Снижение платы за пиковое потребление с помощью коммерческих и промышленных систем хранения энергии

Понимание платы за пиковое потребление в коммерческих и промышленных объектах

Плата за пиковое потребление составляет от 30 до 50 % счетов за электроэнергию в коммерческих организациях и рассчитывается на основе наибольшего потребления мощности в течение любого 15-минутного интервала в месяц (Ponemon, 2023). Эти сборы особенно сильно влияют на энергоёмкие производства, такие как заводы и центры обработки данных, где наблюдаются кратковременные всплески высокого потребления.

Сглаживание пиков нагрузки: как системы хранения энергии снижают ежемесячные счета за коммунальные услуги

Системы BESS могут сократить затраты в периоды пикового спроса примерно на 40–60 процентов, автоматически отдавая накопленную энергию в эти напряжённые периоды. Вместо того чтобы дополнительно потреблять электроэнергию из сети в самые ответственные моменты, компании реально экономят деньги, поскольку их потребление не возрастает столь резко. Взгляните на данные, которые BLJ Solar представили в своём последнем отчёте за 2024 год. Производители продуктов питания фиксируют ощутимую экономию — около восемнадцати тысяч долларов ежемесячно — просто контролируя внезапные скачки нагрузки на 500 кВт. Такая экономия имеет решающее значение для предприятий, работающих с жёстким бюджетом, но при этом нуждающихся в надёжном электропитании.

Пример из практики: Снижение платы за пиковое потребление на производственном предприятии с использованием BESS

Производитель автомобильных деталей из Среднего Запада внедрил систему литий-ионных аккумуляторов мощностью 2 МВт·ч для управления пиковыми нагрузками. В результате потребление пиковой мощности сократилось на 63 %, что позволило сэкономить 740 000 долларов США в год (Ponemon, 2023). Учитывая дополнительные доходы от услуг регулирования частоты, окупаемость системы составила 4,2 года.

Интеллектуальные системы управления для оптимизации управления пиковыми нагрузками

Продвинутые системы управления энергией используют машинное обучение для прогнозирования потребления энергии и координации работы оборудования — например, систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и производственных линий — с целью выравнивания графиков нагрузки. Как показано в исследовании GridBeyond за 2024 год, такие интеллектуальные системы снизили расходы на потребление энергии на 29,7 % на складах фармацевтической продукции без нарушения производственных процессов.

Арбитраж времени использования: экономия на затратах на энергию с помощью систем хранения энергии

Как тарифные структуры «время использования» создают возможности для экономии

Тарифы по времени использования (TOU) означают, что компании платят больше за электроэнергию в часы пик, обычно с 16:00 до 21:00. Разница в стоимости между этими пиковыми периодами и более дешёвыми внепиковыми интервалами может быть довольно значительной — от примерно 12 центов до более чем 35 центов за киловатт-час. Умные компании используют эту особенность, применяя системы хранения энергии, чтобы запасать электричество в периоды низких тарифов, а затем использовать эти запасы, когда цены растут. Некоторые предприятия удаётся перенести от 40% до даже 70% своего общего потребления вне пиковых часов. Подобная стратегия, как показывают недавние отраслевые отчёты, обычно позволяет сократить ежемесячные счета примерно на 23%.

Зарядка в периоды низкого потребления, разрядка в пиковые часы

Система хранения энергии автоматически заряжается ночью, когда оптовые цены падают ниже 0,08 долл. США/кВт·ч, и разряжается в часы вечерних пиков, когда тарифы на электроэнергию превышают 0,28 долл. США/кВт·ч. Этот ежедневный цикл обеспечивает 150–250 полных циклов в год на каждый аккумуляторный блок, ускоряя финансовую отдачу для коммерческих пользователей.

Пример из практики: розничная сеть снижает затраты на энергию за счёт арбитража с использованием системы хранения энергии

Розничная сеть в Среднем Западе установила систему хранения энергии мощностью 500 кВт·ч для управления затратами по динамическому тарифу, превышающим 0,32 долл. США/кВт·ч. В настоящее время система покрывает 85 % потребностей в энергии в пиковые периоды, сокращая зависимость от сети на 62 % в часы высоких тарифов. Ежемесячная экономия на платежах за спрос достигает 12 700 долл. США, а участие в программах регулирования спроса приносит дополнительно 4 200 долл. США в квартал — что обеспечивает срок окупаемости инвестиций 4,2 года.

Повышение рентабельности инвестиций за счёт прогнозирования и динамического управления подачей энергии

Современные системы хранения энергии (BESS) используют машинное обучение для прогнозирования цен на дневной рынке с точностью 92 %, динамически корректируя графики зарядки и разрядки, чтобы использовать неожиданные скачки цен. Такая гибкость увеличивает доход от арбитража на 15–18 % по сравнению со стратегиями с фиксированным временем. В сочетании с модульными конструкциями эти системы позволяют масштабировать мощности по мере изменения тарифных структур.

Повышение уровня самообеспечения солнечной энергией за счёт коммерческих систем хранения энергии

Хранение избыточной выработки солнечной энергии для снижения зависимости от сети

Коммерческие солнечные установки часто производят избыточную энергию в середине дня, когда спрос на месте невысок. Использование систем хранения позволяет аккумулировать этот избыток, что помогает объектам снизить зависимость от сети на 30–50 %. Предприятия, объединяющие солнечные панели с системами хранения, увеличивают уровень самообеспечения на 40 %, перенося выработку в середине дня на вечерние рабочие нагрузки.

Максимизация показателей самообеспечения с помощью систем хранения энергии на батареях (BESS)

Интеллектуальные системы хранения энергии (BESS) отдают приоритет самообеспечению солнечной энергией, а не экспорту в сеть, используя данные в реальном времени и ценовые сигналы для оптимизации режима работы. Платформы управления энергией регулируют зарядку и разрядку в зависимости от графиков нагрузки объекта, повышая использование солнечной энергии до 65% по сравнению с системами только солнечной генерации — подтверждено в нескольких пилотных программах коммунальных предприятий.

Пример из практики: склад достигает 65% покрытия потребления за счет солнечной энергии с интегрированным накопителем

Система аккумуляторов мощностью 800 кВт·ч, объединённая с 1,2 МВт солнечной установкой на крыше центра распределения в Среднем Западе США, позволяет использовать дневную выработку солнечной энергии в ночное время. Ключевые результаты включают:

Метрический	До установки	После установки	Улучшение
Покупка электроэнергии из сети	82%	35%	снижение на 57%
Самопотребление солнечной энергии	41%	76%	увеличение на 35%
Годовые затраты на энергию	$178,000	$102,000	экономия 42%

Проект окупился полностью за 6,8 лет благодаря стимулам от коммунальных служб и постоянной экономии на энергии.

Получение дохода за счёт программ управления спросом и услугам сетям

Как коммерческие и промышленные системы хранения энергии способствуют стабильности электросети

Системы хранения энергии для коммерческих и промышленных применений повышают надежность электросетей, обеспечивая быструю реакцию, например, регулирование частоты и поддержку напряжения. Эти системы могут реагировать практически мгновенно, поглощая избыток электроэнергии или возвращая мощность в сеть при её нехватке. Согласно недавнему исследованию Министерства энергетики за 2023 год, около 8 из 10 энергоснабжающих компаний предпочитают использовать решения по хранению энергии вместо традиционных методов, чтобы избежать дорогостоящих перебоев в подаче электроэнергии, которые обходятся примерно в 740 тыс. долларов каждый час. Кроме того, такой подход способствует интеграции большего количества возобновляемых источников энергии, что многие в отрасли считают ключевым для будущих усилий по обеспечению устойчивости.

Получение стимулов через автоматизированные программы управления спросом

Платформы автоматического реагирования на спрос (ADR) позволяют предприятиям зарабатывать от 100 до 200 долларов США на кВт в год, временно снижая нагрузку в периоды напряжённости в электросети. Системы с поддержкой OpenADR, такие как те, которые используются автозаводом в Среднем Западе с аккумулятором ёмкостью 2 МВт·ч, могут приносить 58 000 долларов США ежеквартально через региональные рынки, такие как Программа аварийного реагирования на нагрузку PJM.

Анализ тенденций: Рост программ, спонсируемых энергоснабжающими компаниями, в Северной Америке

Рост стимулов для систем хранения энергии, поддерживаемых коммунальными службами, был просто стремительным — примерно на 217 процентов с 2020 года в почти трех десятках штатов США и провинций Канады. Обратите внимание на такие программы, как Программа стимулирования самостоятельного производства энергии (SGIP) в Калифорнии или инициатива NYSERDA в Нью-Йорке, которые теперь направляют около 30 % своих бюджетов специально на коммерческие решения по хранению энергии, интегрированные с сетью. Кроме того, приказ FERC № 2222 действительно ускоряет развитие событий, требуя справедливой оплаты за все виды распределённых энергоресурсов. В перспективе эксперты прогнозируют, что к 2028 году объём мощности хранилищ, задействованных в управлении спросом, превысит 47 гигаватт. Этот прогноз выглядит обоснованным, если учитывать, как динамические ценовые модели и современные облачные системы управления энергией продолжают набирать популярность на рынке.

Часто задаваемые вопросы

Что такое платежи за спрос?

Платежи за мощность — это сборы в коммерческих счетах за электроэнергию, основанные на максимальном потреблении мощности из сети в течение любого 15-минутного интервала каждый месяц.

Как накопление энергии может помочь снизить платежи за мощность?

Системы накопления энергии высвобождают накопленную энергию в пиковые периоды, снижая потребление из сети и уменьшая таким образом платежи за мощность до 60%.

Что такое тарифы по времени использования (TOU)?

Тарифы по времени использования предполагают более высокие тарифы на электроэнергию в часы пиковой нагрузки, обычно между 16:00 и 21:00, что позволяет предприятиям экономить за счёт переноса потребления на внепиковое время.

Какую выгоду получают коммерческие объекты от самостоятельного потребления солнечной энергии с использованием систем хранения?

Объекты могут накапливать избыточную солнечную энергию, выработанную в периоды низкого спроса, и использовать её позже, увеличивая уровень самообеспечения и снижая зависимость от сети.