چیستIصنعتی وCتجاریEانرژیSتوراژ وCمعمولیBاستفادهMاودل ها

I. ذخیره سازی انرژی صنعتی و تجاری

"ذخیره انرژی صنعتی و تجاری" به سیستم های ذخیره انرژی مورد استفاده در تاسیسات صنعتی یا تجاری اطلاق می شود.

از دیدگاه کاربران نهایی، ذخیره انرژی را می توان به ذخیره انرژی سمت نیرو، سمت شبکه و ذخیره انرژی سمت کاربر دسته بندی کرد. ذخیره انرژی در سمت برق و سمت شبکه به عنوان ذخیره انرژی پیش از متر یا ذخیره سازی فله نیز شناخته می شود، در حالی که ذخیره انرژی سمت کاربر به عنوان ذخیره انرژی پس از اندازه گیری نامیده می شود. ذخیره انرژی سمت کاربر را می توان بیشتر به ذخیره سازی انرژی صنعتی و تجاری و ذخیره سازی انرژی خانگی تقسیم کرد. در اصل، ذخیره‌سازی انرژی صنعتی و تجاری تحت ذخیره‌سازی انرژی در سمت کاربر قرار می‌گیرد، که از امکانات صنعتی یا تجاری استفاده می‌کند. ذخیره سازی انرژی صنعتی و تجاری در تنظیمات مختلفی از جمله پارک های صنعتی، مراکز تجاری، مراکز داده، ایستگاه های پایه ارتباطی، ساختمان های اداری، بیمارستان ها، مدارس و ساختمان های مسکونی کاربرد پیدا می کند.

از دیدگاه فنی، معماری سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی صنعتی و تجاری را می‌توان به دو نوع سیستم‌های جفت شده DC و سیستم‌های جفت شده با AC طبقه‌بندی کرد. سیستم‌های کوپلینگ DC معمولاً از سیستم‌های ذخیره‌سازی فتوولتائیک یکپارچه، متشکل از اجزای مختلفی مانند سیستم‌های تولید برق فتوولتائیک (عمدتاً شامل ماژول‌ها و کنترل‌کننده‌های فتوولتائیک)، سیستم‌های تولید انرژی ذخیره‌سازی انرژی (عمدتاً شامل بسته‌های باتری، مبدل‌های دو طرفه ("PCS")، باتری استفاده می‌کنند. سیستم های مدیریت ("BMS")، دستیابی به ادغام تولید و ذخیره سازی برق فتوولتائیک)، سیستم های مدیریت انرژی ("سیستم های EMS") و غیره.

اصل عملیاتی اساسی شامل شارژ مستقیم بسته های باتری با برق DC تولید شده توسط ماژول های فتوولتائیک از طریق کنترل کننده های فتوولتائیک است. علاوه بر این، برق AC از شبکه می تواند از طریق PCS به برق DC تبدیل شود تا بسته باتری شارژ شود. هنگامی که بار مورد نیاز برای الکتریسیته وجود دارد، باتری جریان را آزاد می کند و نقطه جمع آوری انرژی در انتهای باتری قرار دارد. از سوی دیگر، سیستم‌های کوپلینگ AC شامل اجزای مختلفی هستند، از جمله سیستم‌های تولید برق فتوولتائیک (عمدتاً شامل ماژول‌های فتوولتائیک و اینورترهای متصل به شبکه)، سیستم‌های تولید انرژی ذخیره‌سازی انرژی (عمدتا شامل بسته‌های باتری، PCS، BMS و غیره)، EMS. سیستم و غیره

اصل عملیاتی اولیه شامل تبدیل توان DC تولید شده توسط ماژول های فتوولتائیک به برق AC از طریق اینورترهای متصل به شبکه است که می تواند مستقیماً به شبکه یا بارهای الکتریکی عرضه شود. از طرف دیگر، می توان آن را از طریق PCS به برق DC تبدیل کرد و به بسته باتری شارژ کرد. در این مرحله، نقطه جمع آوری انرژی در انتهای AC قرار دارد. سیستم‌های کوپلینگ DC به دلیل مقرون‌به‌صرفه بودن و انعطاف‌پذیری خود شناخته می‌شوند، مناسب برای سناریوهایی که در آن کاربران برق کمتری در روز و بیشتر در شب مصرف می‌کنند. از سوی دیگر، سیستم‌های کوپلینگ AC با هزینه‌ها و انعطاف‌پذیری بالاتر مشخص می‌شوند، که برای کاربردهایی ایده‌آل است که در آن سیستم‌های تولید برق فتوولتائیک در حال حاضر در محل قرار دارند یا در آن کاربران برق بیشتری در طول روز و کمتر در شب مصرف می‌کنند.

