Как коммерческие солнечные электростанции могут снизить затраты на электроэнергию на заводах?

Электроэнергия является одной из основных статей расходов для многих заводов, особенно для предприятий, работающих на производственных линиях, оборудовании систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, насосах, компрессорах, холодильных установках и другом мощном оборудовании в течение длительного времени. Простая установка большего количества солнечных панелей не всегда решает проблему. Важно более эффективно использовать электроэнергию, вырабатываемую на месте, и снизить зависимость от электроэнергии из сети в периоды высоких цен или пикового спроса.

Грамотно спроектированная система солнечной энергии и хранения энергии может решить обе задачи. Солнечные фотоэлектрические панели могут обеспечивать часть дневной нагрузки завода, а аккумуляторные батареи могут накапливать избыточную выработку и высвобождать ее при увеличении спроса. Это позволяет заводу использовать больше собственной возобновляемой электроэнергии и сократить ненужное потребление электроэнергии из сети.

Компания Grunsolar Technology Co., Ltd. — это предприятие, специализирующееся на экологически чистой энергетике, образованное в результате интеграции Grun Holding Group и связанных с ней структур. Компания объединяет более чем 15-летний опыт в области экологически чистых энергетических зданий, технологий фотоэлектрических систем и решений для хранения энергии, а также более 120 национальных патентов. В ее портфель решений для хранения энергии входят системы, разработанные для различных коммерческих и промышленных условий эксплуатации.

Коммерческие солнечные батареи и системы хранения энергии для заводского применения

Потребление энергии на заводе значительно различается от объекта к объекту. Предприятие со стабильной дневной нагрузкой может отдавать приоритет собственному потреблению солнечной энергии, в то время как заводу с большими пиками спроса может потребоваться аккумуляторное хранилище для сглаживания этих пиков. Поэтому системы с различными конфигурациями мощности и емкости могут предложить более практичные варианты, чем одно фиксированное решение.

Он Серия 125K Система обеспечивает фиксированную выходную мощность 125 кВт с тремя доступными вариантами емкости: 209,0 кВт·ч, 261,25 кВт·ч и 418,0 кВт·ч. В ней используются литий-железо-фосфатные (LiFePO4) батареи, а рабочее напряжение батарей составляет 160–1000 В. Система также обеспечивает 10-канальный MPPT-контроллер и доступ к солнечной энергии мощностью до 250 кВт, что делает ее подходящей для предприятий, где необходимо совместное использование солнечной энергии и аккумуляторных батарей.

Система GR125H2-PV-STS обеспечивает мощность 125 кВт и накопитель энергии на основе литий-железо-фосфата (LFP) емкостью 261,24 кВт·ч. Два трекера MPPT позволяют напрямую интегрировать солнечную энергию, а функция переключения между сетевым и автономным режимами работы (STS) обеспечивает плавный переход от сети к накопленной энергии. Система использует жидкостное охлаждение и аэрозольное пожаротушение и рассчитана на 8000 циклов работы.

Для предприятий с меняющимися или растущими потребностями в энергии серия GRXH использует модульный подход. Индивидуальные конфигурации варьируются от 20,48 кВт·ч до 71,68 кВт·ч, а параллельное подключение стоек позволяет достичь общей емкости в 280 кВт·ч. Можно последовательно соединить до семи блоков PACK, а параллельно — до четырех стоек.

Как солнечная энергия снижает потребление электроэнергии на заводе?

Наиболее прямой способ снижения затрат на электроэнергию с помощью солнечной энергии — это обеспечение электроэнергией заводов в периоды работы фотоэлектрических установок.

На производственных объектах часто наблюдается значительное потребление электроэнергии в дневное время. Оборудование, освещение, вентиляция, кондиционирование воздуха и другие устройства могут работать одновременно с пиком выработки солнечной энергии. Когда фотоэлектрическая система напрямую обеспечивает эти нагрузки, заводу требуется покупать меньше электроэнергии из сети.

