La giusta configurazione del BESS-PLUS 500GP è quella costruita attorno a un compito operativo definito, non attorno al nome di un modello o alla cifra principale della batteria. Un progetto di riduzione del picco necessita di un profilo di domanda verificato e di una finestra di scarico. L’autoconsumo solare necessita di generazione e caricamento dei dati sulla stessa base temporale. Il servizio di backup aggiunge requisiti di islanding, trasferimento, carico essenziale e riavvio. Un sito di ricarica per veicoli elettrici è guidato da brevi picchi di potenza, dalla programmazione del caricabatterie e dal limite di connessione alla rete.
L’interesse commerciale per lo stoccaggio basato sui servizi è cresciuto da quando ABB ha introdotto BESS-as-a-Service per lo stoccaggio di energia commerciale e industriale. Questo modello di business cambia la proprietà e la responsabilità del ciclo di vita; non elimina la necessità di definire potenza, energia utilizzabile, controlli, disposizioni di sicurezza e interfacce del sito. Sia che un sistema venga acquistato, finanziato o fornito come servizio, l'apparecchiatura deve comunque svolgere un compito misurabile in un punto di connessione reale.
Inizia con l'obiettivo operativo, non con l'armadio delle batterie
Un sistema di accumulo dell’energia a batteria può servire a diversi obiettivi, ma tali obiettivi non richiedono necessariamente la stessa progettazione. Il team di progetto dovrebbe identificare un compito primario e classificare eventuali compiti secondari. Altrimenti, il fornitore potrebbe dimensionare la batteria per un utilizzo mentre il modello economico ne presuppone un altro.
Ad esempio, un sistema selezionato per un ciclo giornaliero di peak shaving potrebbe non avere abbastanza energia riservata per un'interruzione non pianificata. Una riserva orientata al backup può anche ridurre l’energia disponibile per lo spostamento delle tariffe. Il conflitto non è teorico: entrambi i servizi attingono dalla stessa finestra di stato di carica utilizzabile. La strategia di gestione energetica rientra quindi nella discussione sulla configurazione fin dall'inizio.
Dingsheng elenca diversi sistemi nel suo gamma di accumulo di energia commerciale e industriale. Lo screening per famiglia di prodotti è utile, ma il dimensionamento del progetto dovrebbe iniziare dal carico e dall'obiettivo operativo piuttosto che dal confronto della capacità del catalogo.
| Applicazione primaria | Dati che definiscono il dovere | Conseguenza della configurazione | Prove da richiedere |
| Rasatura di punta | Dati sull'intervallo di carico, finestra tariffaria, soglia di domanda e frequenza del ciclo prevista | La potenza continua e la durata della scarica devono coprire la forma del picco, non solo il suo valore massimo | Simulazione dell'invio, base dell'energia utilizzabile e finestra operativa presunta |
| Autoconsumo solare | Generazione fotovoltaica allineata nel tempo, carico dell'impianto e limiti di esportazione | La potenza di carica deve assorbire il surplus utilizzabile, mentre la capacità energetica deve trasportarlo fino al periodo di carico richiesto | Bilancio energetico giornaliero rappresentativo e ipotesi di riduzione |
| Backup ingegnerizzato | Pianificazione del carico essenziale, tolleranza alle interruzioni, durata dell'interruzione e comportamento all'avvio del carico | La politica di riserva, il metodo dell’isola, la capacità di formare reti e il coordinamento della protezione potrebbero diventare decisivi | Schema unifilare, sequenza operativa e piano di test di trasferimento in modalità assistita |
| Supporto per la ricarica di veicoli elettrici | Valori nominali del caricatore, modello di arrivo, tempo di permanenza, simultaneità e limite di importazione della rete | La risposta di potenza e l'integrazione del controllo possono avere più importanza di un grande valore di energia nominale | Simulazione del carico di ricarica, elenco delle interfacce EMS e limite del punto di connessione |
Potenza ed energia utilizzabile risolvono diverse parti del problema
La potenza, espressa in kW o MW, descrive la velocità con cui il sistema può caricarsi o scaricarsi. L'energia, espressa in kWh o MWh, descrive per quanto tempo tale energia può essere sostenuta. Un impianto che necessita di 400 kW per quindici minuti presenta un carico diverso da uno che necessita di 100 kW per quattro ore, anche se l’aritmetica energetica semplificata è simile.
Il valore dell'acquisto risiede nell'adattamento di entrambe le dimensioni al profilo di carico. Il sovradimensionamento dell'energia e il sottodimensionamento della potenza lasciano il sistema incapace di raggiungere il picco richiesto. Il sovradimensionamento della potenza senza sufficiente energia utilizzabile produce una forte risposta iniziale che termina prima della chiusura della finestra operativa. Questo è il motivo per cui una singola etichetta di capacità non può definire l'idoneità dell'applicazione.