به طور کلی، معماری سیستم های ذخیره سازی انرژی صنعتی و تجاری می تواند به طور مستقل از شبکه اصلی برق کار کند و یک ریزشبکه برای تولید برق فتوولتائیک و ذخیره باتری تشکیل دهد.

II. آربیتراژ دره قله

آربیتراژ دره قله یک مدل درآمدی است که معمولاً برای ذخیره‌سازی انرژی صنعتی و تجاری استفاده می‌شود که شامل شارژ از شبکه با قیمت‌های پایین برق و تخلیه با قیمت‌های بالای برق است.

با در نظر گرفتن چین به عنوان مثال، بخش‌های صنعتی و تجاری آن معمولاً سیاست‌های قیمت‌گذاری برق زمان مصرف و سیاست‌های قیمت‌گذاری اوج برق را اجرا می‌کنند. به عنوان مثال، در منطقه شانگهای، کمیسیون توسعه و اصلاحات شانگهای اطلاعیه ای را برای افزایش بیشتر مکانیسم قیمت گذاری برق زمان استفاده در شهر صادر کرد (کمیسیون توسعه و اصلاح شانگهای [2022] شماره 50). طبق اطلاعیه:

برای مصارف عمومی صنعتی و تجاری و همچنین سایر مصارف برق صنعتی دو بخشی و بزرگ دو بخشی، دوره پیک مصرف در زمستان (دی و آذر) از ساعت 19:00 الی 21:00 و از ساعت 12:00 تا 14:00 می باشد. 00 در تابستان (ژوئیه و آگوست).

در دوره های اوج مصرف در تابستان (ژوئیه، آگوست، سپتامبر) و زمستان (ژانویه، دسامبر)، قیمت برق بر اساس قیمت ثابت 80 درصد افزایش می یابد. برعکس، در دوره های پایین، قیمت برق بر اساس قیمت ثابت 60 درصد کاهش می یابد. علاوه بر این، در دوره های پیک، قیمت برق 25 درصد بر اساس قیمت پیک افزایش می یابد.

در سایر ماه‌ها در دوره‌های پیک، قیمت برق بر اساس قیمت ثابت 60 درصد افزایش می‌یابد، در حالی که در دوره‌های پایین قیمت بر اساس قیمت ثابت 50 درصد کاهش می‌یابد.

برای مصارف عمومی صنعتی، تجاری و سایر مصرف برق تک سیستمی، فقط ساعات پیک و دره بدون تقسیم بیشتر ساعات اوج مصرف متمایز می شوند. در دوره‌های اوج مصرف در تابستان (تیر، مرداد، شهریور) و زمستان (ژانویه، آذر) قیمت برق 20 درصد بر اساس قیمت ثابت افزایش می‌یابد، در حالی که در دوره‌های پایین قیمت بر اساس قیمت ثابت 45 درصد کاهش می‌یابد. در سایر ماه‌ها در ساعات پیک، قیمت برق 17 درصد بر اساس قیمت مقطوع افزایش می‌یابد در حالی که در دوره‌های پایین قیمت بر اساس قیمت ثابت 45 درصد کاهش می‌یابد.

سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی صنعتی و تجاری از این ساختار قیمت‌گذاری با خرید برق با قیمت پایین در ساعات کم بار و تامین آن برای بار در دوره‌های اوج مصرف یا قیمت‌های بالا استفاده می‌کنند. این عمل به کاهش هزینه های برق شرکت کمک می کند.

III. تغییر زمان انرژی

"تغییر زمانی انرژی" شامل تنظیم زمان مصرف برق از طریق ذخیره انرژی برای هموارسازی تقاضاهای پیک و پر کردن دوره های کم تقاضا است. هنگام استفاده از تجهیزات تولید برق مانند سلول‌های فتوولتائیک، عدم تطابق بین منحنی تولید و منحنی مصرف بار می‌تواند منجر به شرایطی شود که کاربران یا برق اضافی را با قیمت‌های پایین‌تر به شبکه بفروشند یا برق را با قیمت‌های بالاتر از شبکه خریداری کنند.

برای رفع این مشکل، کاربران می‌توانند باتری را در زمان‌های مصرف برق کم شارژ کنند و در دوره‌های اوج مصرف، برق ذخیره‌شده را تخلیه کنند. هدف این استراتژی به حداکثر رساندن منافع اقتصادی و کاهش انتشار کربن شرکت ها است. علاوه بر این، صرفه جویی در انرژی مازاد باد و خورشید از منابع تجدیدپذیر برای استفاده بعدی در دوره های اوج تقاضا نیز یک عمل تغییر زمان انرژی در نظر گرفته می شود.

تغییر زمان انرژی الزامات سختگیرانه ای در مورد برنامه های شارژ و دشارژ ندارد و پارامترهای توان برای این فرآیندها نسبتاً انعطاف پذیر هستند و آن را به یک راه حل همه کاره با فرکانس کاربرد بالا تبدیل می کند.

IV.مدل های تجاری رایج برای ذخیره سازی انرژی صنعتی و تجاری

1.موضوعIدرگیر

همانطور که قبلاً ذکر شد، هسته ذخیره‌سازی انرژی صنعتی و تجاری در استفاده از امکانات و خدمات ذخیره‌سازی انرژی و کسب مزایای ذخیره‌سازی انرژی از طریق آربیتراژ دره قله و سایر روش‌ها نهفته است. و در اطراف این زنجیره، شرکت‌کنندگان اصلی شامل ارائه‌دهنده تجهیزات، ارائه‌دهنده خدمات انرژی، طرف لیزینگ تامین مالی و کاربر هستند:

2.مشترکBاستفادهMاودل ها

در حال حاضر چهار مدل کسب و کار رایج برای ذخیره سازی انرژی صنعتی و تجاری وجود دارد که عبارتند از: مدل «سرمایه گذاری خود کاربر»، مدل «اجاره خالص»، مدل «مدیریت انرژی قرارداد» و «مدیریت انرژی قرارداد + لیزینگ تامین مالی». مدل ما این را به صورت زیر خلاصه کرده ایم:

(1)Use Iسرمایه گذاری

تحت مدل سرمایه‌گذاری شخصی کاربر، کاربر سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی را به تنهایی خریداری و نصب می‌کند تا از مزایای ذخیره‌سازی انرژی، عمدتاً از طریق آربیتراژ پیک دره، بهره‌مند شود. در این حالت، اگرچه کاربر می تواند مستقیماً تراشیدن قله و پر شدن دره را کاهش دهد و هزینه های برق را کاهش دهد، اما همچنان باید هزینه سرمایه گذاری اولیه و هزینه های عملیاتی و نگهداری روزانه را متحمل شود. نمودار مدل کسب و کار به شرح زیر است:

(2) خالصLتسهیل

در حالت لیزینگ خالص، کاربر نیازی به خرید تجهیزات ذخیره انرژی به تنهایی ندارد. آنها فقط باید تأسیسات ذخیره انرژی را از ارائه دهنده تجهیزات اجاره کنند و هزینه های مربوطه را بپردازند. ارائه دهنده تجهیزات خدمات ساخت، بهره برداری و تعمیر و نگهداری را به کاربر ارائه می دهد و درآمد ذخیره انرژی حاصل از این امر برای کاربر برخوردار است. نمودار مدل کسب و کار به شرح زیر است:

(3) مدیریت انرژی قرارداد

بر اساس مدل مدیریت انرژی قرارداد، ارائه‌دهنده خدمات انرژی در خرید تأسیسات ذخیره‌سازی انرژی سرمایه‌گذاری می‌کند و آنها را در قالب خدمات انرژی در اختیار کاربران قرار می‌دهد. ارائه‌دهنده خدمات انرژی و کاربر مزایای ذخیره‌سازی انرژی را به‌صورت توافقی (شامل تقسیم سود، تخفیف‌های قیمت برق و غیره) به اشتراک می‌گذارند، یعنی استفاده از سیستم نیروگاه ذخیره‌سازی انرژی برای ذخیره انرژی الکتریکی در دره یا قیمت عادی برق. دوره ها، و سپس تامین برق برای بار کاربر در دوره های اوج قیمت برق. سپس کاربر و ارائه دهنده خدمات انرژی مزایای ذخیره سازی انرژی را به نسبت توافق شده به اشتراک می گذارند. در مقایسه با مدل سرمایه گذاری خود کاربر، این مدل ارائه دهندگان خدمات انرژی را معرفی می کند که خدمات ذخیره سازی انرژی مربوطه را ارائه می دهند. ارائه دهندگان خدمات انرژی نقش سرمایه گذاران را در مدل مدیریت انرژی قرارداد ایفا می کنند که تا حدودی فشار سرمایه گذاری بر کاربران را کاهش می دهد. نمودار مدل کسب و کار به شرح زیر است:

(4) مدیریت انرژی قرارداد + لیزینگ تامین مالی

مدل "مدیریت انرژی قرارداد + لیزینگ مالی" به معرفی یک طرف لیزینگ مالی به عنوان اجاره‌دهنده تاسیسات ذخیره‌سازی انرژی و/یا خدمات انرژی تحت مدل مدیریت انرژی قرارداد اشاره دارد. در مقایسه با مدل مدیریت انرژی قرارداد، معرفی طرف‌های لیزینگ تامین مالی برای خرید تاسیسات ذخیره‌سازی انرژی، فشار مالی بر ارائه‌دهندگان خدمات انرژی را تا حد زیادی کاهش می‌دهد، بنابراین آنها را قادر می‌سازد تا بر خدمات مدیریت انرژی قرارداد تمرکز بهتری داشته باشند.

مدل "مدیریت انرژی قرارداد + لیزینگ مالی" نسبتاً پیچیده است و چندین مدل فرعی دارد. به عنوان مثال، یکی از مدل‌های فرعی رایج این است که ارائه‌دهنده خدمات انرژی ابتدا تسهیلات ذخیره‌سازی انرژی را از ارائه‌دهنده تجهیزات دریافت می‌کند و سپس لیزینگ مالی طبق توافق خود با کاربر، تأسیسات ذخیره‌سازی انرژی را انتخاب و خریداری می‌کند و تأسیسات ذخیره‌سازی انرژی را به اجاره می‌دهد. کاربر

در طول مدت اجاره، مالکیت تأسیسات ذخیره انرژی متعلق به لیزینگ تأمین مالی است و کاربر حق استفاده از آنها را دارد. پس از پایان مدت اجاره، کاربر می تواند مالکیت تأسیسات ذخیره انرژی را به دست آورد. ارائه‌دهنده خدمات انرژی عمدتاً خدمات ساخت، بهره‌برداری و نگهداری تأسیسات ذخیره‌سازی انرژی را به کاربران ارائه می‌دهد و می‌تواند برای فروش و بهره‌برداری تجهیزات از طرف لیزینگ تأمین‌کننده هزینه دریافت کند. نمودار مدل کسب و کار به شرح زیر است:

برخلاف مدل تخمین قبلی، در مدل بذر دیگر، طرف لیزینگ مالی به‌جای استفاده‌کننده، مستقیماً در ارائه‌دهنده خدمات انرژی سرمایه‌گذاری می‌کند. به طور خاص، طرف لیزینگ تامین مالی، طبق توافق خود با ارائه‌دهنده خدمات انرژی، تأسیسات ذخیره‌سازی انرژی را از تأمین‌کننده تجهیزات انتخاب و خریداری می‌کند و تأسیسات ذخیره‌سازی انرژی را به ارائه‌دهنده خدمات انرژی اجاره می‌دهد.

ارائه‌دهنده خدمات انرژی می‌تواند از چنین امکانات ذخیره‌سازی انرژی برای ارائه خدمات انرژی به کاربران استفاده کند، مزایای ذخیره‌سازی انرژی را به نسبت توافق شده با کاربران به اشتراک بگذارد و سپس بخشی از منافع را به طرف لیزینگ تامین مالی بازپرداخت کند. پس از پایان مدت اجاره، ارائه دهنده خدمات انرژی مالکیت تاسیسات ذخیره انرژی را به دست می آورد. نمودار مدل کسب و کار به شرح زیر است:

V. قراردادهای تجاری مشترک

در مدل مورد بحث، پروتکل‌های کسب‌وکار اولیه و جنبه‌های مرتبط به شرح زیر بیان شده‌اند:

1.قرارداد چارچوب همکاری:

نهادها ممکن است برای ایجاد چارچوبی برای همکاری، قرارداد چارچوب همکاری منعقد کنند. به عنوان مثال، در مدل مدیریت انرژی قرارداد، ارائه‌دهنده خدمات انرژی می‌تواند چنین قراردادی را با ارائه‌دهنده تجهیزات امضا کند و مسئولیت‌هایی مانند ساخت و بهره‌برداری از سیستم ذخیره‌سازی انرژی را مشخص کند.

2.قرارداد مدیریت انرژی برای سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی:

این توافقنامه معمولاً در مورد مدل مدیریت انرژی قرارداد و مدل "مدیریت انرژی قرارداد + لیزینگ تامین مالی" اعمال می شود. این شامل ارائه خدمات مدیریت انرژی توسط ارائه‌دهنده خدمات انرژی به کاربر، با مزایای مربوطه به کاربر است. مسئولیت ها شامل پرداخت از طرف کاربر و همکاری توسعه پروژه است، در حالی که ارائه دهنده خدمات انرژی طراحی، ساخت و بهره برداری را انجام می دهد.

3.قرارداد فروش تجهیزات:

به جز مدل لیزینگ خالص، قراردادهای فروش تجهیزات در همه مدل‌های ذخیره‌سازی انرژی تجاری مرتبط هستند. به عنوان مثال، در مدل خودسرمایه گذاری کاربر، توافقاتی با تامین کنندگان تجهیزات برای خرید و نصب تاسیسات ذخیره انرژی انجام می شود. تضمین کیفیت، انطباق با استانداردها و خدمات پس از فروش ملاحظات بسیار مهمی هستند.

4.قرارداد خدمات فنی:

این قرارداد معمولا با ارائه دهنده تجهیزات برای ارائه خدمات فنی مانند طراحی سیستم، نصب، بهره برداری و نگهداری امضا می شود. الزامات خدمات واضح و انطباق با استانداردها جنبه های اساسی هستند که باید در قراردادهای خدمات فنی مورد توجه قرار گیرند.

5.قرارداد اجاره تجهیزات:

در سناریوهایی که ارائه دهندگان تجهیزات مالکیت تأسیسات ذخیره انرژی را حفظ می کنند، قراردادهای اجاره تجهیزات بین کاربران و ارائه دهندگان امضا می شود. این توافقنامه ها وظایف کاربر را برای حفظ و اطمینان از عملکرد عادی تاسیسات مشخص می کند.

6.قرارداد اجاره مالی:

در مدل «مدیریت انرژی قرارداد + لیزینگ مالی»، قرارداد لیزینگ مالی معمولاً بین کاربران یا ارائه‌دهندگان خدمات انرژی و طرف‌های لیزینگ مالی منعقد می‌شود. این توافقنامه بر خرید و ارائه تسهیلات ذخیره انرژی، حقوق مالکیت در طول مدت اجاره و پس از آن، و ملاحظاتی برای انتخاب تاسیسات ذخیره انرژی مناسب برای کاربران خانگی یا ارائه دهندگان خدمات انرژی حاکم است.

VI. اقدامات احتیاطی ویژه برای ارائه دهندگان خدمات انرژی

ارائه دهندگان خدمات انرژی نقش بسزایی در زنجیره دستیابی به ذخیره سازی انرژی صنعتی و تجاری و کسب مزایای ذخیره سازی انرژی دارند. برای ارائه دهندگان خدمات انرژی، یک سری مسائل وجود دارد که نیاز به توجه ویژه در ذخایر انرژی صنعتی و تجاری دارد، مانند آماده سازی پروژه، تامین مالی پروژه، تهیه تسهیلات و نصب. این مسائل را به اختصار به شرح زیر فهرست می کنیم: