ما هوIالصناعية وCcom.commercialEnergySحمل وCأومونBالاستخدامMأوديلز

I. تخزين الطاقة الصناعية والتجارية

يشير مصطلح "تخزين الطاقة الصناعية والتجارية" إلى أنظمة تخزين الطاقة المستخدمة في المنشآت الصناعية أو التجارية.

من وجهة نظر المستخدمين النهائيين، يمكن تصنيف تخزين الطاقة إلى جانب الطاقة، وجانب الشبكة، وتخزين الطاقة من جانب المستخدم. يُعرف أيضًا تخزين الطاقة على جانب الطاقة وعلى جانب الشبكة باسم تخزين الطاقة قبل العداد أو تخزين الطاقة السائبة، في حين يشار إلى تخزين الطاقة على جانب المستخدم بتخزين الطاقة بعد العداد. يمكن تقسيم تخزين الطاقة من جانب المستخدم إلى تخزين الطاقة الصناعية والتجارية وتخزين الطاقة المنزلية. في الأساس، يقع تخزين الطاقة الصناعية والتجارية ضمن تخزين الطاقة من جانب المستخدم، وهو ما يلبي احتياجات المنشآت الصناعية أو التجارية. يجد تخزين الطاقة الصناعية والتجارية تطبيقات في أماكن مختلفة، بما في ذلك المجمعات الصناعية والمراكز التجارية ومراكز البيانات ومحطات الاتصالات والمباني الإدارية والمستشفيات والمدارس والمباني السكنية.

من الناحية التقنية، يمكن تصنيف بنية أنظمة تخزين الطاقة الصناعية والتجارية إلى نوعين: الأنظمة المقترنة بالتيار المستمر والأنظمة المقترنة بالتيار المتردد. تستخدم أنظمة اقتران التيار المستمر عادةً أنظمة تخزين كهروضوئية متكاملة، تتكون من مكونات مختلفة مثل أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية (تتكون بشكل أساسي من الوحدات الكهروضوئية وأجهزة التحكم)، وأنظمة توليد الطاقة لتخزين الطاقة (بما في ذلك بشكل أساسي حزم البطاريات، والمحولات ثنائية الاتجاه ("PCS")، والبطاريات). أنظمة الإدارة ("BMS")، وتحقيق التكامل بين توليد الطاقة الكهروضوئية وتخزينها)، وأنظمة إدارة الطاقة ("أنظمة EMS")، وما إلى ذلك.

يتضمن المبدأ التشغيلي الأساسي الشحن المباشر لحزم البطاريات باستخدام طاقة التيار المستمر المولدة بواسطة الوحدات الكهروضوئية من خلال وحدات التحكم الكهروضوئية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تحويل طاقة التيار المتردد من الشبكة إلى طاقة تيار مستمر من خلال أجهزة الكمبيوتر لشحن حزمة البطارية. عندما يكون هناك طلب على الكهرباء من الحمل، تطلق البطارية تيارًا، وتكون نقطة تجميع الطاقة في نهاية البطارية. من ناحية أخرى، تشتمل أنظمة اقتران التيار المتردد على عدة مكونات، بما في ذلك أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية (تتكون بشكل أساسي من الوحدات الكهروضوئية والعاكسات المتصلة بالشبكة)، وأنظمة توليد الطاقة لتخزين الطاقة (بما في ذلك حزم البطاريات، وأجهزة الكمبيوتر الشخصية، ونظام إدارة المباني، وما إلى ذلك)، ونظم الإدارة البيئية (EMS). النظام، الخ.

