמינות רשתות החשמל על ידי הצעת יכולות תגובה מהירה כמו ייצוב תדר ותמיכה במתח. מערכות אלו יכולות להגיב כמעט מיידית, לספוג חשמל עודף כאשר יש יותר מדי או להחזיר חשמל לרשת בעת מחסור. מחקר עדכני של משרד האנרגיה משנת 2023 מראה שבערך שמונה מתוך עשרה חברות חשמל מעדיפות להשתמש בפתרונות איחסון במקום בשיטות מסורתיות כדי למנוע הפסקות חשמל יקרות שעולות כ-740 אלף דולר בכל שעה. בנוסף, גישה זו עוזרת לשלב יותר מקורות אנרגיה מתחדשת, דבר שרואים רבים בתעשייה כחשוב להמשך המאמצים בתחום הקיימות.

ריכוז תמריצים באמצעות תוכניות תגובה אוטומטיות לביקוש

פלטפורמות לתגובה אוטומטית לדרישה (ADR) מאפשרות לעסקים להרוויח 100–200 דולר לקילוואט לשנה על ידי הפחתה זמנית של עומס בעת לחץ על הרשת. מערכות שמאופשרות ב-OpenADR, כמו אלו בשימוש במפעל לרכב באמריקה המערבית עם סוללה של 2 מ'ג'וואט-שעה, יכולות לייצר 58,000 דולר לרבעון באמצעות שווקים אזוריים כגון תוכנית התגובה לשעת חירום של PJM.

ניתוח מגמה: צמיחה של תכניות בהזמנת חברת החשמל בצפון אמריקה

הגידול בתמריצים לתאום שימור תומך על ידי חברת החשמל היה פשוט מתפוצץ, עם קפיצה של כ-217 אחוזים מאז 2020 בכמעט שלוש דutz' מדינות בארצות הברית ופרובינציות בקנדה. עיינו בתוכניות כגון תוכנית התמיכות להפקת חשמל עצמית (SGIP) של קליפורניה או יוזמת NYSERDA של ניו יורק, אשר כיום מקצותו כ-30% מהميزניות שלהן במיוחד לפתרונות שימור מסחריים המשולבים לרשת. כמו כן, צו FERC 2222 ממש דוחף קדימה את העניין, כאשר הוא מחייב תשלום הוגן לכל סוגי משאבי האנרגיה המופצים. בהשקפה קדימה, מומחים חוזים שנראה מעל 47 ג'יגוואט של אספקת תגובה לדרישה באמצעות שימור עד 2028. תחזית זו הגיונית כששקלים את ההתפשטות המתמדת של מודלי תמחור דינמיים והמערכות המתקדמות לניהול אנרגיה מבוססות ענן בשוק.

שאלות נפוצות

מהם חיובי ביקוש?

חיובים על ביקוש הם עמלות על חשבונות חשמל מסחריים, המבוססים על הצריכה הגבוהה ביותר מהרשת בכל תקופת 15 דקות כל חודש.

איך יכול איחסון אנרגיה לסייע בהפחתת חיובים על ביקוש?

מערכות איחסון אנרגיה משחררות אנרגיה מאוחסנת בשעות שיא, מפחיתות את הביקוש מהרשת ומביאות להפחתת החיובים על הביקוש עד 60%.

מהו תעריף לפי שעת שימוש (TOU)?

תעריפי TOU כוללים עמלות גבוהות יותר עבור חשמל בשעות שיא, בדרך כלל בין 16:00 ל-21:00, ומאפשרים לעסקים לחסוך עלויות על ידי העברת הצריכה לשעות שאינן שיא.

כיצד נהנים מתקני מסחר מהפקת השמש עם איחסון?

מתקנים יכולים לאחסן את עודף האנרגיה הסולרית שנוצרה בתקופות של ביקוש נמוך ולהשתמש בה לאחר מכן, ובכך להגביר את רמת הפעלה עצמית ולצמצם את התלות ברשת.