Это особенно полезно, когда на заводе относительно стабильная дневная нагрузка. Солнечная энергия может стать частью обычного электроснабжения предприятия, а не рассматриваться как отдельный источник генерации.

Однако выработка солнечной энергии меняется в зависимости от погоды и времени суток. График производства также может выходить за рамки светового дня. Именно здесь на помощь приходит хранение энергии в аккумуляторах.

Каким образом системы хранения энергии на основе аккумуляторов позволяют еще больше сократить потребление электроэнергии из сети?

Аккумулятор позволяет использовать электроэнергию, вырабатываемую фотоэлектрической системой, в другое время, отличное от момента ее производства.

Например, завод может производить больше солнечной электроэнергии около полудня, чем потребляет в этот момент. Вместо того чтобы оставлять излишки неиспользованными или экспортировать их в менее благоприятных условиях, батарея может хранить часть этой энергии. Когда выработка солнечной энергии падает, но завод продолжает работать, накопленная электроэнергия может быть разряжена для поддержания нагрузки.

Основная последовательность действий следующая:

Выработка солнечной энергии → потребление электроэнергии заводом → избыток солнечной энергии → зарядка аккумулятора → накопленная энергия → последующее потребление электроэнергии заводом

A коммерческая система хранения энергии Это обеспечивает гибкость, недоступную при использовании только солнечных батарей. Это позволяет заводу перенаправить часть потребления электроэнергии из сети на использование накопленной солнечной энергии, когда это более целесообразно.

Реальная экономическая выгода зависит от тарифа на электроэнергию на объекте, профиля выработки солнечной энергии, структуры нагрузки, стратегии работы аккумуляторных батарей и местных условий электросети. Поэтому размеры аккумуляторных батарей следует рассчитывать в соответствии с фактическими потребностями объекта, а не просто исходя из количества установленных фотоэлектрических панелей.

Может ли сглаживание пиковых нагрузок снизить затраты завода на электроэнергию?

Для предприятий с кратковременными периодами высокого спроса на электроэнергию сглаживание пиковых нагрузок может быть столь же важным, как и увеличение выработки солнечной энергии.

При одновременном запуске или работе нескольких машин на производственной линии может наблюдаться временное увеличение потребления электроэнергии. Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, компрессоры, насосы и другое оборудование также могут создавать значительные пики потребления. Даже если эти пики длятся ограниченное время, они могут повлиять на счета предприятия за электроэнергию в зависимости от местной тарифной структуры.

В эти периоды аккумуляторные батареи могут разряжаться и обеспечивать часть необходимой мощности. В результате, в пиковые периоды завод потребляет меньше электроэнергии из сети.

В данном случае особенно важна номинальная мощность батареи. Батарея с большой емкостью, но недостаточной выходной мощностью может оказаться неспособной эффективно реагировать на высокую мгновенную нагрузку.

Например, серия 125K обеспечивает фиксированную выходную мощность 125 кВт, предлагая при этом три различных варианта емкости. Это позволяет рассматривать потребность в электроэнергии и необходимую продолжительность хранения отдельно. Завод, которому требуется сглаживание кратковременных пиковых нагрузок, может иметь совершенно иные потребности в мощности, чем завод, которому требуется поддержка нагрузки в течение нескольких часов.

Почему системы «солнечная энергия плюс накопители» более гибкие, чем системы, использующие только солнечную энергию?

Солнечные фотоэлектрические системы и системы хранения энергии на основе аккумуляторов решают разные задачи, связанные с потреблением электроэнергии на заводе.

Солнечная энергия снижает потребление электроэнергии из сети в основном тогда, когда панели вырабатывают электричество. Накопители же позволяют использовать эту электроэнергию тогда, когда она становится доступной для потребления.

A Солнечная энергосистема с накопителем энергии для коммерческого использования может предоставлять несколько вариантов работы:

• Используйте солнечную энергию напрямую для питания промышленных предприятий.
• Сохраняйте излишки выработанной фотоэлектрической энергией для последующего использования.
• Разряжайте батарею в периоды высокой нагрузки.
• Сохраните резерв для отдельных резервных нагрузок.
• Согласуйте работу аккумулятора с тарифом на электроэнергию и профилем нагрузки завода.