يتضمن المبدأ التشغيلي الأساسي تحويل طاقة التيار المستمر المولدة بواسطة الوحدات الكهروضوئية إلى طاقة تيار متردد من خلال محولات متصلة بالشبكة، والتي يمكن إمدادها مباشرة بالشبكة أو الأحمال الكهربائية. وبدلاً من ذلك، يمكن تحويلها إلى طاقة تيار مستمر من خلال أجهزة الكمبيوتر وشحنها إلى حزمة البطارية. في هذه المرحلة، تكون نقطة تجميع الطاقة عند طرف التيار المتردد. تُعرف أنظمة اقتران التيار المستمر بفعاليتها من حيث التكلفة ومرونتها، وهي مناسبة للسيناريوهات التي يستهلك فيها المستخدمون قدرًا أقل من الكهرباء أثناء النهار وأكثر في الليل. من ناحية أخرى، تتميز أنظمة اقتران التيار المتردد بارتفاع التكاليف والمرونة، وهي مثالية للتطبيقات التي تكون فيها أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية موجودة بالفعل أو حيث يستهلك المستخدمون المزيد من الكهرباء أثناء النهار وأقل في الليل.

بشكل عام، يمكن أن تعمل بنية أنظمة تخزين الطاقة الصناعية والتجارية بشكل مستقل عن شبكة الطاقة الرئيسية وتشكل شبكة صغيرة لتوليد الطاقة الكهروضوئية وتخزين البطاريات.

ثانيا. التحكيم في وادي الذروة

تعتبر موازنة وادي الذروة نموذج إيرادات شائع الاستخدام لتخزين الطاقة الصناعية والتجارية، بما في ذلك الشحن من الشبكة بأسعار منخفضة للكهرباء والتفريغ بأسعار مرتفعة للكهرباء.

وإذا أخذنا الصين كمثال، فإن قطاعاتها الصناعية والتجارية تنفذ عادة سياسات تسعير الكهرباء وقت الاستخدام وسياسات تسعير الذروة للكهرباء. على سبيل المثال، في منطقة شنغهاي، أصدرت لجنة شنغهاي للتنمية والإصلاح إشعارًا لمواصلة تعزيز آلية تسعير الكهرباء حسب وقت الاستخدام في المدينة (لجنة شنغهاي للتنمية والإصلاح [2022] رقم 50). وفقا للإشعار:

للأغراض الصناعية والتجارية العامة وكذلك استهلاك الكهرباء الأخرى ذات الجزأين والصناعية الكبيرة ذات الشقين تكون فترة الذروة من الساعة 19:00 إلى الساعة 21:00 في الشتاء (يناير وديسمبر) ومن الساعة 12:00 إلى 14:00: 00 في الصيف (يوليو وأغسطس).

خلال فترات الذروة في الصيف (يوليو، أغسطس، سبتمبر) والشتاء (يناير، ديسمبر)، سترتفع أسعار الكهرباء بنسبة 80٪ على أساس السعر الثابت. وعلى العكس من ذلك، خلال فترات الانخفاض، ستنخفض أسعار الكهرباء بنسبة 60% على أساس السعر الثابت. بالإضافة إلى ذلك، خلال فترات الذروة، سترتفع أسعار الكهرباء بنسبة 25% على أساس سعر الذروة.

وفي الأشهر الأخرى خلال فترات الذروة، ترتفع أسعار الكهرباء بنسبة 60% على أساس السعر الثابت، بينما خلال الفترات المنخفضة ستنخفض الأسعار بنسبة 50% على أساس السعر الثابت.

بالنسبة لاستهلاك الكهرباء العام الصناعي والتجاري وغيره من الأنظمة الفردية، يتم تمييز ساعات الذروة والوادي فقط دون مزيد من التقسيم لساعات الذروة. خلال فترات الذروة في الصيف (يوليو، أغسطس، سبتمبر) والشتاء (يناير، ديسمبر)، سترتفع أسعار الكهرباء بنسبة 20% على أساس السعر الثابت، بينما خلال الفترات المنخفضة ستنخفض الأسعار بنسبة 45% على أساس السعر الثابت. وفي الأشهر الأخرى خلال ساعات الذروة، ترتفع أسعار الكهرباء بنسبة 17% على أساس السعر الثابت، بينما خلال الفترات المنخفضة ستنخفض الأسعار بنسبة 45% على أساس السعر الثابت.

تستفيد أنظمة تخزين الطاقة الصناعية والتجارية من هيكل التسعير هذا من خلال شراء كهرباء منخفضة السعر خارج ساعات الذروة وتزويدها بالحمل خلال فترات الذروة أو فترات الكهرباء المرتفعة السعر. تساعد هذه الممارسة على تقليل نفقات الكهرباء في المؤسسة.

