某加工企業(yè)供能不足情況下裝配儲(chǔ)能系統(tǒng)的分析

1用電負(fù)荷數(shù)據(jù)分析

(1）可參照電力監(jiān)控?cái)?shù)據(jù),逐級(jí)分析高峰、低谷負(fù)荷期并統(tǒng)計(jì)時(shí)間段等。比如:分析供用電系統(tǒng)數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)1、6、7、8、11、12月為高峰負(fù)荷期,2、3、4、5月為次高峰負(fù)荷期,9、10月為低負(fù)荷期。

用電高峰負(fù)荷期處于總裝機(jī)容量的80%～100%。2019年8月約有17天的高峰時(shí)段,負(fù)荷占比為90%～98%:12月約有21天的高峰時(shí)段,負(fù)荷占比為90%～96%。低負(fù)荷期處于總裝機(jī)容量的60%～85%,用電狀況良好。

綜上所述,在用電高峰期,從運(yùn)行安全性考慮,經(jīng)常采用限電拉路措施,造成了停供電的可能:緊急情況下還會(huì)啟用小容量應(yīng)急電源予以應(yīng)對。這些緊急措施對于加工企業(yè)來說,增加了安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn),且必然造成經(jīng)濟(jì)效益損失。

(2）分解各區(qū)域供電數(shù)據(jù)。比如:該企業(yè)分為A、B、C、D四個(gè)區(qū)域,根據(jù)各區(qū)域監(jiān)控平臺(tái)數(shù)據(jù)以及現(xiàn)場實(shí)抄數(shù)據(jù)分析,A區(qū)域負(fù)荷占比為10%～20%:B區(qū)域占比為20%～25%:C區(qū)域占比為20%～50%,且每日負(fù)荷波動(dòng)較大:D區(qū)域?yàn)槊裼脜^(qū)域,屬于居民用電,占比為10%～25%。

綜上所述,每日08:00一16:00為同期用電高峰期,16:00一20:00為次高峰期,20:00一次日08:00為低谷期。找準(zhǔn)高峰時(shí)段后,只要將尖峰段"削平"即可緩解同期高峰負(fù)荷的壓力。另外,可以充分利用低谷時(shí)段,實(shí)施"削峰填谷"的運(yùn)行策略。

2管理層面和技術(shù)層面解決方式

供能不足的關(guān)鍵在于負(fù)荷開啟時(shí)間極度同期。管理層面:采取生產(chǎn)區(qū)域錯(cuò)峰用電方式,根據(jù)加工任務(wù),調(diào)整設(shè)備開啟同期時(shí)段,在一定程度上可緩解總?cè)萘坎蛔銓?dǎo)致的超負(fù)荷現(xiàn)象。但在生產(chǎn)環(huán)節(jié)全部開啟的情況下,錯(cuò)峰方式并不能完全解決超負(fù)荷問題,只能采取"削峰填谷"的方式,建設(shè)一套儲(chǔ)能系統(tǒng),讓負(fù)荷高峰區(qū)變得平緩。

3建設(shè)儲(chǔ)能系統(tǒng),緩解供電壓力

3.1儲(chǔ)能系統(tǒng)作用

該儲(chǔ)能系統(tǒng)能提供削峰填谷、平抑電價(jià)、應(yīng)急備電功能,并能為上級(jí)電力部門提供輔助服務(wù),從而有效控制用電費(fèi)用。配置儲(chǔ)能系統(tǒng)前后電力需求預(yù)估如圖1所示。

圖1配置儲(chǔ)能系統(tǒng)前后電力需求預(yù)估

3.2儲(chǔ)能系統(tǒng)的布局及設(shè)計(jì)選擇

以配置典型的500kw/2Mw·h儲(chǔ)能系統(tǒng)為例接入10kV母線。充放電能力最大500kw,約占總?cè)萘康?%,可將高峰時(shí)刻的負(fù)荷降低到原容量的92%以下,新增500kw充放電能力小于用電低谷、平段之間的容量差,充電時(shí)不會(huì)造成總用電負(fù)荷超載。

以一年中某天為例,配置儲(chǔ)能系統(tǒng)前后負(fù)荷曲線對比如圖2所示,原負(fù)荷曲線因配置儲(chǔ)能系統(tǒng)而實(shí)現(xiàn)"削峰填谷"。

4建設(shè)儲(chǔ)能系統(tǒng)效益計(jì)算

(1）北京電價(jià)時(shí)段劃分:高峰時(shí)段(10:00一15:00,18:00一21:00）、平段(07:00一10:00,15:00一18:00,21:00一23:00）、低谷時(shí)段(23:00一次日07:00）。根據(jù)北京電價(jià)時(shí)段,儲(chǔ)能系統(tǒng)每日充放電2次:在谷段23:00一次日07:00進(jìn)行第一次充電4h,保證電池s0C為100%,在高峰時(shí)段10:00一15:00進(jìn)行第一次放電:在平段15:00一18:00進(jìn)行第二次充電3h,在高峰時(shí)段18:00一21:00進(jìn)行第二次放電。

(2）北京市現(xiàn)行階梯銷售電價(jià):根據(jù)《關(guān)于調(diào)整本市一般工商業(yè)銷售電價(jià)有關(guān)問題的通知》(京發(fā)改(2019)758號(hào)）,1～10kV電壓等級(jí)的一般工商業(yè)用戶尖峰時(shí)段電價(jià)為1.4167元/(kw·h）,高峰時(shí)段電價(jià)為1.2884元/(kw·h）,平段電價(jià)為0.7697元/(kw·h）,低谷時(shí)段電價(jià)為0.3023元/(kw·h）。由此可見,尖峰、低谷時(shí)段電價(jià)差額為1.1144元/(kw·h）,高峰、低谷時(shí)段電價(jià)差額為0.9861元/(kw·h）,平谷時(shí)段電價(jià)差額為0.4674元/(kw·h）,高峰、平段電價(jià)差額為

圖2配置儲(chǔ)能系統(tǒng)前后負(fù)荷曲線對比

注:圖中充電為儲(chǔ)能系統(tǒng)從電網(wǎng)充電,放電為儲(chǔ)能系統(tǒng)向電網(wǎng)放電.

0.5187元/(kw·h）。

(3）儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行10年經(jīng)濟(jì)測算表如表1所示。

綜上所述,加入儲(chǔ)能系統(tǒng),一方面可以對整個(gè)供電系統(tǒng)進(jìn)行必要的擴(kuò)容,另一方面可以"削峰填谷",形成峰谷價(jià)差利潤。該系統(tǒng)投資金額約496萬元,年平均收益約44萬元,10年合計(jì)收益約440萬元。

5結(jié)語

本文通過對某加工企業(yè)負(fù)荷數(shù)據(jù)的分析,分解出高峰及低谷用電時(shí)段,得出以下結(jié)論:面對調(diào)整同期性無法解決的問題及不能限電的情況,通過投資建設(shè)一套儲(chǔ)能系統(tǒng)來保證持續(xù)供電的要求十分必要。雖然投資額為496萬元,10年回收金額約440萬元,但在保障供電安全和持續(xù)用電方面還是值得的。