Это не означает, что батарея должна разряжаться всякий раз, когда возрастает потребление электроэнергии. Частые или ненужные циклы разряда могут увеличить использование батареи без существенной экономии. Стратегия эксплуатации должна учитывать цены на электроэнергию, выработку солнечной энергии, спрос на электроэнергию, уровень заряда и необходимый резервный запас.

Таким образом, ценность установки, сочетающей солнечную энергию и систему хранения, зависит от того, насколько хорошо ее эксплуатационная стратегия соответствует фактическому энергетическому профилю завода.

Какова роль управления энергопотреблением?

При объединении фотоэлектрических систем и аккумуляторных накопителей управление энергией становится важной частью системы.

В серии GRXH используется система управления батареями типа «ведущий-ведомый» с алгоритмами на основе искусственного интеллекта для балансировки ячеек и оптимизации в реальном времени. Она также поддерживает обновления по беспроводной сети (OTA), функции управления энергоснабжением на облачной платформе, связь между несколькими инверторами и удаленный мониторинг.

Для завода эти функции могут помочь скоординировать работу батареи с потребностями предприятия в электроэнергии. Батарея может использоваться для сглаживания пиковых нагрузок во время обычного производства, поддерживая при этом необходимый уровень заряда для других производственных нужд.

Система должна не просто поддерживать заряд батареи на уровне полного или разряженного состояния. Она должна сохранять достаточное количество доступной энергии для следующего периода работы, избегая при этом ненужной зарядки и разрядки.

Как правильно рассчитать параметры солнечной и накопительной системы на заводе?

Не существует единой емкости накопителя, подходящей для любого завода. Расчет мощности системы следует начинать с анализа фактических данных о потреблении электроэнергии.

1. Проанализируйте профиль загрузки завода.

Проанализируйте почасовые или интервальные данные по потреблению электроэнергии, чтобы определить нормальное потребление, пиковую нагрузку, графики производства и периоды низкой нагрузки.

2. Определите критические нагрузки.

Определите, какое оборудование должно продолжать работать во время перебоев в электроснабжении. Это поможет отделить потребности в резервном питании от обычных потребностей в управлении энергопотреблением.

3. Оцените доступную площадь солнечных электростанций.

Площадь крыши, солнечная радиация, состояние конструкции и электропроводка завода — все эти факторы влияют на практическую мощность фотоэлектрических систем.

4. Согласуйте мощность батареи с пиковой нагрузкой.

Для снижения целевого пикового потребления энергии инвертору с аккумуляторной батареей необходима достаточная выходная мощность. Большая емкость аккумулятора не может компенсировать недостаточную номинальную мощность.

5. Подберите емкость батареи в соответствии с продолжительностью работы.

Необходимая мощность зависит от того, как долго батарея должна обеспечивать работу завода и какой объем энергии необходимо перераспределять из одного периода в другой.

6. Рассмотрите возможность дальнейшего расширения.

Заводы могут со временем добавлять производственное оборудование или увеличивать время работы. Модульная система может упростить расширение производственных мощностей в будущем.

Серия GRXH разработана с учетом этого фактора. Ее модульная архитектура позволяет расширять емкость до 280 кВт·ч за счет параллельного подключения к стойкам, в зависимости от конфигурации системы.

Какие производственные процессы на заводе могут получить наибольшую выгоду?

Солнечная энергия и системы хранения могут быть особенно полезны для предприятий с высоким дневным потреблением электроэнергии, значительными пиками спроса или большими площадями на крышах, подходящими для установки фотоэлектрических систем.

Производственные предприятия могут использовать солнечную энергию для обеспечения дневной нагрузки, а батареи — для сглаживания пиковых нагрузок. Предприятия, оснащенные компрессорами, холодильными установками, насосами или системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, также могут получить выгоду от переноса разряда батарей на периоды высокого спроса.

Заводы, работающие в несколько смен, могут получить дополнительную выгоду от хранения энергии, поскольку спрос на электроэнергию может сохраняться и после снижения выработки солнечной энергии. В таких случаях накопленная солнечная энергия может продлить период полезной эксплуатации собственных возобновляемых источников энергии.

Ожидаемая экономия всегда должна рассчитываться на основе фактических данных по объекту. Экономическая целесообразность проекта с низким дневным потреблением, ограниченным солнечным потенциалом или тарифом с незначительной разницей между пиковыми и непиковыми периодами может отличаться от экономической целесообразности высоконагруженного производственного предприятия.

Почему стоит выбрать комплексный подход?

Использование солнечных батарей и систем хранения энергии в качестве отдельных систем может ограничивать возможности координации выработки электроэнергии, хранения и потребностей производства. Интегрированная система позволяет учитывать эти элементы совместно на этапе проектирования проекта.

Правильно настроенный коммерческая система хранения энергии на основе аккумуляторных батарей Может обеспечивать собственное потребление солнечной энергии, сглаживание пиковых нагрузок и выборочное резервное питание. При этом мощность фотоэлектрических систем может быть подобрана в соответствии с доступной площадью установки на заводе и потреблением электроэнергии.

Цель состоит не просто в установке большего количества солнечных панелей или более мощной батареи. Цель состоит в создании электроэнергетической системы, в которой выработка и хранение электроэнергии будут реагировать на фактический режим работы завода.

Почему стоит выбрать Grunsolar для проектов по энергоснабжению заводов?

Компания Grunsolar Technology Co., Ltd. со штаб-квартирой в Хэфэе, Китай, имеет опыт реализации проектов более чем в 30 странах и местные группы поддержки в Европе, Северной Америке и Юго-Восточной Азии. Ее деятельность охватывает интеграцию фотоэлектрических систем в здания и инновационные приложения, портативные энергетические системы, системы хранения энергии и строительство фотоэлектрических электростанций.

Компания сочетает локальное производство с глобальными цепочками поставок и имеет годовые производственные мощности по всем четырем основным направлениям своей деятельности. Обладая более чем 120 национальными патентами и накопленным опытом в области экологически чистых энергетических зданий, фотоэлектрических технологий и систем хранения энергии, она стремится предоставлять эффективные и надежные продукты и услуги в сфере возобновляемой энергии для клиентов на различных рынках.

В проектах по строительству заводов такой расширенный ассортимент продукции позволяет рассматривать потребности в солнечной энергии и системах хранения энергии как часть одной и той же энергетической стратегии.

Заключение

Коммерческие солнечные электростанции могут снизить затраты на электроэнергию для заводов, обеспечивая потребление электроэнергии на месте возобновляемыми источниками и сокращая объем электроэнергии, закупаемой из сети. Преимущество становится еще более гибким при добавлении аккумуляторных батарей, позволяющих накапливать и использовать излишки солнечной энергии в дальнейшем.

A коммерческая система хранения энергии Также можно снизить пиковые нагрузки, обеспечивая часть потребностей завода в электроэнергии в периоды высокой нагрузки. Однако фактическая экономия зависит от профиля нагрузки завода, тарифа на электроэнергию, мощности фотоэлектрических систем, мощности аккумуляторов, емкости накопителей и стратегии эксплуатации.

Для объектов со значительным дневным потреблением энергии и подходящими солнечными ресурсами, Солнечная энергосистема с накопителем энергии для коммерческого использования Это может обеспечить практичный способ координации выработки солнечной энергии, хранения энергии в батареях и потребления электроэнергии на заводе. Когда система рассчитывается на основе реальных эксплуатационных данных, а не только номинальной мощности, солнечная энергия и системы хранения могут стать более эффективной частью долгосрочной стратегии управления энергопотреблением завода.

Компания Grunsolar продолжает разрабатывать фотоэлектрические технологии и системы хранения энергии с целью оказания поддержки клиентам на различных рынках посредством надежных продуктов, глобальных возможностей поставок и локализованной поддержки.