ثالثا. تحول وقت الطاقة

يتضمن "تحويل وقت الطاقة" تعديل توقيت استهلاك الكهرباء من خلال تخزين الطاقة لتسهيل ذروة الطلب وملء فترات انخفاض الطلب. عند استخدام معدات توليد الطاقة مثل الخلايا الكهروضوئية، يمكن أن يؤدي عدم التطابق بين منحنى التوليد ومنحنى استهلاك الحمل إلى مواقف يقوم فيها المستخدمون إما ببيع الكهرباء الزائدة إلى الشبكة بأسعار أقل أو شراء الكهرباء من الشبكة بأسعار أعلى.

ولمعالجة هذه المشكلة، يمكن للمستخدمين شحن البطارية خلال أوقات انخفاض استهلاك الكهرباء وتفريغ الكهرباء المخزنة خلال فترات ذروة الاستهلاك. وتهدف هذه الاستراتيجية إلى تعظيم الفوائد الاقتصادية وتقليل انبعاثات الكربون لدى الشركات. بالإضافة إلى ذلك، يعتبر توفير فائض طاقة الرياح والطاقة الشمسية من المصادر المتجددة لاستخدامها لاحقًا خلال فترات ذروة الطلب أيضًا ممارسة لتحويل وقت الطاقة.

ليس لتحول وقت الطاقة متطلبات صارمة فيما يتعلق بجداول الشحن والتفريغ، كما أن معلمات الطاقة لهذه العمليات مرنة نسبيًا، مما يجعلها حلاً متعدد الاستخدامات مع تكرار كبير للتطبيق.

رابعا.نماذج الأعمال المشتركة لتخزين الطاقة الصناعية والتجارية

1.موضوعIمتورط

كما ذكرنا سابقًا، يكمن جوهر تخزين الطاقة الصناعية والتجارية في استخدام مرافق وخدمات تخزين الطاقة، والحصول على فوائد تخزين الطاقة من خلال المراجحة في وادي الذروة وغيرها من الطرق. وحول هذه السلسلة، يشمل المشاركون الرئيسيون مزود المعدات، ومزود خدمات الطاقة، وطرف التأجير التمويلي، والمستخدم:

2.شائعBالاستخدامMأوديلز

في الوقت الحاضر، هناك أربعة نماذج أعمال مشتركة لتخزين الطاقة الصناعية والتجارية، وهي نموذج "الاستثمار الذاتي للمستخدم"، ونموذج "التأجير الخالص"، ونموذج "إدارة الطاقة التعاقدية"، و"إدارة الطاقة التعاقدية + التأجير التمويلي". نموذج. وقد لخصنا ذلك فيما يلي:

(1)Use Iاستثمار

في إطار نموذج الاستثمار الذاتي للمستخدم، يقوم المستخدم بشراء وتركيب أنظمة تخزين الطاقة بنفسه للاستمتاع بفوائد تخزين الطاقة، وذلك بشكل أساسي من خلال المراجحة في منطقة ذروة الوادي. في هذا الوضع، على الرغم من أنه يمكن للمستخدم تقليل حلاقة الذروة وملء الوادي بشكل مباشر، وتقليل تكاليف الكهرباء، إلا أنه لا يزال بحاجة إلى تحمل تكلفة الاستثمار الأولية ونفقات التشغيل والصيانة اليومية. مخطط نموذج الأعمال هو كما يلي:

(٢) طاهرلتخفيف

في وضع التأجير الخالص، لا يحتاج المستخدم إلى شراء مرافق تخزين الطاقة بنفسه. إنهم يحتاجون فقط إلى استئجار مرافق تخزين الطاقة من مزود المعدات ودفع الرسوم المقابلة. يوفر مزود المعدات خدمات البناء والتشغيل والصيانة للمستخدم، ويتمتع المستخدم بإيرادات تخزين الطاقة الناتجة عن ذلك. مخطط نموذج الأعمال هو كما يلي:

