Солнечные батареи: как коммерческий отель справляется с колебаниями энергетических нагрузок

Предыстория проекта

В регионе Южные Нагорья штата Новый Южный Уэльс, Австралия, отель и конференц-центр развернули систему солнечных фотоэлектрических установок (PV) в сочетании с системой накопления энергии в аккумуляторах (BESS) и системой управления энергопотреблением на базе ИИ для удовлетворения колеблющихся потребностей в энергии коммерческого объекта гостеприимства. В общедоступных отчетах отмечается, что в проекте использовалась модульная система хранения энергии, предназначенная для адаптации к различным требованиям к нагрузке на месте. Объект обслуживает гостей, кухни, конференц-залы и места проведения мероприятий — именно смешанная рабочая нагрузка, которая бросает вызов коммерческому управлению энергопотреблением.

В этом тематическом исследовании рассматривается логика энергоснабжения такого развертывания и извлекаются практические уроки для коммерческих потребителей энергии. Оно основано исключительно на общедоступных отчетах и не описывает проект TIANON, а также не подразумевает какого-либо участия TIANON в установке.

Энергетическая задача

Коммерческие отели имеют явно переменные электрические нагрузки. Номера, освещение коридоров и холлов, кухни, прачечные, кондиционеры и помещения для мероприятий включаются и выключаются в течение дня. Объект может потреблять умеренную базовую нагрузку в ночное время для холодильного оборудования, систем безопасности и резервных систем, а затем резко увеличивать потребление, когда одновременно работают кухня, прачечная, системы охлаждения и освещение для мероприятий. Пиковая нагрузка во время конференций или мероприятий может в несколько раз превышать ночную базовую нагрузку.

Традиционное питание от сети удовлетворяет эти пиковые нагрузки, импортируя электроэнергию в тот момент, когда она наиболее дорога. Эта волатильность создает три повторяющиеся проблемы для владельцев недвижимости:

• Затраты на пиковую нагрузку: плата за мощность и тарифы на электроэнергию в зависимости от времени суток обусловлены короткими периодами высокой нагрузки.
• Несоответствие генерации и потребления: солнечная энергия генерируется в основном в полдень, в то время как спрос в сфере гостеприимства часто достигает пика утром и вечером.
• Ограниченная гибкость: без накопления избыточная солнечная энергия экспортируется или ограничивается, а объект остается подверженным колебаниям цен в сети.

Решение: Солнечная энергия + Аккумуляторное хранение

Решение сочетает в себе генерацию солнечной энергии с системой накопления энергии в аккумуляторах и системой управления энергопотреблением (EMS):

• Солнечные фотоэлектрические установки генерируют электроэнергию в дневное время.
• Аккумуляторное хранение накапливает избыточную генерацию для использования, когда она наиболее необходима.
• EMS координирует генерацию, хранение и нагрузку объекта в режиме реального времени, принимая решение о зарядке, разрядке или потреблении из сети.

EMS — это уровень интеллекта. Он отслеживает выходную мощность солнечных батарей, состояние заряда аккумулятора и спрос на объекте, а затем динамически решает, подавать ли нагрузку от солнечной энергии, заряжать или разряжать аккумулятор, или импортировать из сети. Цель состоит в том, чтобы максимизировать использование собственной возобновляемой энергии, сохраняя при этом спрос на объекте в пределах эффективных ограничений. Модульный подход, о котором сообщается для этого объекта, позволяет соответствовать мощности фактическому профилю нагрузки объекта, а не фиксированной, избыточной конфигурации.

Как накопление энергии поддерживает коммерческие нагрузки

На практике это означает, что дневная солнечная генерация, которая в противном случае была бы экспортирована, может быть накоплена и повторно использована в вечерний пик, когда кухни и места проведения мероприятий объекта наиболее загружены, а электроэнергия из сети обычно самая дорогая. Таким образом, аккумулятор работает как буфер между переменной генерацией и переменным спросом.

Почему аккумуляторное хранение имеет значение

Аккумуляторное хранение меняет способ использования энергии коммерческим объектом:

• Управление нагрузкой: сглаживание пиков снижает нагрузку на подключение к сети и уменьшает плату за мощность.
• Использование солнечной энергии: накопление избыточной энергии снижает ограничение генерации и повышает самопотребление.
• Диспетчеризация энергии: энергия может быть перенесена на часы, когда она наиболее ценна.
• Гибкость системы: модульное хранение может быть масштабировано по мере развития потребностей объекта.

Ключевые уроки для коммерческих и промышленных потребителей энергии

1. Начните с профиля нагрузки. Отели, фабрики, офисы и коммерческие парки должны измерять закономерности спроса перед определением размера системы.
2. Размер для пиков, а не для средних значений. Емкость хранения должна соответствовать окнам с самым высоким спросом.
3. Рассматривайте хранение как инструмент диспетчеризации, а не только как аварийное резервное копирование.
4. Интегрированная EMS окупается. Координация между солнечной энергией, аккумуляторами и нагрузками обеспечивает большую ценность, чем изолированное оборудование.
5. Проектируйте с учетом масштабируемости. Модульные системы позволяют пользователям энергии расширять мощности по мере роста операций.
6. Проверяйте с помощью мониторинга. Отслеживание генерации, пропускной способности хранилища и поведения нагрузки помогает операторам со временем совершенствовать стратегии управления.

Заключение

Для коммерческих отелей и аналогичных объектов солнечная энергия в сочетании с аккумуляторным хранением и интеллектуальным управлением энергопотреблением предлагает практический путь к более эффективному использованию энергии, лучшему управлению колебаниями нагрузки и большей общей гибкости. Пример Южных Нагорий иллюстрирует закономерность, которую многие коммерческие и промышленные потребители энергии — от отелей и фабрик до офисных зданий и коммерческих парков — могут адаптировать к своим собственным операциям.

TIANON фокусируется на практических решениях по хранению энергии и возобновляемым источникам энергии для коммерческих, жилых и автономных приложений.

Примечания к источнику

• Публичные отчеты об установке солнечных батарей + аккумуляторного хранения в отеле и конференц-центре в Южных Нагорьях, Новый Южный Уэльс, Австралия.