Anche l'energia utilizzabile necessita di una base dichiarata. L'energia installata lorda, l'energia utilizzabile all'inizio del ciclo di vita e l'energia utilizzabile a fine vita garantita non sono intercambiabili. I limiti dello stato di carica, la temperatura, il consumo ausiliario e le ipotesi di degrado modificano ciò che raggiunge il carico del progetto. Una proposta comparabile indica il punto di misurazione e le condizioni operative dietro il numero.
Costruisci la configurazione da un profilo di carico di serie temporali
Le bollette mensili dell’elettricità possono identificare l’esposizione tariffaria, ma raramente mostrano la forma di un evento di domanda. I dati sugli intervalli rivelano quando si verifica il picco, quanto velocemente aumenta, quanto dura e se si ripete. I dati di quindici minuti sono un punto di partenza comune per l'analisi commerciale; i siti con carichi elevati o carichi di processo potrebbero richiedere una risoluzione più precisa.
Per il peak shaving, il team di progetto può impostare un limite target di importazione dalla rete e calcolare la potenza della batteria necessaria ogni volta che la domanda della struttura lo supera. Integrando l'area al di sopra di tale limite si stima l'energia richiesta per ciascun evento. La ripetizione del calcolo su giorni operativi rappresentativi espone variazioni stagionali e legate alla produzione.
I progetti solari necessitano della stessa disciplina. Un totale giornaliero per la produzione fotovoltaica e un totale giornaliero per il consumo possono sembrare ben corrispondenti anche se si verificano in momenti diversi. Le curve allineate nel tempo mostrano quanto surplus può effettivamente caricare la batteria e quando l'energia immagazzinata verrà scaricata. Senza tale allineamento, il guadagno atteso in termini di autoconsumo potrebbe essere sopravvalutato.
Il servizio di backup cambia l'architettura elettrica
L'energia immagazzinata da sola non dimostra che un BESS collegato alla rete alimenterà i carichi durante un'interruzione. La progettazione deve definire come l'impianto si separa dalla rete, quale bus rimane energizzato, cosa stabilisce la tensione e la frequenza, come si comporta la protezione nel funzionamento in isola e come vengono prelevati i carichi.
L'avviamento del motore, lo spunto del trasformatore e le variazioni di carico possono determinare i requisiti dell'inverter anche quando il carico essenziale a regime è modesto. Anche il raffreddamento, i controlli, le comunicazioni, i circuiti di sgancio dei quadri e altre dipendenze appartengono alla mappa del carico essenziale. Un processo può ancora interrompersi se viene eseguito il backup della macchina principale ma non di quella ausiliaria necessaria.
L'evidenza utile di accettazione è una sequenza operativa legata allo schema unifilare omologato. Dovrebbe indicare il comportamento normale della rete, il rilevamento delle interruzioni, l'isolamento, il funzionamento in isola, la risposta in caso di basso stato di carica e il ripristino della rete. Laddove sia richiesta alimentazione ininterrotta, è necessario specificare il tempo di trasferimento consentito e i limiti di qualità dell'energia; Non si dovrebbe presumere che un BESS funzioni come un UPS senza un comportamento verificato a livello di sistema.
Le interfacce PCS, EMS e sito devono essere definite insieme
Il sistema di conversione di potenza determina il limite di conversione elettrica e le modalità operative supportate. Il sistema di gestione dell’energia decide quando la batteria si carica o si scarica, ma si basa su misurazioni, collegamenti di comunicazione e autorizzazioni accurati. I quadri e le protezioni del sito determinano se tali comandi possono essere eseguiti in sicurezza nel punto di connessione.
Trattare questi pacchetti come acquisti indipendenti crea lacune nell’interfaccia prevedibili. Una strategia di controllo può richiedere un contatore che non rientra nell'ambito del fornitore. Il rapporto del trasformatore potrebbe non essere adatto alla tensione del PCS. Le impostazioni di protezione potrebbero non essere disponibili perché lo studio sul cortocircuito è incompleto. Una funzione di invio remoto può dipendere da un protocollo o da una responsabilità di rete che nessuna parte ha accettato.
Il Riferimento del prodotto BESS-PLUS 500GP identifica la famiglia E-MATE 500GP e le informazioni sul modulo batteria. Prima di considerare tale riferimento come una configurazione di progetto, richiedere il limite completo dell'offerta: energia nominale e utilizzabile, potenza di carica e scarica, PCS, EMS, protezione, gestione termica, custodia, disposizioni di sicurezza antincendio, alimentazione ausiliaria, interfaccia del trasformatore o del quadro, comunicazioni e ambito di messa in servizio.
Le condizioni del sito possono ridurre una valutazione apparentemente adeguata
La temperatura ambiente, l'altitudine, la polvere, l'umidità, l'esposizione alla corrosione, il drenaggio, il livello di inondazione e l'accesso sono tutti fattori che influenzano la scelta dell'attrezzatura. La gestione termica consuma energia e può limitare la potenza disponibile in condizioni difficili. L'altitudine può influenzare la progettazione del raffreddamento e dell'isolamento. L'accesso limitato può modificare la segmentazione dell'involucro, i piani di sollevamento e gli spazi per la manutenzione.
Queste condizioni dovrebbero essere scritte nelle specifiche piuttosto che lasciate per un sopralluogo tardivo. La norma IEC 62933 affronta lo stoccaggio dell'energia elettrica integrato nella rete a livello di sistema, comprese considerazioni sulla sicurezza e gli effetti ambientali, ma le norme elettriche nazionali applicabili, i requisiti antincendio, il codice di rete e le approvazioni delle autorità dipendono ancora dalla destinazione. Un certificato di componente non può stabilire da solo la conformità del progetto.
Richiedere una matrice di conformità che mappi la configurazione offerta ai requisiti del progetto e identifichi le esclusioni. La matrice dovrebbe distinguere le prove relative alle apparecchiature dalle responsabilità di installazione. Ciò impedisce che un certificato generale, un rating della custodia o un test del sottosistema vengano confusi con l'accettazione dell'installazione completa.
Utilizzare una matrice delle modalità operative per risolvere le priorità concorrenti
Un utile documento di configurazione indica cosa fa il sistema in ogni condizione operativa. La normale ottimizzazione delle tariffe, un picco della domanda, un'elevata produzione fotovoltaica, una riserva temporalesca in avvicinamento, un'interruzione della rete e il ripristino del sistema possono richiedere obiettivi di stato di carica e priorità di controllo diversi.
Questa matrice rivela anche se i due servizi promessi possono verificarsi contemporaneamente. Una batteria non può impegnare tutta la sua energia utilizzabile né nell'arbitraggio energetico né nella riserva di backup. Né può scaricarsi per il picco di riduzione mantenendo lo stesso margine per assorbire il surplus solare inaspettato. Il contratto dovrebbe definire quale obiettivo ha la priorità e come il sistema di gestione ambientale cambia modalità.
Le garanzie di prestazione dovrebbero utilizzare gli stessi confini. Se il progetto viene giudicato dal punto di connessione alla rete, i consumi ausiliari e le perdite di conversione non possono essere ignorati. Se la disponibilità esclude la manutenzione pianificata o le interruzioni della rete, tali esclusioni dovrebbero essere visibili. Definizioni chiare rendono i test di accettazione successivi molto più utili di una dichiarazione generica secondo cui il sistema è "configurato 500GP".
Cosa dovrebbe contenere una richiesta di offerta BESS pronta per la decisione
Una richiesta di offerta realizzabile inizia con i dati del progetto anziché con una richiesta di “un BESS-PLUS 500GP”. Includere il paese di installazione e le condizioni del sito, la tensione del punto di connessione, lo schema unifilare, i dati sull'intervallo di carico, il profilo di generazione rinnovabile, gli obiettivi operativi primari e secondari, la potenza richiesta, la durata target, il programma del carico essenziale, la politica di riserva, i cicli previsti, i requisiti di comunicazione e il limite di consegna previsto.
Chiedere al fornitore di restituire un programma di configurazione che identifichi la potenza offerta e la base di energia utilizzabile, i limiti operativi, i limiti della batteria e del PCS, le funzioni EMS, i carichi ausiliari, le interfacce di protezione, l'ambito di sicurezza termica e antincendio, la documentazione, i test di fabbrica, i test in sito, le responsabilità di messa in servizio e le deviazioni dichiarate. Gli articoli opzionali dovrebbero essere separati dall'offerta base in modo che l'ambito tecnico possa essere normalizzato prima di confrontare prezzo e consegna.
Una volta assemblati questi input, inviali tramite Dingsheng modulo di richiesta delle specifiche del progetto. L'obiettivo del primo scambio non è un prezzo principale. Si tratta di una configurazione che può essere fatta risalire dal luogo di utilizzo al campo di applicazione dell'apparecchiatura e quindi verificata in fase di accettazione.