(3) إدارة الطاقة التعاقدية

بموجب نموذج إدارة الطاقة التعاقدي، يستثمر مزود خدمة الطاقة في شراء مرافق تخزين الطاقة ويوفرها للمستخدمين في شكل خدمات طاقة. يتقاسم مزود خدمة الطاقة والمستخدم فوائد تخزين الطاقة بطريقة متفق عليها (بما في ذلك تقاسم الأرباح وتخفيضات أسعار الكهرباء وما إلى ذلك)، أي استخدام نظام محطة توليد الطاقة لتخزين الطاقة لتخزين الطاقة الكهربائية أثناء الوادي أو سعر الكهرباء العادي فترات، ومن ثم توفير الطاقة لحمل المستخدم خلال فترات ذروة أسعار الكهرباء. ثم يقوم المستخدم ومزود خدمة الطاقة بتقاسم فوائد تخزين الطاقة بالنسب المتفق عليها. بالمقارنة مع نموذج الاستثمار الذاتي للمستخدم، يقدم هذا النموذج مقدمي خدمات الطاقة الذين يقدمون خدمات تخزين الطاقة المقابلة. ويلعب مقدمو خدمات الطاقة دور المستثمرين في نموذج إدارة الطاقة التعاقدية، مما يقلل إلى حد ما من ضغط الاستثمار على المستخدمين. مخطط نموذج الأعمال هو كما يلي:

(4) إدارة الطاقة التعاقدية + التأجير التمويلي

يشير نموذج "إدارة الطاقة التعاقدية + التأجير التمويلي" إلى تقديم طرف التأجير المالي كمؤجر لمرافق تخزين الطاقة و/أو خدمات الطاقة بموجب نموذج إدارة الطاقة التعاقدية. وبالمقارنة مع نموذج إدارة الطاقة التعاقدية، فإن إدخال أطراف التأجير التمويلي لشراء مرافق تخزين الطاقة يقلل بشكل كبير من الضغط المالي على مقدمي خدمات الطاقة، وبالتالي تمكينهم من التركيز بشكل أفضل على خدمات إدارة الطاقة التعاقدية.

يعد نموذج "عقد إدارة الطاقة + التأجير التمويلي" معقدًا نسبيًا وله نماذج فرعية متعددة. على سبيل المثال، أحد النماذج الفرعية الشائعة هو أن يحصل مزود خدمة الطاقة على مرافق تخزين الطاقة من مزود المعدات أولاً، ثم يقوم طرف التأجير التمويلي باختيار وشراء مرافق تخزين الطاقة وفقًا لاتفاقه مع المستخدم، ويقوم بتأجير مرافق تخزين الطاقة إلى المستخدم.

خلال فترة الإيجار، تعود ملكية مرافق تخزين الطاقة إلى الطرف المستأجر الممول، ويحق للمستخدم استخدامها. بعد انتهاء مدة عقد الإيجار، يمكن للمستخدم الحصول على ملكية مرافق تخزين الطاقة. يوفر مزود خدمة الطاقة بشكل أساسي خدمات بناء مرافق تخزين الطاقة وتشغيلها وصيانتها للمستخدمين، ويمكنه الحصول على المقابل المقابل من طرف التأجير الممول لبيع المعدات وتشغيلها. مخطط نموذج الأعمال هو كما يلي:

على عكس النموذج الأولي السابق، في النموذج الأولي الآخر، يستثمر طرف التأجير التمويلي بشكل مباشر في مزود خدمة الطاقة، وليس المستخدم. وعلى وجه التحديد، يقوم طرف التأجير الممول باختيار وشراء مرافق تخزين الطاقة من مزود المعدات وفقًا لاتفاقيته مع مزود خدمة الطاقة، ويقوم بتأجير مرافق تخزين الطاقة لمزود خدمة الطاقة.

يمكن لمزود خدمة الطاقة استخدام مرافق تخزين الطاقة هذه لتوفير خدمات الطاقة للمستخدمين، ومشاركة فوائد تخزين الطاقة مع المستخدمين بنسبة متفق عليها، ومن ثم سداد جزء من الفوائد لطرف التأجير الممول. بعد انتهاء مدة عقد الإيجار، يحصل مزود خدمة الطاقة على ملكية منشأة تخزين الطاقة. مخطط نموذج الأعمال هو كما يلي:

V. اتفاقيات الأعمال المشتركة

في النموذج الذي تمت مناقشته، تم توضيح بروتوكولات العمل الأساسية والجوانب ذات الصلة على النحو التالي:

1.اتفاقية إطار التعاون:

يجوز للكيانات الدخول في اتفاقية إطارية للتعاون لإنشاء إطار للتعاون. على سبيل المثال، في نموذج إدارة الطاقة التعاقدية، يمكن لمزود خدمة الطاقة التوقيع على مثل هذه الاتفاقية مع مزود المعدات، مع تحديد المسؤوليات مثل إنشاء وتشغيل نظام تخزين الطاقة.

2.اتفاقية إدارة الطاقة لأنظمة تخزين الطاقة:

تنطبق هذه الاتفاقية عادةً على نموذج إدارة الطاقة التعاقدية ونموذج "إدارة الطاقة التعاقدية + التأجير التمويلي". وهي تنطوي على توفير خدمات إدارة الطاقة من قبل مزود خدمة الطاقة للمستخدم، مع الفوائد المقابلة التي تعود على المستخدم. تشمل المسؤوليات المدفوعات من المستخدم والتعاون في تطوير المشروع، بينما يتولى مزود خدمة الطاقة التصميم والبناء والتشغيل.

3.اتفاقية بيع المعدات:

باستثناء نموذج التأجير الخالص، تكون اتفاقيات بيع المعدات ذات صلة بجميع نماذج تخزين الطاقة التجارية. على سبيل المثال، في نموذج الاستثمار الذاتي للمستخدم، يتم إبرام اتفاقيات مع موردي المعدات لشراء وتركيب مرافق تخزين الطاقة. يعد ضمان الجودة والامتثال للمعايير وخدمة ما بعد البيع من الاعتبارات الحاسمة.

4.اتفاقية الخدمة الفنية:

يتم توقيع هذه الاتفاقية عادةً مع موفر المعدات لتقديم الخدمات الفنية مثل تصميم النظام وتركيبه وتشغيله وصيانته. تعد متطلبات الخدمة الواضحة والامتثال للمعايير من الجوانب الأساسية التي يجب معالجتها في اتفاقيات الخدمة الفنية.

5.اتفاقية تأجير المعدات:

في السيناريوهات التي يحتفظ فيها مقدمو المعدات بملكية مرافق تخزين الطاقة، يتم توقيع اتفاقيات تأجير المعدات بين المستخدمين ومقدمي الخدمة. تحدد هذه الاتفاقيات مسؤوليات المستخدم فيما يتعلق بصيانة وضمان التشغيل الطبيعي للمرافق.

6.اتفاقية الإيجار التمويلي:

في نموذج "عقد إدارة الطاقة + التأجير المالي"، يتم عادة إنشاء اتفاقية تأجير مالي بين المستخدمين أو مقدمي خدمات الطاقة وأطراف التأجير المالي. تحكم هذه الاتفاقية شراء وتوفير مرافق تخزين الطاقة، وحقوق الملكية أثناء وبعد مدة الإيجار، واعتبارات اختيار مرافق تخزين الطاقة المناسبة للمستخدمين المنزليين أو مقدمي خدمات الطاقة.

VI. احتياطات خاصة لمقدمي خدمات الطاقة

يلعب مقدمو خدمات الطاقة دوراً هاماً في سلسلة تحقيق تخزين الطاقة الصناعية والتجارية والحصول على فوائد تخزين الطاقة. بالنسبة لمقدمي خدمات الطاقة، هناك سلسلة من القضايا التي تحتاج إلى اهتمام خاص في إطار تخزين الطاقة الصناعية والتجارية، مثل إعداد المشروع، وتمويل المشروع، وشراء المرافق وتركيبها. ونذكر هذه القضايا بإيجاز على النحو التالي: