Các nhà sản xuất Việt Nam có thể lập kế hoạch hệ thống lưu trữ năng lượng công nghiệp và thương mại (C&I) một cách đáng tin cậy hơn bằng cách bắt đầu với dữ liệu phụ tải đo được, sản lượng điện mặt trời mái nhà, lịch trình sản xuất và kịch bản tăng trưởng thực tế. Pin lưu trữ nên được lựa chọn cho một nhiệm vụ vận hành cụ thể – chẳng hạn như tự tiêu thụ điện mặt trời, điều khiển đỉnh điểm hoặc hỗ trợ tải trọng quan trọng – thay vì chỉ dựa vào công suất định mức.
EPOTR Cung cấp thiết bị lưu trữ năng lượng dân dụng và thương mại, biến tần, thiết bị điện tử công suất và các giải pháp điều khiển liên quan. Đối với các dự án nhà máy, vấn đề cần thảo luận là làm thế nào để kết hợp dung lượng pin, chuyển đổi năng lượng, làm mát, truyền thông và khả năng mở rộng trong tương lai sao cho phù hợp với cấu hình điện của nhà máy.
Làm thế nào để chuyển đổi sự tăng trưởng sản lượng thành nhu cầu lưu trữ?
Kế hoạch mở rộng nhà máy thường thay đổi nhiều hơn mức tiêu thụ năng lượng hàng năm. Ca làm việc mới có thể đẩy nhu cầu tiêu thụ sang buổi tối, việc bổ sung máy nén khí có thể làm tăng các đỉnh nhu cầu ngắn hạn, và hệ thống pin mặt trời trên mái nhà lớn hơn có thể tạo ra lượng điện dư thừa vào giữa trưa. Mỗi thay đổi đều ảnh hưởng đến pin theo cách khác nhau. Trước khi thảo luận về công suất, nhà máy nên thu thập dữ liệu theo chu kỳ ít nhất vài tuần và đánh dấu các ngày cuối tuần, thời gian bảo trì, tải theo mùa và các lần ngừng hoạt động bất thường.
| Đầu vào lập kế hoạch | Những gì cần ghi âm | Tại sao điều đó lại quan trọng |
| Tải lưới | Dữ liệu nhu cầu trong vòng 15 phút hoặc chi tiết hơn | Hiển thị cường độ cực đại, thời lượng và thời điểm. |
| Điện mặt trời trên mái nhà | Đường cong sản lượng và lịch sử cắt giảm sản lượng | Hiển thị lượng năng lượng thực tế có sẵn để sạc. |
| Kế hoạch sản xuất | Các dây chuyền sản xuất mới, ca làm việc và tải trọng động cơ lớn. | Ngăn ngừa tình trạng kích thước bị thiếu sau khi mở rộng |
| Tải trọng tới hạn | Công suất yêu cầu (kW) và thời gian dự phòng | Phân tách nhu cầu về khả năng phục hồi khỏi các nhiệm vụ tiết kiệm chi phí. |
| Cấu trúc thuế quan | Cước phí theo nhu cầu và khoảng thời gian sử dụng | Xác định khung thời gian điều độ kinh tế |
Kết quả cần đạt được là một hồ sơ hoạt động, chứ không phải là một mục tiêu kWh đơn lẻ. Một nhà máy có thể cần một lần xả sâu vào buổi tối, trong khi nhà máy khác cần nhiều lần xả ngắn để giữ cho điện áp kết nối lưới dưới mức giới hạn đã thỏa thuận. Hai dự án đó có thể sử dụng công suất năng lượng tương tự nhưng yêu cầu công suất biến tần và logic điều khiển khác nhau.
Cấu hình hệ thống lưu trữ năng lượng thương mại và công nghiệp (C&I ESS) 241kWh mang lại những gì?
Được đề cập Giải pháp ESS cho doanh nghiệp và công nghiệp Hệ thống tiêu thụ 241 kWh năng lượng và 216,9 kWh năng lượng sử dụng được, với điện áp hệ thống định mức 768 V và độ xả sâu khuyến nghị 90%. Hệ thống làm mát bằng quạt thông minh, giao tiếp CAN với hệ thống quản lý pin (BMS), và các giao diện giao tiếp TCP, RS485 và CAN hỗ trợ tích hợp với thiết bị chuyển đổi điện năng và thiết bị điều khiển tại chỗ.
Những số liệu đó giúp xác định phạm vi hoạt động, nhưng chúng không thay thế cho công tác thiết kế dự án. Năng lượng sử dụng được cần được kiểm tra so với tổn thất hệ thống, trạng thái dự trữ năng lượng, nhiệt độ môi trường và mức độ suy giảm dự kiến. Hướng dẫn về tuổi thọ chu kỳ được nêu là ít nhất 8.000 chu kỳ ở 25°C trong điều kiện thử nghiệm cụ thể sẽ hữu ích nhất khi chiến lược điều độ được đề xuất được so sánh với các điều kiện đó, thay vì được coi là lời hứa về tuổi thọ sử dụng chung cho tất cả các hệ thống.
Hệ thống này có thể tạo ra giá trị nhà máy có thể đo lường được ở những lĩnh vực nào?
Chế độ vận hành hiệu quả nhất là chế độ giải quyết được một hạn chế về điện năng thường xuyên xảy ra. Việc cố gắng tích hợp mọi trường hợp sử dụng có thể ngay từ đầu thường khiến việc xác thực hệ thống điều khiển trở nên khó khăn hơn và việc đo lường mức tiết kiệm cũng khó khăn hơn.
Thu gom điện năng từ hệ thống năng lượng mặt trời trên mái nhà mà lẽ ra sẽ bị xuất khẩu hoặc cắt giảm.
Khi nhu cầu sản xuất giảm trong giờ nghỉ trưa, cuối tuần hoặc các thời kỳ thấp điểm theo mùa, lượng điện năng sản xuất từ mái nhà có thể vượt quá mức tiêu thụ tại chỗ. Việc sạc pin trong những khoảng thời gian đó cho phép sử dụng nhiều điện năng mặt trời hơn sau này. Việc tính toán nên sử dụng lượng điện dư thừa thực tế sau khi trừ tải của nhà máy, chứ không phải công suất định mức tối đa của hệ thống pin mặt trời.
Hạn chế các đỉnh sản xuất ngắn hạn
Máy hàn, máy nén khí, máy làm lạnh, máy bơm và thiết bị sản xuất theo lô có thể tạo ra các đỉnh tải chỉ kéo dài vài phút. Hệ thống lưu trữ năng lượng công nghiệp và thương mại (C&I ESS) có thể xả năng lượng trong những sự kiện đó nếu công suất và khả năng điều khiển của bộ chuyển đổi nguồn (PCS) đủ mạnh. Ứng dụng này rất nhạy cảm với công suất: một bộ pin lớn với bộ biến tần có công suất nhỏ hơn mức cần thiết có thể lưu trữ đủ năng lượng nhưng vẫn không thể giảm được đỉnh tải.
Bảo vệ các quy trình được chọn trong quá trình gián đoạn lưới điện
Việc hỗ trợ tải trọng quan trọng nên tập trung vào các thiết bị mà sự gián đoạn của chúng gây ra phế phẩm, thời gian khởi động lại kéo dài hoặc các vấn đề về an toàn. Hệ thống điều khiển, máy chủ, trạm kiểm thử, một số hệ thống thông gió và bơm quy trình có thể được ưu tiên, trong khi các tải tiêu thụ điện năng lớn vẫn nằm ngoài hệ thống dự phòng. Cách tiếp cận này giúp kéo dài thời gian hoạt động hữu ích mà không biến toàn bộ dự án thành một nhà máy hoạt động độc lập.
Tăng công suất song song với sự mở rộng sản xuất.
Thiết kế theo từng giai đoạn có thể giảm thiểu rủi ro khi mua sắm dựa trên dự báo không chắc chắn trong vòng 5 năm. Giai đoạn đầu tiên có thể tập trung vào đường cong tải đã được kiểm chứng, trong khi không gian thiết bị đóng cắt, kiến trúc truyền thông và bố trí vật lý vẫn dành chỗ cho các tủ thiết bị sau này. Việc mở rộng sẽ dễ dàng hơn nhiều khi được xem xét ngay từ giai đoạn thiết kế hệ thống bảo vệ và cáp ban đầu.
Những chi tiết tích hợp nào quyết định liệu hệ thống ESS có hoạt động trơn tru hay không?
Tách biệt nguồn điện pin khỏi nguồn điện PCS.
Năng lượng pin được đo bằng kWh; công suất tức thời được đo bằng kW. Nhà máy cần xác định cả thời gian xả điện dài nhất và thời gian công suất cao nhất. Một dự án nhằm mục đích chuyển đổi năng lượng mặt trời có thể cần nhiều năng lượng hơn, trong khi một dự án nhằm mục đích cắt giảm đỉnh năng lượng có thể cần công suất cao hơn trong thời gian ngắn hơn.
Xác nhận kết nối BMS, PCS và EMS trước khi lắp đặt.
Chỉ riêng tên giao thức không đảm bảo khả năng hoạt động cắm và chạy. Nhóm kỹ thuật cần xác nhận các điểm dữ liệu, quyền truy cập lệnh, xử lý cảnh báo, giới hạn trạng thái sạc, đồng bộ hóa thời gian và hành vi an toàn khi xảy ra lỗi. Danh sách tín hiệu rõ ràng và ma trận trách nhiệm sẽ ngăn ngừa sự chậm trễ trong quá trình vận hành giữa các nhà cung cấp pin, bộ chuyển đổi nguồn (PCS), đồng hồ đo và hệ thống quản lý năng lượng (EMS) của nhà máy.
Thiết kế phòng dựa trên yếu tố nhiệt độ, khả năng tiếp cận và bảo trì.
Khoảng cách giữa các tủ, luồng không khí, đường đi của dây cáp, hệ thống thoát nước, vách ngăn chống cháy và khoảng cách bảo trì cần được giải quyết trên bản vẽ bố trí. Một hệ thống phù hợp về mặt toán học vẫn có thể khó lắp đặt nếu cửa không thể mở hoàn toàn hoặc kỹ thuật viên không thể tiếp cận các bộ lọc, đầu nối và điểm cách ly.
Ủy thác với các kịch bản vận hành thực tế
Việc nghiệm thu tại nhà máy cần bao gồm các lệnh sạc và xả, mất kết nối, lỗi đồng hồ đo, dừng khẩn cấp, giới hạn trạng thái sạc thấp và cao, và khả năng phục hồi sau sự cố lưới điện. Nhà máy cũng cần xác minh rằng thiết bị sản xuất không bị ảnh hưởng bởi các biến đổi điện áp hoặc tần số không mong muốn trong quá trình chuyển đổi chế độ hoạt động.
Các nhà sản xuất nên so sánh các cấu hình cạnh tranh như thế nào?
Một sự so sánh chuyên nghiệp cần chuẩn hóa các yếu tố như năng lượng sử dụng được, công suất PCS, mức tiêu thụ phụ trợ, điều kiện bảo hành, phạm vi liên lạc, thiết bị an toàn, phạm vi giao hàng và hỗ trợ vận hành. Việc chỉ so sánh giá tủ rack có thể che giấu những khác biệt lớn về những gì nhà thầu EPC vẫn phải cung cấp.
Việc mô phỏng ít nhất ba kịch bản cũng rất hữu ích: sản lượng hiện tại, kế hoạch mở rộng đã công bố và trường hợp tăng trưởng cao thận trọng. Hệ thống được đề xuất nên hoạt động tốt trong cả ba kịch bản mà không phụ thuộc vào sản lượng năng lượng mặt trời không thực tế hoặc chu kỳ hoạt động hàng ngày hoàn hảo. Khi các kịch bản đó được xác định, các nhà sản xuất có thể đánh giá. Nguồn lưu trữ năng lượng thương mại EPOTR so với yêu cầu hoàn thành tải và tích hợp của nhà máy.
Phần kết luận
Các nhà sản xuất Việt Nam nên coi hệ thống lưu trữ công nghiệp và thương mại (C&I) như một hệ thống vận hành liên kết với sản xuất điện, năng lượng mặt trời, giá điện và hệ thống bảo vệ điện. Kích thước phù hợp là cấu hình đáp ứng được nhiệm vụ xác định trên đường cong phụ tải thực tế, đồng thời vẫn có khả năng mở rộng hợp lý.
Khi năng lượng sử dụng được, công suất PCS, thông tin liên lạc, bố trí vật lý và các bài kiểm tra vận hành được thống nhất trước khi mua sắm, việc quản lý năng lượng mặt trời mái nhà và sự tăng trưởng sản lượng có thể được thực hiện với ít phỏng đoán hơn.
Câu hỏi thường gặp
Câu 1: 241kWh có đủ cho một nhà máy cỡ trung bình không?
A: Điều đó phụ thuộc vào đường cong phụ tải và mục tiêu vận hành. Hệ thống 241kWh có thể phù hợp cho cửa sổ điều khiển đỉnh ngắn hoặc các phụ tải quan trọng được chọn, nhưng việc chuyển đổi năng lượng mặt trời quy mô lớn hơn hoặc các nhiệm vụ dự phòng dài hạn có thể yêu cầu công suất bổ sung.
Câu 2: Kích thước pin lưu trữ có nên được tính toán dựa trên công suất điện mặt trời trên mái nhà không?
A: Không. Hãy sử dụng lượng điện mặt trời dư thừa đã đo được sau khi nhà máy tiêu thụ điện vào ban ngày. Một dàn pin mặt trời trên mái nhà công suất 800kW không tạo ra 800kW điện năng để sạc khi tải sản xuất đã sử dụng hầu hết lượng điện năng đó.
Câu 3: Cần chia sẻ những dữ liệu nào trước khi cấu hình?
A: Cung cấp dữ liệu phụ tải theo khoảng thời gian, sản lượng điện mặt trời, chu kỳ biểu giá, công suất kW phụ tải quan trọng, thời gian dự phòng cần thiết, kế hoạch tăng trưởng sản lượng, không gian lắp đặt sẵn có và thông tin về thiết bị đóng cắt và máy biến áp hiện có.
Câu 4: Tại sao việc tích hợp hệ thống EMS lại quan trọng?
A: Hệ thống quản lý năng lượng (EMS) quyết định thời điểm sạc và xả pin. Dữ liệu đo không chính xác, việc lập bản đồ giao thức không đầy đủ hoặc ưu tiên điều khiển không rõ ràng có thể ngăn hệ thống đạt được mức giảm tải đỉnh hoặc mức tự tiêu thụ năng lượng mặt trời theo kế hoạch.
Câu 5: Hệ thống lưu trữ năng lượng thương mại và công nghiệp (C&I ESS) có thể được mở rộng sau này không?
A: Việc mở rộng chỉ khả thi khi thiết kế ban đầu đã dự trù đủ công suất điện, địa chỉ liên lạc, không gian vật lý và khả năng phối hợp bảo vệ. Việc thêm các tủ thiết bị mà không có những điều khoản đó có thể đòi hỏi phải sửa đổi lớn.
