Kommercielle elregninger bestemmes ikke alene af energiforbruget. For mange faciliteter afhænger den endelige pris af, hvor mange kilowatt-timer (kWh), der bruges, den højeste efterspørgsel i kilowatt (kW), der er registreret i faktureringsperioden, når denne efterspørgsel opstår, og den specifikke forsyningstakst, der anvendes på webstedet.
Derfor kan et anlæg reducere det månedlige energiforbrug og stadig se en stædigt høj regning. En kort efterspørgselsstigning kan indstille efterspørgselsafgiften for måneden, mens prissætning for--forbrug kan gøre elektricitet, der forbruges én time, dyrere end den samme mængde, der forbruges på en anden.
Bag-målerens-opbevaring kan hjælpe i nogle af disse situationer, men det korrekte udgangspunkt er ikke batteristørrelsen. Det er regningen, taksten og belastningsprofilen. Det amerikanske energiministeriums føderale energistyringsprogram gør den samme sondring i sin vejledning vedrvurdere mulighederne for brugssats: Energiafgifter, efterspørgselsafgifter og faste afgifter reagerer forskelligt på ændringer i driften på stedet.
Hvad gør en kommerciel elregning anderledes?
En kommerciel tarif kan indeholde flere omkostningskomponenter på samme tid:
- Energiafgifterbaseret på det samlede elforbrug i kWh.
- Kræv gebyrerbaseret på maksimal eller faktureret efterspørgsel i kW.
- Tids-af-brugsgebyrerder varierer efter time, dag eller sæson.
- Faste afgiftersom ikke ændrer sig med det månedlige forbrug.
- Tarifspecifikke-reglersåsom efterspørgselsskralde, minimumsfaktureringskrav, ryttere eller sæsonbestemte bestemmelser.
Den nøjagtige kombination afhænger af forsyning, kundeklasse, spændingsniveau, placering, sæson og prisplan. Et generisk batteribesparelsesestimat er derfor meget mindre nyttigt end en analyse udført i forhold til anlæggets faktiske takst.
Energiafgifter: Hvad betaler du for kWh
En energiafgift er baseret på mængden af elektrisk energi, der forbruges i faktureringsperioden. En forenklet beregning er:
Energiafgift=forbrugt elektricitet i kWh × gældende sats $/kWh
Hvis taksten bruger-forbrugspriser-, kan der være flere energipriser i stedet for én. Elektricitet, der forbruges i-spidsbelastningstiderne, kan koste mere end elektricitet, der forbruges i-spidsbelastningstider, så regningen afhænger af både det samlede forbrug og timing.
Effektiviseringstiltag omhandler hovedsageligt denne del af lovforslaget. Eksempler omfatter reduktion af unødvendig udstyrsdriftstid, forbedring af HVAC- eller køleeffektivitet, opgradering af ineffektive motorer og løsning af kontrolproblemer, der spilder energi.
Efterspørgselsafgifter: Hvad du betaler for Peak kW
Efterspørgselsafgifter fungerer anderledes. I stedet for at måle, hvor meget strøm der blev forbrugt i løbet af måneden, måler efterspørgslen, hvor hurtigt anlægget trækker strøm i et defineret interval. Det er udtrykt i kilowatt.
En forenklet efterspørgsels-afgiftsberegning er:
Efterspørgselsafgift=faktureret efterspørgsel i kW × efterspørgselssats i $/kW
Derfor kan en kort periode med samtidig drift have betydning. Hvis kølere, kølekompressorer, procesudstyr, pumper og el-opladere alle trækker kraftigt i det samme interval, kan det resulterende peak etablere den fakturerede efterspørgsel, selvom begivenheden er kort.
En national-laboratorieundersøgelse af amerikanske kommercielle tariffer identificerede efterspørgsels-afgiftsstørrelsen som en vigtig forudsigelse for økonomien bag-det-meterbatteri, samtidig med at det understregede, at projektets levedygtighed skal vurderes fra sag til sag. Se undersøgelsen vedrbag-måleren-batterilagring og kommercielle efterspørgselsafgifter.
Faktureringskrav og måleintervaller
Værktøjer beregner ikke alle efterspørgsel på samme måde. Tariffen definerer intervallet og reglen, der bruges til at bestemme faktureret efterspørgsel. Intervalmåling kan registrere time- eller 15-minutters data, og det højeste kvalificerende interval kan blive et vigtigt input til den månedlige regning.
Månedlige regninger viser det økonomiske resultat. Intervaldata viser, hvordan resultatet skete. Denne sondring bliver afgørende, når det skal besluttes, om en top er gentagelig, undgåelig eller egnet til opbevaring.
Ikke-tilfældig efterspørgsel, TOU og Ratcheted Demand
A ikke-sammenfaldende debiteringkan være baseret på den højeste månedlige efterspørgsel uanset tidspunkt på dagen. ENtidspunkt-for-brug efterspørgselsafgiftkan kun gælde for efterspørgsel registreret inden for fastsatte frister. Nogle takster inkluderer begge dele.
A kræve skraldeeller tilbageblik-kan gøre faktureringsefterspørgsel delvist afhængig af toppe registreret i tidligere måneder. Det betyder, at en usædvanlig høj begivenhed kan påvirke omkostningerne efter den måned, hvor den fandt sted. DOE's utility-rate-ordliste diskuterer specifikt ikke-sammenfaldende efterspørgsel, TOU-efterspørgsel og efterspørgselsoversigt-tilbage.
For lagerstyring er konsekvensen praktisk: barbering af den forkerte top kan spare lidt eller intet, hvis et andet interval stadig bestemmer faktureret efterspørgsel.
kW vs. kWh: Forskellen, der ændrer strategien
ForståelsekW kontra kWher grundlæggende for kommerciel energistyring.
- kW måler effekt.Den beskriver den hastighed, hvormed elektricitet bliver brugt på et punkt eller over et måleinterval.
- kWh måler energi.Den beskriver den samlede mængde elektrisk energi, der bruges over tid.
En nyttig analogi er kørsel: kW svarer til hastighed, mens kWh er tættere på den samlede tilbagelagte distance. En bygning kan reducere den samlede kWh uden at reducere dens højeste kW-top væsentligt. Den kan også barbere en kort kW-top uden at ændre den månedlige kWh meget.
Det er forskellige omkostningsproblemer. Effektivitet er normalt rettet mod at reducere energiforbruget. Peak management er rettet mod at kontrollere formen og timingen af efterspørgslen.
Hvordan-forbrugspriser-ændrer kommercielle energiomkostninger
Prissætning for-brug-føjer et tidsspørgsmål til regningen:nårbliver der trukket strøm fra nettet?
Hvis elektricitet i-spidsbelastningsperioder er dyrere, kan fleksible belastninger flyttes til lavere-omkostningsperioder. En proces kan starte tidligere, elbil-opladning kan være planlagt uden for et spidsbelastningsvindue, eller termiske systemer kan for-afkøle før timer med højere-priser. Dette erbelastningsforskydning, og det må ikke forveksles med effektivitet.
Effektivitet reducerer den nødvendige mængde energi. Belastningsforskydning ændres, når denne energi trækkes. En vel-udformet energistrategi kan bruge begge dele.
Hvad er der bag-det-meter energilager?
Bag-måleren- eller BTM refererer til udstyr placeret på kundens side af elmåleren. Fra forsyningens perspektiv ser måleren anlæggets nettointeraktion med nettet.
En BTM-ressource kan ændre denne profil. I et kommercielt anlæg kan ressourcen være et batterienergilagringssystem, termisk lagring, kontrollerbare belastninger, generering på stedet eller en kombination af teknologier. For en bredere systemniveau-visning, sekommercielle og industrielle energilagringsløsninger.
Batteri energiopbevaring
Et batterienergilagringssystem (BESS) lagrer elektrisk energi til senere brug. Til efterspørgselsstyring kan batteriet aflades, når facilitetsbehovet nærmer sig en kontroltærskel. En del af belastningen forsynes så af batteriet i stedet for nettet, så måleren registrerer lavere netbehov.
Dette er driftsprincippet bagbatteri peak barbering. National-laboratorieforskning vedrbag-målerens-lagerplads til efterspørgselsreduktion-viser også, hvorfor formen og varigheden af belastningsspidser har betydning for økonomisk dimensionering.
Termisk opbevaring og fleksible belastninger
Elektrokemiske batterier er ikke den eneste kilde til fleksibilitet. Opvarmning, afkøling, køling, vandopvarmning og nogle industrielle processer kan blive forskudt eller sekvenseret. Termisk energilagring kan lagre varme- eller kølekapacitet til senere brug, mens eksisterende bygnings termiske masse nogle gange kan give begrænset fleksibilitet uden et konventionelt batteri.
Hvis en driftsændring kan fjerne den samme top til lavere omkostninger, bør denne mulighed afprøves, før ny lager specificeres.
Hvordan bag-det-meterlager kan sænke en kommerciel elregning
1. Peak Barbering
Peak barbering reducerer den maksimale strøm, der trækkes fra nettet. Et batteri aflades under et højt-belastningsinterval og forsøger at holde netbehovet under et mål.
Timing er kritisk. Hvis batteriet aflades for tidligt, kan brugbar energi være opbrugt før det virkelige faktureringstopp. Hvis den reagerer for sent, har måleren muligvis allerede registreret et nyt toppunkt. Kontroller, prognoser, tilgængelig ladetilstand, tariflogik, batteristrøm og afladningsvarighed påvirker alle resultatet.
2. Tidspunkt-for-Brug Load Shifting
Et batteri kan oplades i en tarifperiode og aflades under en anden. Den økonomiske værdi afhænger af prisforskellen mellem perioder, opkrævningsbegrænsninger, systemtab, forringelse og andre driftskrav.
Opbevaring skaber ikke gratis energi. Fordi energi går tabt under opladning, opbevaring, konvertering og afladning, kan skiftende energi kræve mere inputenergi, end der senere leveres. Den økonomiske fordel kommer af at ændre timingen eller spidsprofilen for netkøb.
3. Solar Selv-forbrug
For faciliteter med onsite solenergi kan et batteri fange energi, der ellers ville blive eksporteret, og bruge det senere på stedet. Hvorvidt dette er attraktivt afhænger af værdien af eksporten, omkostningerne ved senere netkøb, anlægsbelastningsprofilen og taksten.
Forskning vedrsolenergi-plus-opbevaring og kommercielle efterspørgselsafgifterfandt ud af, at størrelsen af besparelser er meget kunde-specifik og stærkt påvirket af tarifdesign.
4. Demand Response og andre værdistrømme
Nogle faciliteter kan være berettiget til programmer, der kompenserer kunder for at reducere eller skifte efterspørgsel under bestemte begivenheder. DOE beskriver efterspørgselsreaktion som en frivillig kort-reduktion i elforbruget, der kan modtage en rabat, fakturakredit eller anden kompensation. Programtilgængelighed og driftsregler varierer, så potentiel indtægt bør ikke tilføjes til en projektmodel, før det specifikke program er blevet verificeret. Se DOEs oversigt overkræve svar og tid-variable prisprogrammer.
Et fungerede efterspørgsel-eksempel på gebyr
Overvej en facilitet med følgende forenklede betingelser:
- Aktuel faktureret spidsbelastning:620 kW
- Gældende efterspørgselsrate:$18/kW
- Mål peak reduktion:100 kW
- Maksimal varighed, der kræver support:30 minutter
Før peak barbering:
620 kW × $18/kW=$11.160 månedlig efterspørgselsafgift
Hvis lager- eller belastningsstyring med succes sænker regningens-indstillingspeak til 520 kW:
520 kW × $18/kW=$9.360 månedlig efterspørgselsafgift
Den forenklede afgift for undgået efterspørgsel ville være:
$11.160 − $9,360=$1.800 for den måned
Den energi, der kræves for at understøtte en reduktion på 100 kW i 30 minutter, er 50 kWh, før der tages højde for effektivitetstab,-ladningsgrænser,{4}}reservekrav eller driftsmargin. Det gør detikkebetyder, at et 50 kWh batteri er den rigtige projektstørrelse.
Antag, at den samme facilitet har en anden ubarberet top på 590 kW senere i faktureringsperioden. Hvis dette interval bliver det fakturerede krav, er den effektive reduktion kun 30 kW, og den forenklede undgåede afgift falder til$540. En skralde eller flere efterspørgselsperioder kan ændre resultatet igen.
Dette eksempel er illustrativt, ikke en projektprognose. Det viser, hvorfor tariflogik og intervaldata betyder mere end en enkelt batterikapacitet.
Hvornår er kommerciel energiopbevaring en god pasform?
Tilstedeværelsen af en efterspørgselsladning gør ikke automatisk et batteri økonomisk. Opbevaring fortjener en nærmere vurdering, når flere gunstige forhold opstår sammen.
- Efterspørgselsafgifter er økonomisk meningsfulde.Der er nok undgåelige omkostninger til at retfærdiggøre analyse.
- Toppe kan identificeres.Anlægget kan bestemme, hvad der forårsager dem, hvornår de opstår, og hvor længe de varer.
- Toppen er adresserbar.En kort udflugt over normal belastning er generelt lettere at barbere end en belastning, der forbliver tæt på maksimum i mange timer.
- Taksten belønner timingændringer.TOU-spredninger eller efterspørgselsstrukturer skaber værdi for lastforskydning eller spidskontrol.
- Intervaldata er tilgængelige.Webstedet kan bevæge sig ud over månedlige totaler og analysere den faktiske belastningsform.
- Der er kompatible sekundære mål.Solcelleoptimering, modstandsdygtighed, efterspørgselsrespons eller kapacitetsbegrænsninger kan styrke sagen, når de er reelt relevante.
For yderligere kommercielle brugssager, semåder kommerciel energilagring kan reducere virksomhedens energiomkostninger.
Når opbevaring måske ikke er den første løsning
Opbevaring kan fortjene lavere prioritet, når anlægget har ringe efterspørgselsbaserede-priser, en meget flad belastningsprofil, ekstremt lange toppe, billig driftsfleksibilitet eller åbenlyse effektivitetsproblemer, der bør rettes først.
Hvis to store belastninger simpelthen kan forhindres i at starte på samme tid, kan sekventering fjerne en del af toppen til meget lavere omkostninger end et batteri. Målet er at løse omkostningsproblemet effektivt, ikke at tvinge ethvert problem ind i et lagerprojekt.
Batteriopbevaring vs. belastningsstyring vs. termisk opbevaring
| Nærme sig | Bedst egnet til | Hovedbegrænsning |
|---|---|---|
| Energieffektivitet | Reduktion af unødvendigt samlet energiforbrug | Reducerer muligvis ikke den højeste efterspørgselstop væsentligt |
| Operationel belastningsstyring | Skift eller sekventering af fleksibelt udstyr | Kræver operationel fleksibilitet |
| Opbevaring af batterienergi | Hurtig, kontrollerbar topbarbering og tidsskift | Kapitalomkostninger, tab, nedbrydning, plads og driftsbegrænsninger |
| Termisk opbevaring | Forskydning af varme-, køle- eller kølebelastninger | Afhænger af bygningssystemer og termiske krav |
| Sol + lager | Kombinerer produktion på stedet med fleksibelt energiforbrug | Økonomi afhænger af solproduktion, belastningsform, eksportværdi og tarif |
Disse tilgange udelukker ikke hinanden. En facilitet kan forbedre effektiviteten, tilføje belastningskontroller og derefter dimensionere et mindre batteri omkring den resterende adresserbare top.
Almindelige fejl ved vurdering af kommerciel energilagring
Fejl 1: Forvirrende kW med kWh
Reduktion af det månedlige energiforbrug fjerner ikke nødvendigvis den spidsbelastning, der driver en efterspørgselsafgift. Identificer regningskomponenten først.
Fejl 2: Forudsat at hver top er adresserbar
En vis efterspørgsel er operationelt nødvendig. Det nyttige designspørgsmål er ikke total efterspørgsel, menadresserbarspidsbelastning.
Fejl 3: Brug af en forældet takst
En teknisk nøjagtig forsendelsesmodel anvendt på den forkerte takstplan er stadig den forkerte model.
Fejl 4: Størrelse fra en måned
Vejr, produktion, belægning og sæsonbestemte takster kan forvrænge en enkelt måneds resultat. Brug en repræsentativ periode.
Fejl 5: Antag, at opbevaring automatisk sparer energi
Opbevaring omformes primært, når energi trækkes fra nettet. Effektivitet og opbevaring er forskellige værktøjer.
Fejl 6: Dobbelt-optælling af værdistrømme
Peakbarbering, TOU-optimering, reservereserve, solenergi-selvforbrug og efterspørgselsrespons kan konkurrere om den samme batterikapacitet og opladningstilstand. En enhed lagret energi kan ikke altid tjene alle mål på samme tid.
Fejl 7: Starter med batteristørrelse
Et forslag, der starter med "du har brug for et 500 kWh batteri", før du undersøger tarif- og intervaldata, fortjener granskning. Batteristørrelsen skal være et output af analysen, ikke startantagelsen.
FAQ
Q: Hvad er en efterspørgselsafgift på en kommerciel elregning?
A: En efterspørgselsafgift er et gebyr baseret på den elektriske strøm et anlæg trækker i henhold til regler defineret i dens tarif. Det er generelt udtrykt i dollars pr. kilowatt i stedet for dollars pr. kilowatt-time.
Q: Kan batteriopbevaring reducere efterspørgselsafgifterne?
A: Potentielt. Et batteri kan aflades, når anlægsbelastningen er høj, og reducere den strøm, der trækkes gennem forsyningsmåleren. Besparelser afhænger af takst, afsendelsestidspunkt, spidsbelastningsvarighed, tilgængelig batteristrøm og energi, og om det målrettede interval faktisk bestemmer faktureret efterspørgsel.
Spørgsmål: Reducerer energilagring det samlede elforbrug?
A: Ikke nødvendigvis. Opbevaring flytter energi gennem tiden og omformer nettets belastningsprofil. Fordi reelle systemer har tab, kræver reduktion af den samlede kWh normalt effektivitet eller driftsforbedringer i stedet for lagring alene.
Sp.: Hvor mange hjælpedata skal jeg gennemgå?
A: Et helt år med regninger og tilsvarende intervaldata er et stærkere udgangspunkt end en enkelt måned. Faciliteter med stærk sæsonvariation eller skiftende driftsplaner kan have behov for yderligere analyser.
Q: Hvordan ved jeg, hvilken størrelse batteri jeg har brug for?
A: Start med belastningsprofil og takst. Påkrævet kW afhænger af, hvor meget spidseffekt der skal udlignes. Påkrævet kWh afhænger af, hvor lang tid den strøm skal leveres, plus effektivitet,--ladningsgrænser, driftsmargin, forringelse og eventuelle konkurrerende brugssager.
Spørgsmål: Er bag-den-meterlager kun nyttig med solenergi?
A: Nej. Lager kan understøtte efterspørgselsstyring og tids-baseret el-omkostningsoptimering uden solenergi på stedet. Solar kan tilføje endnu en use case, men det er ikke påkrævet for hvert bag-meterprojekt.-
Start med regningen, ikke batteriet
Bag-det-målerlager kan reducere netefterspørgslen i kritiske intervaller, flytte elkøb på tværs af-brugsperioder-, arbejde med solenergi på stedet og give yderligere driftsfleksibilitet. Ingen af disse fordele bør antages på forhånd.
En troværdig kommerciel-energilagringsbeslutning starter med tre ting:taksten, belastningsprofilen og de operationelle begrænsninger. Gennemgå forbrugsregningerne, bekræft den aktuelle prisplan, indhent intervaldata, identificer de hændelser, der faktisk driver omkostningerne, og sammenlign lagerplads med lavere-driftsalternativer.
Først derefter skal projektgruppen dimensionere udstyr og modeløkonomi. Det stærkeste projekt er ikke det med mest teknologi; det er den, der adresserer det faktiske fakturerings- og driftsproblem med beviser.