Mikä onIteollisuus- jaCkaupallinenEenergiaSvarastointi jaCyhteinenBliiketoimintaMmallit

ITeollisuuden ja kaupallisen energian varastointi

”Teollinen ja kaupallinen energian varastointi” viittaa teollisuus- tai kaupallisissa laitoksissa käytettyihin energian varastointijärjestelmiin.

Loppukäyttäjien näkökulmasta energian varastointi voidaan luokitella sähkönjakelupuolen, sähköverkon ja käyttäjän puolen energian varastointiin. Sähkönjakelupuolen ja sähköverkon energian varastointia kutsutaan myös mittaria edeltäväksi energian varastoinniksi tai massavarastointiksi, kun taas käyttäjän puolen energian varastointia kutsutaan mittarin jälkeiseksi energian varastoinniksi. Käyttäjän puolen energian varastointi voidaan jakaa edelleen teolliseen ja kaupalliseen energian varastointiin sekä kotitalouksien energian varastointiin. Pohjimmiltaan teollinen ja kaupallinen energian varastointi kuuluu käyttäjän puolen energian varastointiin, ja se palvelee teollisia tai kaupallisia laitoksia. Teollista ja kaupallista energian varastointia käytetään erilaisissa ympäristöissä, kuten teollisuuspuistoissa, kauppakeskuksissa, datakeskuksissa, tietoliikenneasemilla, hallintorakennuksissa, sairaaloissa, kouluissa ja asuinrakennuksissa.

Teknisestä näkökulmasta teollisten ja kaupallisten energian varastointijärjestelmien arkkitehtuuri voidaan luokitella kahteen tyyppiin: tasavirtakytkentäisiin järjestelmiin ja vaihtovirtakytkentäisiin järjestelmiin. Tasavirtakytkentäjärjestelmissä käytetään tyypillisesti integroituja aurinkosähköjärjestelmiä, jotka koostuvat useista komponenteista, kuten aurinkosähkön tuotantojärjestelmistä (pääasiassa aurinkomoduuleista ja ohjaimista), energian varastointijärjestelmistä (pääasiassa akkupaketeista, kaksisuuntaisista muuntimista ("PCS"), akunhallintajärjestelmistä ("BMS"), jotka mahdollistavat aurinkosähkön tuotannon ja varastoinnin integroinnin), energianhallintajärjestelmistä ("EMS-järjestelmät") jne.

Perustavanlaatuinen toimintaperiaate on akkupakettien suora lataus aurinkosähkömoduulien tuottamalla tasavirralla aurinkosähköohjainten avulla. Lisäksi verkosta tuleva vaihtovirta voidaan muuntaa tasavirraksi akkupaketin lataamiseksi PCS:n avulla. Kun kuorma tarvitsee sähköä, akku vapauttaa virtaa, ja energiankeräyspiste on akun päässä. Toisaalta vaihtovirtakytkentäjärjestelmät koostuvat useista komponenteista, mukaan lukien aurinkosähköntuotantojärjestelmät (pääasiassa aurinkosähkömoduuleista ja verkkoon kytketyistä invertteristä), energian varastointijärjestelmät (pääasiassa akkupaketit, PCS, BMS jne.), EMS-järjestelmä jne.

Perustoimintaperiaatteena on aurinkosähkömoduulien tuottaman tasavirran muuntaminen vaihtovirraksi verkkoon kytkettyjen invertterien avulla, jotka voidaan syöttää suoraan verkkoon tai sähkökuormiin. Vaihtoehtoisesti se voidaan muuntaa tasavirraksi PCS:n avulla ja ladata akkupakettiin. Tässä vaiheessa energiankeräyspiste on vaihtovirtapäässä. Tasavirtakytkentäjärjestelmät tunnetaan kustannustehokkuudestaan ​​ja joustavuudestaan, ja ne sopivat tilanteisiin, joissa käyttäjät kuluttavat vähemmän sähköä päivällä ja enemmän yöllä. Toisaalta vaihtovirtakytkentäjärjestelmille on ominaista korkeammat kustannukset ja joustavuus, ja ne sopivat ihanteellisesti sovelluksiin, joissa aurinkosähköntuotantojärjestelmät ovat jo käytössä tai joissa käyttäjät kuluttavat enemmän sähköä päivällä ja vähemmän yöllä.

Yleisesti ottaen teollisten ja kaupallisten energian varastointijärjestelmien arkkitehtuuri voi toimia itsenäisesti pääsähköverkosta ja muodostaa mikroverkon aurinkosähkön tuotantoa ja akkujen varastointia varten.

II. Peak Valleyn arbitraasi

Huippulaakson arbitraasi on yleisesti käytetty ansaintamalli teollisessa ja kaupallisessa energian varastoinnissa, jossa sähkö ladataan verkosta alhaisilla sähkön hinnoilla ja puretaan korkeilla sähkön hinnoilla.

Esimerkiksi Kiinassa teollisuus- ja kauppasektorit noudattavat tyypillisesti käyttöaikaperusteista sähkön hinnoittelupolitiikkaa ja huippusähkön hinnoittelupolitiikkaa. Esimerkiksi Shanghain alueella Shanghain kehitys- ja uudistuskomissio antoi tiedotteen kaupungin käyttöaikaperusteisen sähkön hinnoittelumekanismin parantamiseksi (Shanghai Development and Reform Commission [2022] nro 50). Tiedotteen mukaan:

Yleisten teollisten ja kaupallisten käyttötarkoitusten sekä muun kaksijakoisen ja suuren teollisen kaksijakoisen sähkönkulutuksen osalta huippuaika on talvella (tammikuu ja joulukuu) klo 19.00–21.00 ja kesällä (heinä- ja elokuu) klo 12.00–14.00.

Kesän (heinä-, elokuu- ja syyskuu) sekä talven (tammikuu- ja joulukuu) huippuhintojen aikana sähkön hinta nousee 80 % kiinteän hinnan perusteella. Vastaavasti alhaisten aikojen aikana sähkön hinta laskee 60 % kiinteän hinnan perusteella. Lisäksi huippuhintojen aikana sähkön hinta nousee 25 % huippuhinnan perusteella.

Muina kuukausina huippusesonkeina sähkön hinta nousee 60 % kiinteän hinnan perusteella, kun taas matalasesonkeina hinnat laskevat 50 % kiinteän hinnan perusteella.

Yleisen teollisuuden, kaupan ja muun yksittäisen järjestelmän sähkönkulutuksen osalta erotellaan vain huippu- ja laaksotunnit ilman huipputuntien tarkempaa jaottelua. Kesän (heinäkuu, elokuu, syyskuu) ja talven (tammikuu, joulukuu) huippuaikoina sähkön hinta nousee 20 % kiinteän hinnan perusteella, kun taas alhaisten aikojen aikana hinnat laskevat 45 % kiinteän hinnan perusteella. Muina kuukausina huippuaikoina sähkön hinta nousee 17 % kiinteän hinnan perusteella, kun taas alhaisten aikojen aikana hinnat laskevat 45 % kiinteän hinnan perusteella.

Teollisuuden ja kaupan energian varastointijärjestelmät hyödyntävät tätä hinnoittelurakennetta ostamalla edullista sähköä ruuhka-aikojen ulkopuolella ja toimittamalla sitä kuormalle ruuhka-aikoina tai korkean hinnan sähköjaksoina. Tämä käytäntö auttaa vähentämään yrityksen sähkökuluja.

IIIEnergian aikasiirto

”Energian aikasiirto” tarkoittaa sähkönkulutuksen ajoituksen säätämistä energian varastoinnin avulla huippukulutuksen tasoittamiseksi ja alhaisen kysynnän jaksojen täyttämiseksi. Käytettäessä sähköntuotantolaitteita, kuten aurinkokennoja, tuotantokäyrän ja kuormituskulutuskäyrän välinen epäsuhta voi johtaa tilanteisiin, joissa käyttäjät joko myyvät ylimääräistä sähköä verkkoon halvemmalla hinnalla tai ostavat sähköä verkosta korkeammalla hinnalla.

Tämän ratkaisemiseksi käyttäjät voivat ladata akkua alhaisen sähkönkulutuksen aikoina ja purkaa varastoitua sähköä huippukulutuksen aikana. Tämän strategian tavoitteena on maksimoida taloudelliset hyödyt ja vähentää yritysten hiilidioksidipäästöjä. Lisäksi uusiutuvista lähteistä peräisin olevan ylijäämäisen tuuli- ja aurinkoenergian säästäminen myöhempää käyttöä varten huippukulutuksen aikoina pidetään myös energian aikasiirtokäytäntönä.

Energian aikasiirtotekniikalla ei ole tiukkoja vaatimuksia lataus- ja purkausaikataulujen suhteen, ja näiden prosessien tehoparametrit ovat suhteellisen joustavia, mikä tekee siitä monipuolisen ratkaisun, jota käytetään usein.

IV.Yhteisiä liiketoimintamalleja teolliselle ja kaupalliselle energian varastoinnille

1.AiheImukana

Kuten aiemmin mainittiin, teollisen ja kaupallisen energian varastoinnin ydin on energian varastointilaitosten ja -palveluiden hyödyntämisessä sekä energian varastointietujen saamisessa Peak Valley -arbitraasin ja muiden menetelmien avulla. Tämän ketjun pääasiallisia osallistujia ovat laitetoimittaja, energiapalvelujen tarjoaja, rahoitusleasing-osapuoli ja käyttäjä:

2.YleinenBliiketoimintaMmallit

Tällä hetkellä teollisen ja kaupallisen energian varastointiin on neljä yleistä liiketoimintamallia: ”käyttäjän oma investointi”, ”puhdas leasing”, ”sopimusenergianhallinta” ja ”sopimusenergianhallinta + rahoitusleasing”. Olemme tiivistäneet nämä seuraavasti:

(1)Use Iinvestointi

Käyttäjän omasijoitusmallissa käyttäjä ostaa ja asentaa energian varastointijärjestelmiä itse hyötyäkseen energian varastoinnin eduista, pääasiassa huippujen ja laaksojen arbitraasin avulla. Tässä tilassa, vaikka käyttäjä voi suoraan vähentää huippujen kuormitusta ja laaksojen täyttöä sekä alentaa sähkökustannuksia, hänen on silti kannettava alkuinvestointikustannukset sekä päivittäiset käyttö- ja ylläpitokulut. Liiketoimintamallin kaavio on seuraava:

(2) PuhdasLhelpottaminen

Puhtaassa leasing-mallissa käyttäjän ei tarvitse ostaa energian varastointilaitteita itse. Hänen tarvitsee vain vuokrata energian varastointilaitteet laitetoimittajalta ja maksaa vastaavat maksut. Laitetoimittaja tarjoaa käyttäjälle rakennus-, käyttö- ja kunnossapitopalveluita, ja käyttäjä nauttii tästä syntyvistä energian varastointituloista. Liiketoimintamallikaavio on seuraava:

(3) Sopimusenergianhallinta

Sopimusenergianhallintamallissa energiapalveluntarjoaja investoi energian varastointitilojen hankintaan ja tarjoaa niitä käyttäjille energiapalveluiden muodossa. Energiapalveluntarjoaja ja käyttäjä jakavat energian varastoinnin hyödyt sovitulla tavalla (mukaan lukien voitonjako, sähkön hinnanalennukset jne.), eli he käyttävät energian varastointivoimalaitosjärjestelmää sähköenergian varastointiin sähkön hinta-ajoina tai normaalihinta-aikoina ja syöttävät sitten virtaa käyttäjän kuormaan sähkön huippuhinta-aikoina. Käyttäjä ja energiapalveluntarjoaja jakavat sitten energian varastoinnin hyödyt sovitussa suhteessa. Verrattuna käyttäjän omaan investointimalliin, tässä mallissa on mukana energiapalveluntarjoajia, jotka tarjoavat vastaavia energian varastointipalveluita. Energiapalveluntarjoajat toimivat sijoittajien roolissa sopimusenergianhallintamallissa, mikä jossain määrin vähentää käyttäjien investointipainetta. Liiketoimintamallin kaavio on seuraava:

(4) Sopimusenergianhallinta + rahoitusleasing

”Sopimusenergianhallinta + rahoitusleasing” -malli viittaa rahoitusleasing-osapuolen käyttöönottoon energian varastointitilojen ja/tai energiapalveluiden vuokralleantajana sopimusenergianhallintamallissa. Sopimusenergianhallintamalliin verrattuna rahoitusleasing-osapuolten käyttöönotto energian varastointitilojen ostamiseksi vähentää huomattavasti energiapalvelujen tarjoajien taloudellista painetta, mikä antaa heille mahdollisuuden keskittyä paremmin sopimusenergianhallintapalveluihin.

”Sopimusenergianhallinta + rahoitusleasing” -malli on suhteellisen monimutkainen ja siinä on useita alimalleja. Yksi yleinen alimalli on esimerkiksi se, että energiapalveluntarjoaja hankkii ensin energian varastointilaitokset laitetoimittajalta, ja sitten rahoitusleasing-osapuoli valitsee ja ostaa energian varastointilaitokset käyttäjän kanssa tekemänsä sopimuksen mukaisesti ja vuokraa ne käyttäjälle.

Vuokrasopimuksen aikana energiavarastojen omistusoikeus kuuluu leasing-rahoitusosapuolelle, ja käyttäjällä on oikeus käyttää niitä. Vuokrasopimuksen päätyttyä käyttäjä voi saada energiavarastojen omistusoikeuden. Energiapalvelujen tarjoaja tarjoaa käyttäjille pääasiassa energiavarastojen rakentamis-, käyttö- ja kunnossapitopalveluita ja voi saada leasing-rahoitusosapuolelta vastaavan vastikkeen laitteiden myynnistä ja käytöstä. Liiketoimintamallikaavio on seuraava:

Toisin kuin edellisessä siemenmallissa, toisessa siemenmallissa rahoitusleasing-osapuoli investoi suoraan energiapalveluntarjoajaan käyttäjän sijaan. Tarkemmin sanottuna rahoitusleasing-osapuoli valitsee ja ostaa energian varastointilaitoksia laitetoimittajalta energiapalveluntarjoajan kanssa tekemänsä sopimuksen mukaisesti ja vuokraa energian varastointilaitokset energiapalveluntarjoajalle.

Energiapalveluntarjoaja voi käyttää tällaisia ​​energian varastointilaitoksia tarjotakseen energiapalveluita käyttäjille, jakaa energian varastoinnin hyödyt käyttäjien kanssa sovitussa suhteessa ja sitten maksaa osan hyödyistä takaisin rahoitusleasing-osapuolelle. Leasing-kauden päätyttyä energiapalveluntarjoaja saa omistusoikeuden energian varastointilaitokseen. Liiketoimintamallikaavio on seuraava:

V. Yhteiset liiketoimintasopimukset

Käsitellyssä mallissa ensisijaiset liiketoimintaprotokollat ​​ja niihin liittyvät näkökohdat on esitetty seuraavasti:

1.Yhteistyöpuitesopimus:

Yksiköt voivat tehdä yhteistyösopimuksen luodakseen yhteistyökehyksen. Esimerkiksi sopimuspohjaisessa energianhallintamallissa energiapalveluntarjoaja voi allekirjoittaa tällaisen sopimuksen laitetoimittajan kanssa, jossa esitetään vastuut, kuten energian varastointijärjestelmän rakentaminen ja käyttö.

2.Energianhallintasopimus energian varastointijärjestelmille:

Tämä sopimus koskee tyypillisesti sopimusenergianhallintamallia ja "sopimusenergianhallinta + rahoitusleasing" -mallia. Se tarkoittaa, että energiapalveluntarjoaja tarjoaa käyttäjälle energianhallintapalveluita, joista käyttäjä saa vastaavat hyödyt. Vastuisiin kuuluvat käyttäjän maksut ja projektikehitysyhteistyö, kun taas energiapalveluntarjoaja hoitaa suunnittelun, rakentamisen ja käytön.

3.Laitteiden myyntisopimus:

Puhdasta leasing-mallia lukuun ottamatta laitteiden myyntisopimukset ovat merkityksellisiä kaikissa kaupallisissa energian varastointimalleissa. Esimerkiksi käyttäjän omainvestointimallissa tehdään sopimuksia laitetoimittajien kanssa energian varastointilaitteiden ostamisesta ja asentamisesta. Laadunvarmistus, standardien noudattaminen ja myynnin jälkeinen palvelu ovat ratkaisevan tärkeitä näkökohtia.

4.Tekninen palvelusopimus:

Tämä sopimus allekirjoitetaan tyypillisesti laitetoimittajan kanssa teknisten palveluiden, kuten järjestelmän suunnittelun, asennuksen, käytön ja kunnossapidon, toimittamiseksi. Selkeät palveluvaatimukset ja standardien noudattaminen ovat olennaisia ​​näkökohtia, jotka on käsiteltävä teknisissä palvelusopimuksissa.

5.Laitteiden vuokrasopimus:

Tilanteissa, joissa laitetoimittajat säilyttävät energian varastointilaitosten omistusoikeuden, käyttäjien ja toimittajien välillä allekirjoitetaan laitteiden leasing-sopimuksia. Näissä sopimuksissa määritellään käyttäjien vastuut laitosten ylläpidosta ja normaalin toiminnan varmistamisesta.

6.Rahoitusleasingsopimus:

”Sopimusenergianhallinta + rahoitusleasing” -mallissa rahoitusleasingsopimus tehdään yleensä käyttäjien tai energiapalveluntarjoajien ja rahoitusleasing-osapuolten välillä. Tämä sopimus säätelee energian varastointitilojen ostoa ja tarjoamista, omistusoikeuksia vuokrasopimuksen aikana ja sen jälkeen sekä huomioon otettavia seikkoja sopivien energian varastointitilojen valinnassa kotitalouksille tai energiapalveluntarjoajille.

VI. Energiapalvelujen tarjoajia koskevat erityiset varotoimet

Energiapalvelujen tarjoajilla on merkittävä rooli teollisen ja kaupallisen energian varastoinnin toteuttamisessa ja energian varastointihyötyjen saamisessa. Energiapalvelujen tarjoajilla on useita asioita, joihin on kiinnitettävä erityistä huomiota teollisen ja kaupallisen energian varastoinnin yhteydessä, kuten hankkeiden valmistelu, hankkeiden rahoitus, laitosten hankinta ja asennus. Listaamme nämä asiat lyhyesti seuraavasti: