چیست؟Iصنعتی وCتجاریEانرژیSتوراژ وCاومونBتجاریMمدل‌ها

Iذخیره انرژی صنعتی و تجاری

«ذخیره‌سازی انرژی صنعتی و تجاری» به سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی مورد استفاده در تأسیسات صنعتی یا تجاری اشاره دارد.

از دیدگاه کاربران نهایی، ذخیره‌سازی انرژی را می‌توان به ذخیره‌سازی انرژی سمت برق، سمت شبکه و سمت کاربر طبقه‌بندی کرد. ذخیره‌سازی انرژی سمت برق و سمت شبکه همچنین به عنوان ذخیره‌سازی انرژی قبل از اندازه‌گیری یا ذخیره‌سازی انبوه شناخته می‌شوند، در حالی که ذخیره‌سازی انرژی سمت کاربر به عنوان ذخیره‌سازی انرژی پس از اندازه‌گیری شناخته می‌شود. ذخیره‌سازی انرژی سمت کاربر را می‌توان بیشتر به ذخیره‌سازی انرژی صنعتی و تجاری و ذخیره‌سازی انرژی خانگی تقسیم کرد. در اصل، ذخیره‌سازی انرژی صنعتی و تجاری زیرمجموعه ذخیره‌سازی انرژی سمت کاربر قرار می‌گیرد و برای تأسیسات صنعتی یا تجاری کاربرد دارد. ذخیره‌سازی انرژی صنعتی و تجاری در محیط‌های مختلفی از جمله پارک‌های صنعتی، مراکز تجاری، مراکز داده، ایستگاه‌های پایه ارتباطی، ساختمان‌های اداری، بیمارستان‌ها، مدارس و ساختمان‌های مسکونی کاربرد دارد.

از دیدگاه فنی، معماری سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی صنعتی و تجاری را می‌توان به دو نوع طبقه‌بندی کرد: سیستم‌های کوپل شده با جریان مستقیم (DC) و سیستم‌های کوپل شده با جریان متناوب (AC). سیستم‌های کوپل شده با جریان مستقیم (DC) معمولاً از سیستم‌های ذخیره‌سازی فتوولتائیک یکپارچه استفاده می‌کنند که شامل اجزای مختلفی مانند سیستم‌های تولید برق فتوولتائیک (عمدتاً شامل ماژول‌ها و کنترل‌کننده‌های فتوولتائیک)، سیستم‌های تولید برق ذخیره‌سازی انرژی (عمدتاً شامل بسته‌های باتری، مبدل‌های دو طرفه ("PCS")، سیستم‌های مدیریت باتری ("BMS")، دستیابی به ادغام تولید و ذخیره‌سازی برق فتوولتائیک)، سیستم‌های مدیریت انرژی ("سیستم‌های EMS") و غیره هستند.

اصل عملیاتی اساسی شامل شارژ مستقیم باتری‌ها با برق DC تولید شده توسط ماژول‌های فتوولتائیک از طریق کنترل‌کننده‌های فتوولتائیک است. علاوه بر این، برق AC از شبکه می‌تواند از طریق PCS به برق DC تبدیل شود تا باتری شارژ شود. هنگامی که تقاضای برق از طرف بار وجود دارد، باتری جریان را آزاد می‌کند و نقطه جمع‌آوری انرژی در انتهای باتری قرار دارد. از سوی دیگر، سیستم‌های کوپلینگ AC شامل چندین جزء هستند، از جمله سیستم‌های تولید برق فتوولتائیک (عمدتاً شامل ماژول‌های فتوولتائیک و اینورترهای متصل به شبکه)، سیستم‌های تولید برق ذخیره انرژی (عمدتاً شامل باتری‌ها، PCS، BMS و غیره)، سیستم EMS و غیره.

اصل عملیاتی اساسی شامل تبدیل برق DC تولید شده توسط ماژول‌های فتوولتائیک به برق AC از طریق اینورترهای متصل به شبکه است که می‌توانند مستقیماً به شبکه یا بارهای الکتریکی عرضه شوند. به عنوان یک جایگزین، می‌توان آن را از طریق PCS به برق DC تبدیل کرد و به باتری شارژ کرد. در این مرحله، نقطه جمع‌آوری انرژی در انتهای AC است. سیستم‌های کوپلینگ DC به دلیل مقرون به صرفه بودن و انعطاف‌پذیری‌شان شناخته می‌شوند و برای سناریوهایی مناسب هستند که در آن کاربران در طول روز برق کمتری و در شب برق بیشتری مصرف می‌کنند. از سوی دیگر، سیستم‌های کوپلینگ AC با هزینه‌ها و انعطاف‌پذیری بالاتر مشخص می‌شوند و برای کاربردهایی که سیستم‌های تولید برق فتوولتائیک از قبل وجود دارند یا در جایی که کاربران در طول روز برق بیشتری و در شب برق کمتری مصرف می‌کنند، ایده‌آل هستند.

به طور کلی، معماری سیستم‌های ذخیره انرژی صنعتی و تجاری می‌تواند مستقل از شبکه برق اصلی عمل کند و یک ریزشبکه برای تولید برق فتوولتائیک و ذخیره‌سازی باتری تشکیل دهد.

دوم. آربیتراژ پیک ولی

آربیتراژ قله دره (Peak Valley Arbitrage) یک مدل درآمدی رایج برای ذخیره‌سازی انرژی صنعتی و تجاری است که شامل شارژ از شبکه با قیمت‌های پایین برق و تخلیه با قیمت‌های بالای برق می‌شود.

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

برای مصارف عمومی صنعتی و تجاری، و همچنین سایر مصارف برق دو بخشی و دو بخشی صنعتی بزرگ، دوره اوج مصرف از ساعت ۱۹:۰۰ تا ۲۱:۰۰ در زمستان (ژانویه و دسامبر) و از ساعت ۱۲:۰۰ تا ۱۴:۰۰ در تابستان (ژوئیه و آگوست) است.

در دوره‌های اوج مصرف در تابستان (ژوئیه، آگوست، سپتامبر) و زمستان (ژانویه، دسامبر)، قیمت برق بر اساس قیمت ثابت ۸۰٪ افزایش می‌یابد. برعکس، در دوره‌های کم مصرف، قیمت برق بر اساس قیمت ثابت ۶۰٪ کاهش می‌یابد. علاوه بر این، در دوره‌های اوج مصرف، قیمت برق بر اساس قیمت اوج ۲۵٪ افزایش می‌یابد.

در سایر ماه‌ها در دوره‌های اوج مصرف، قیمت برق بر اساس قیمت ثابت ۶۰ درصد افزایش می‌یابد، در حالی که در دوره‌های کم مصرف، قیمت‌ها بر اساس قیمت ثابت ۵۰ درصد کاهش می‌یابد.

برای مصارف عمومی برق صنعتی، تجاری و سایر مصارف تک سیستمی، فقط ساعات اوج مصرف و ساعات دره مصرف بدون تقسیم‌بندی بیشتر ساعات اوج مصرف مشخص می‌شوند. در دوره‌های اوج مصرف در تابستان (ژوئیه، آگوست، سپتامبر) و زمستان (ژانویه، دسامبر)، قیمت برق بر اساس قیمت ثابت 20٪ افزایش می‌یابد، در حالی که در دوره‌های کم مصرف، قیمت‌ها بر اساس قیمت ثابت 45٪ کاهش می‌یابد. در سایر ماه‌ها در ساعات اوج مصرف، قیمت برق بر اساس قیمت ثابت 17٪ افزایش می‌یابد، در حالی که در دوره‌های کم مصرف، قیمت‌ها بر اساس قیمت ثابت 45٪ کاهش می‌یابد.

سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی صنعتی و تجاری با خرید برق با قیمت پایین در ساعات غیر اوج مصرف و تأمین آن برای بار در دوره‌های اوج مصرف یا دوره‌های پرمصرف، از این ساختار قیمت‌گذاری بهره می‌برند. این روش به کاهش هزینه‌های برق سازمانی کمک می‌کند.

سومتغییر زمان انرژی

«تغییر زمان مصرف انرژی» شامل تنظیم زمان مصرف برق از طریق ذخیره‌سازی انرژی برای متعادل کردن تقاضاهای اوج و پر کردن دوره‌های کم‌مصرف 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 می‌فروشند یا برق را با قیمت‌های بالاتر از شبکه خریداری می‌کنند.

برای رفع این مشکل، کاربران می‌توانند در زمان‌های کم مصرف برق، باتری را شارژ کرده و در دوره‌های اوج مصرف، برق ذخیره شده را تخلیه کنند. هدف این استراتژی به حداکثر رساندن مزایای اقتصادی و کاهش انتشار کربن شرکت‌ها است. علاوه بر این، ذخیره انرژی مازاد بادی و خورشیدی از منابع تجدیدپذیر برای استفاده‌های بعدی در دوره‌های اوج تقاضا نیز یک روش تغییر زمان انرژی محسوب می‌شود.

تغییر زمان انرژی الزامات سختگیرانه‌ای در مورد برنامه‌های شارژ و دشارژ ندارد و پارامترهای توان برای این فرآیندها نسبتاً انعطاف‌پذیر هستند و آن را به یک راه‌حل همه‌کاره با فرکانس بالای کاربرد تبدیل می‌کنند.

چهارم.مدل‌های کسب‌وکار رایج برای ذخیره‌سازی انرژی صنعتی و تجاری

1.موضوعIدرگیر

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

۲.رایجBتجاریMمدل‌ها

در حال حاضر، چهار مدل کسب‌وکار رایج برای ذخیره‌سازی انرژی صنعتی و تجاری وجود دارد، یعنی مدل «سرمایه‌گذاری شخصی کاربر»، مدل «اجاره خالص»، مدل «مدیریت انرژی قراردادی» و مدل «مدیریت انرژی قراردادی + تأمین مالی اجاره». ما این موارد را به شرح زیر خلاصه کرده‌ایم:

(1)Use Iسرمایه‌گذاری

در 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 ولی، بهره‌مند شود. در این حالت، اگرچه کاربر می‌تواند مستقیماً پیک اصلاح و پر شدن دره را کاهش دهد و هزینه‌های برق را کاهش دهد، اما همچنان باید هزینه سرمایه‌گذاری اولیه و هزینه‌های بهره‌برداری و نگهداری روزانه را متحمل شود. نمودار مدل کسب‌وکار به شرح زیر است:

(2) خالصلآسان گیری

در حالت اجاره خالص، کاربر نیازی به خرید تأسیسات ذخیره‌سازی انرژی به تنهایی ندارد. آنها فقط باید تأسیسات ذخیره‌سازی انرژی را از ارائه‌دهنده تجهیزات اجاره کرده و هزینه‌های مربوطه را پرداخت کنند. ارائه‌دهنده تجهیزات، خدمات ساخت، بهره‌برداری و نگهداری را به کاربر ارائه می‌دهد و درآمد ذخیره‌سازی انرژی حاصل از این امر توسط کاربر دریافت می‌شود. نمودار مدل کسب‌وکار به شرح زیر است:

(3) مدیریت انرژی قراردادی

تحت مدل مدیریت انرژی قراردادی، ارائه‌دهنده خدمات انرژی در خرید تأسیسات ذخیره‌سازی انرژی سرمایه‌گذاری می‌کند و آنها را به شکل خدمات انرژی در اختیار کاربران قرار می‌دهد. ارائه‌دهنده خدمات انرژی و کاربر، مزایای ذخیره‌سازی انرژی را به صورت توافقی (شامل تقسیم سود، تخفیف قیمت برق و غیره) به اشتراک می‌گذارند، یعنی از سیستم نیروگاه ذخیره‌سازی انرژی برای ذخیره انرژی الکتریکی در دوره‌های کاهش یا افزایش قیمت برق استفاده می‌کنند و سپس در دوره‌های اوج قیمت برق، برق را به بار کاربر تأمین می‌کنند. سپس کاربر و ارائه‌دهنده خدمات انرژی، مزایای ذخیره‌سازی انرژی را به نسبت توافق شده به اشتراک می‌گذارند. در مقایسه با مدل سرمایه‌گذاری شخصی کاربر، این مدل، ارائه‌دهندگان خدمات انرژی را معرفی می‌کند که خدمات ذخیره‌سازی انرژی مربوطه را ارائه می‌دهند. ارائه‌دهندگان خدمات انرژی نقش سرمایه‌گذاران را در مدل مدیریت انرژی قراردادی ایفا می‌کنند که تا حدودی فشار سرمایه‌گذاری بر کاربران را کاهش می‌دهد. نمودار مدل کسب‌وکار به شرح زیر است:

(4) مدیریت انرژی قراردادی + لیزینگ تأمین مالی

مدل «مدیریت انرژی قراردادی+لیزینگ مالی» به معرفی یک طرف اجاره مالی به عنوان موجر تأسیسات ذخیره‌سازی انرژی و/یا خدمات انرژی تحت مدل مدیریت انرژی قراردادی اشاره دارد. در مقایسه با مدل مدیریت انرژی قراردادی، معرفی طرف‌های اجاره مالی برای خرید تأسیسات ذخیره‌سازی انرژی، فشار مالی بر ارائه‌دهندگان خدمات انرژی را تا حد زیادی کاهش می‌دهد و در نتیجه آنها را قادر می‌سازد تا بهتر بر خدمات مدیریت انرژی قراردادی تمرکز کنند.

مدل «مدیریت انرژی قراردادی + لیزینگ مالی» نسبتاً پیچیده است و زیرمدل‌های متعددی دارد. به عنوان مثال، یکی از زیرمدل‌های رایج این است که ارائه‌دهنده خدمات انرژی ابتدا تأسیسات ذخیره‌سازی انرژی را از ارائه‌دهنده تجهیزات تهیه می‌کند و سپس طرف لیزینگ مالی، تأسیسات ذخیره‌سازی انرژی را طبق توافق خود با کاربر انتخاب و خریداری می‌کند و تأسیسات ذخیره‌سازی انرژی را به کاربر اجاره می‌دهد.

در طول دوره اجاره، مالکیت تأسیسات ذخیره‌سازی انرژی متعلق به طرف لیزینگ تأمین‌کننده مالی است و کاربر حق استفاده از آنها را دارد. پس از انقضای مدت اجاره، کاربر می‌تواند مالکیت تأسیسات ذخیره‌سازی انرژی را به دست آورد. ارائه‌دهنده خدمات انرژی عمدتاً خدمات ساخت، بهره‌برداری و نگهداری تأسیسات ذخیره‌سازی انرژی را به کاربران ارائه می‌دهد و می‌تواند از طرف لیزینگ تأمین‌کننده مالی برای فروش و بهره‌برداری از تجهیزات، مابه‌التفاوت مربوطه را دریافت کند. نمودار مدل کسب‌وکار به شرح زیر است:

برخلاف مدل اولیه قبلی، در مدل اولیه دیگر، طرف لیزینگ مالی مستقیماً در ارائه‌دهنده خدمات انرژی سرمایه‌گذاری می‌کند، نه در کاربر. به طور خاص، طرف لیزینگ تأمین مالی، تأسیسات ذخیره‌سازی انرژی را طبق توافق خود با ارائه‌دهنده خدمات انرژی از ارائه‌دهنده تجهیزات انتخاب و خریداری می‌کند و تأسیسات ذخیره‌سازی انرژی را به ارائه‌دهنده خدمات انرژی اجاره می‌دهد.

ارائه‌دهنده خدمات انرژی می‌تواند از چنین تأسیسات ذخیره‌سازی انرژی برای ارائه خدمات انرژی به کاربران استفاده کند، مزایای ذخیره‌سازی انرژی را با کاربران به نسبت توافق‌شده تقسیم کند و سپس بخشی از مزایا را به طرف اجاره‌دهنده تأمین مالی بازپرداخت کند. پس از انقضای مدت اجاره، ارائه‌دهنده خدمات انرژی مالکیت تأسیسات ذخیره‌سازی انرژی را به دست می‌آورد. نمودار مدل کسب‌وکار به شرح زیر است:

V. قراردادهای تجاری مشترک

در مدل مورد بحث، پروتکل‌های اصلی کسب‌وکار و جنبه‌های مرتبط به شرح زیر تشریح شده‌اند:

1.توافقنامه چارچوب همکاری:

نهادها ممکن است برای ایجاد چارچوبی برای همکاری، وارد یک توافقنامه چارچوب همکاری شوند. به عنوان مثال، در مدل مدیریت انرژی قراردادی، ارائه دهنده خدمات انرژی می‌تواند چنین توافقنامه‌ای را با ارائه دهنده تجهیزات امضا کند و مسئولیت‌هایی مانند ساخت و بهره‌برداری از سیستم ذخیره انرژی را مشخص کند.

2.توافقنامه مدیریت انرژی برای سیستم‌های ذخیره انرژی:

این توافق‌نامه معمولاً در مورد مدل مدیریت انرژی قراردادی و مدل «مدیریت انرژی قراردادی + لیزینگ تأمین مالی» اعمال می‌شود. این مدل شامل ارائه خدمات مدیریت انرژی توسط ارائه‌دهنده خدمات انرژی به کاربر است و مزایای مربوطه به کاربر تعلق می‌گیرد. مسئولیت‌ها شامل پرداخت‌ها از کاربر و همکاری در توسعه پروژه است، در حالی که ارائه‌دهنده خدمات انرژی، طراحی، ساخت و بهره‌برداری را انجام می‌دهد.

3.قرارداد فروش تجهیزات:

به جز مدل اجاره خالص، قراردادهای فروش تجهیزات در تمام مدل‌های ذخیره‌سازی انرژی تجاری مرتبط هستند. به عنوان مثال، در مدل سرمایه‌گذاری شخصی کاربر، توافقاتی با تامین‌کنندگان تجهیزات برای خرید و نصب تأسیسات ذخیره‌سازی انرژی انجام می‌شود. تضمین کیفیت، رعایت استانداردها و خدمات پس از فروش از ملاحظات حیاتی هستند.

4.قرارداد خدمات فنی:

این توافق‌نامه معمولاً با ارائه‌دهنده تجهیزات برای ارائه خدمات فنی مانند طراحی سیستم، نصب، بهره‌برداری و نگهداری امضا می‌شود. الزامات شفاف خدمات و رعایت استانداردها از جنبه‌های ضروری هستند که باید در توافق‌نامه‌های خدمات فنی به آنها پرداخته شود.

5.قرارداد اجاره تجهیزات:

در سناریوهایی که ارائه دهندگان تجهیزات، مالکیت تأسیسات ذخیره‌سازی انرژی را حفظ می‌کنند، قراردادهای اجاره تجهیزات بین کاربران و ارائه دهندگان امضا می‌شود. این قراردادها مسئولیت‌های کاربر را برای نگهداری و تضمین عملکرد عادی تأسیسات مشخص می‌کنند.

6.قرارداد اجاره تأمین مالی:

در مدل «مدیریت انرژی قراردادی + لیزینگ مالی»، معمولاً یک قرارداد لیزینگ مالی بین کاربران یا ارائه‌دهندگان خدمات انرژی و طرفین لیزینگ مالی منعقد می‌شود. این قرارداد، خرید و تأمین تأسیسات ذخیره‌سازی انرژی، حقوق مالکیت در طول و پس از مدت اجاره و ملاحظات مربوط به انتخاب تأسیسات ذخیره‌سازی انرژی مناسب برای کاربران خانگی یا ارائه‌دهندگان خدمات انرژی را تعیین می‌کند.

VI. اقدامات احتیاطی ویژه برای ارائه دهندگان خدمات انرژی

ارائه دهندگان خدمات انرژی نقش مهمی در زنجیره دستیابی به ذخیره انرژی صنعتی و تجاری و کسب مزایای ذخیره انرژی ایفا می‌کنند. برای ارائه دهندگان خدمات انرژی، مجموعه‌ای از مسائل وجود دارد که در زمینه ذخیره انرژی صنعتی و تجاری نیاز به توجه ویژه دارند، مانند آماده‌سازی پروژه، تأمین مالی پروژه، تهیه و نصب تأسیسات. ما به طور خلاصه این مسائل را به شرح زیر فهرست می‌کنیم: