تعد موازنة وقت الاستخدام (TOU) - شحن البطارية خلال ساعات الكهرباء الرخيصة خارج ساعات الذروة وتفريغها خلال ساعات الذروة الباهظة الثمن - واحدة من أكثر مصادر الإيرادات التي يمكن الوصول إليها لتخزين البطاريات التجارية. سواء كان موقعك يدفع رسوم الطلب، أو لديه تعريفة كهرباء لشروط الاستخدام، أو يشارك في إشارات أسعار سوق الجملة، فإن المبدأ هو نفسه: الشراء بسعر منخفض، أو البيع (أو الاستخدام) بسعر مرتفع. يغطي هذا الدليل الجوانب الاقتصادية ومنطق الجدولة ومتى تعمل الأرقام فعليًا.
اقتصاديات المراجحة الأساسية
الإيرادات من دورة مراجحة واحدة لشروط الاستخدام هي:
الإيرادات = (طاقة التفريغ × معدل الذروة) – (طاقة الشحن × معدل خارج الذروة)
حيث طاقة الشحن = طاقة التفريغ ÷ كفاءة الذهاب والإياب. من أجل سنغرو ST255CS-2H مع كفاءة ذهابًا وإيابًا بنسبة 92%، يتطلب تفريغ 100 كيلووات في الساعة شحنًا قدره 108.7 كيلووات في الساعة.
مثال على تعريفات شروط الاستخدام التجارية النموذجية في المملكة المتحدة:
- السعر خارج أوقات الذروة (23:00–07:00): 0.08 جنيه إسترليني/كيلوواط ساعة
- معدل الذروة (16:00-19:00): 0.28 جنيه إسترليني/كيلوواط ساعة
- الشحن: 108.7 كيلووات في الساعة × 0.08 جنيه إسترليني = 8.70 جنيه إسترليني
- قيمة التفريغ: 100 كيلووات ساعة × 0.28 جنيه إسترليني = 28.00 جنيه إسترليني
- صافي الإيرادات لكل دورة: 19.30 جنيهًا إسترلينيًا
بمعدل دورة واحدة في اليوم، 365 يومًا في السنة: 7045 جنيهًا إسترلينيًا سنويًا لكل 100 كيلووات في الساعة من قدرة التفريغ. يولد نظام بقدرة 500 كيلووات في الساعة ما يقرب من 35000 جنيه إسترليني سنويًا من مراجحة TOU وحدها، قبل احتساب تخفيض رسوم الطلب في ذروة الذروة.
الحد الأدنى لانتشار التعريفة من أجل الاستمرارية
يعتمد الحد الأدنى لانتشار التعريفة في أوقات الذروة/خارج الذروة لجعل مراجحة TOU قابلة للتطبيق على تكلفة البطارية وعدد الدورات:
| التكلفة الرأسمالية BESS (دولار/كيلوواط ساعة) | الاسترداد المستهدف (بالسنوات) | دورات / سنة | الحد الأدنى للانتشار ($/كيلووات ساعة) |
|---|---|---|---|
| 200 دولار/كيلوواط ساعة (مقياس المرافق) | 7 سنوات | 365 | انتشار 0.10 دولار/كيلوواط ساعة |
| 300 دولار/كيلوواط ساعة (معبأة C&I) | 7 سنوات | 365 | انتشار 0.15 دولار/كيلوواط ساعة |
| 400 دولار/كيلوواط ساعة (تم تركيب C&I) | 7 سنوات | 365 | انتشار 0.20 دولار/كيلوواط ساعة |
| 400 دولار/كيلوواط ساعة (تم تركيب C&I) | 5 سنوات | 365 | انتشار 0.28 دولار/كيلوواط ساعة |
الأسواق التي تتمتع بفروق أسعار مرتفعة في استخدامات الطاقة: المملكة المتحدة، وأستراليا، وكاليفورنيا، وأجزاء من ألمانيا، وكوريا الجنوبية، والأسواق ذات الاختراق الكبير للطاقة المتجددة الذي يخلق تباينًا كبيرًا في الأسعار بين فائض منتصف النهار والذروة المسائية. الأسواق التي لا تكاد تكون فيها شروط الاستخدام مراجحة: الصين (تنتشر حدود الاستخدام الصغيرة في معظم المقاطعات)، وروسيا (معظمها تعريفات ثابتة)، ومعظم بلدان رابطة الدول المستقلة.
التراص المراجحة مع الحلاقة الذروة
تجمع حالة الأعمال الأكثر إقناعًا في C&I BESS بين مراجحة TOU وتخفيض رسوم الطلب - وغالبًا ما يكون هذان الاستخدامان متوافقين للأسباب التالية:
- تبلغ رسوم الطلب ذروتها عادةً في فترة ما بعد الظهر/المساء - وهو نفس الوقت الذي تصل فيه معدلات ذروة استخدام TOU
- كما أن البطارية التي يتم تفريغها أثناء ساعات الذروة لمراجحة TOU تقلل أيضًا من قياس ذروة الطلب في الموقع
- غالبًا ما تضاعف القيمة المجمعة لمراجحة TOU + حلاقة الذروة الاسترداد من أي من التطبيقين وحدهما أو تضاعفه ثلاث مرات
يجب إعداد خوارزمية الجدولة بشكل صحيح: لا ينبغي استنفاد البطارية عند مراجحة شروط الاستخدام قبل حدوث ذروة الطلب. يتنبأ نظام إدارة الطاقة الجيد (EMS) بملف تعريف الحمل اليومي ويحتفظ بسعة كافية لتقليل الطلب في أوقات الذروة، باستخدام الباقي للمراجحة.
Sungrow BESS وEMS لمراجحة TOU
Sungrow ST255CS-2H و MBL160 يشتمل BESS على نظام EMS متكامل مع إمكانية جدولة TOU:
- جداول معدل وقت الاستخدام القابلة للتكوين (ما يصل إلى 8 نطاقات زمنية يوميًا)
- وضع التعلم الذاتي الذي يتكيف مع ملفات تعريف التحميل التاريخية
- التكامل مع iSolarCloud لإدارة الجدول الزمني عن بعد وتجاوزه
- وضع حد الطلب: يضبط الحد الأقصى لطاقة الاستيراد، ويفرغ البطارية تلقائيًا إذا اقترب الاستيراد من الحد الأقصى
- أولوية الاستهلاك الذاتي للطاقة الشمسية: يمكن ضبطها لإعطاء الأولوية للاستهلاك الذاتي للطاقة الشمسية على مراجحة شروط الاستخدام - وهي ذات صلة عندما تحصل صادرات الطاقة الشمسية على معدل أقل من تكلفة الرسوم خارج أوقات الذروة
تأثير دورة الحياة على اقتصاديات المراجحة TOU
دورة كاملة في اليوم = 365 دورة في السنة. تم تصنيف Sungrow MBL160 لـ 8000 دورة - بمعدل 365 دورة في السنة، وتدوم البطارية لمدة 21.9 عامًا، وهو ما يتجاوز فترة الضمان البالغة 10 سنوات. يعد تدهور الدورة هو العامل الآخر: تتلاشى سعة البطارية بنسبة 20% تقريبًا خلال فترة الضمان (ضمان الاحتفاظ بالسعة بنسبة 80% في نهاية الضمان). قم بنمذجة ذلك من خلال خفض إيرادات العام الأول بنسبة 0.8% سنويًا لتلاشي السعة - عادةً ما يكون التأثير على معدل العائد الداخلي (IRR) 1-2 نقطة مئوية على مدى تحليل مدته 10 سنوات.