Hóa đơn điện thương mại: Phí nhu cầu và lưu trữ

Hóa đơn tiền điện thương mại không chỉ được xác định bởi mức tiêu thụ năng lượng. Đối với nhiều cơ sở, chi phí cuối cùng phụ thuộc vào số kilowatt{1}}giờ (kWh) được sử dụng, nhu cầu kilowatt (kW) cao nhất được ghi nhận trong kỳ thanh toán, thời điểm nhu cầu đó xảy ra và biểu giá tiện ích cụ thể áp dụng cho cơ sở.

Đó là lý do tại sao một cơ sở có thể giảm mức tiêu thụ năng lượng hàng tháng mà vẫn phải trả hóa đơn cao ngất ngưởng. Nhu cầu tăng đột biến trong thời gian ngắn có thể đặt ra phí nhu cầu trong tháng, trong khi việc định giá--theo thời gian sử dụng có thể khiến điện năng tiêu thụ trong một giờ đắt hơn so với cùng lượng điện tiêu thụ trong một giờ khác.

Bộ lưu trữ đằng sau đồng hồ đo có thể hữu ích trong một số trường hợp này nhưng điểm xuất phát chính xác không phải là kích thước pin. Đó là hóa đơn, biểu giá và hồ sơ tải trọng. Chương trình Quản lý Năng lượng Liên bang của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ cũng đưa ra sự khác biệt tương tự trong hướng dẫn vềđánh giá các lựa chọn tỷ lệ tiện ích: phí năng lượng, phí nhu cầu và phí cố định phản ứng khác nhau trước những thay đổi trong hoạt động của địa điểm.

Điều gì tạo nên sự khác biệt trong hóa đơn tiền điện thương mại?

Biểu giá thương mại có thể bao gồm nhiều thành phần chi phí cùng một lúc:

• Phí năng lượngdựa trên tổng mức tiêu thụ điện tính bằng kWh.
• Phí cầudựa trên nhu cầu tối đa hoặc tính theo kW.
• Phí thời gian{0}}sử dụng{1}}thay đổi theo giờ, ngày hoặc mùa.
• Phí cố địnhkhông thay đổi theo mức tiêu dùng hàng tháng.
• Thuế quan-quy tắc cụ thểchẳng hạn như bánh cóc nhu cầu, yêu cầu thanh toán tối thiểu, điều khoản riêng hoặc điều khoản theo mùa.

Sự kết hợp chính xác phụ thuộc vào tiện ích, tầng lớp khách hàng, cấp điện áp, vị trí, mùa và biểu giá. Do đó, ước tính mức tiết kiệm pin chung-ít hữu ích hơn nhiều so với phân tích được thực hiện dựa trên biểu giá thực tế của cơ sở.

Phí năng lượng: Số tiền bạn phải trả cho kWh

Phí năng lượng được tính dựa trên lượng điện năng tiêu thụ trong kỳ thanh toán. Một phép tính đơn giản là:

Phí năng lượng=điện năng tiêu thụ tính bằng kWh × mức giá $/kWh áp dụng

Nếu biểu giá sử dụng cách định giá theo thời gian sử dụng thì có thể có nhiều mức năng lượng thay vì một. Điện tiêu thụ trong-giờ cao điểm có thể đắt hơn điện tiêu thụ trong-giờ thấp điểm, vì vậy, hóa đơn phụ thuộc vào cả tổng mức tiêu thụ và thời gian.

Các biện pháp hiệu quả chủ yếu giải quyết phần này của dự luật. Các ví dụ bao gồm giảm thời gian chạy của thiết bị không cần thiết, cải thiện hiệu suất làm lạnh hoặc HVAC, nâng cấp động cơ kém hiệu quả và khắc phục các sự cố điều khiển gây lãng phí năng lượng.

Phí nhu cầu: Số tiền bạn phải trả cho kW cao điểm

Phí nhu cầu hoạt động khác nhau. Thay vì đo lượng điện tiêu thụ trong tháng, nhu cầu đo lường tốc độ tiêu thụ điện của cơ sở trong một khoảng thời gian xác định. Nó được biểu thị bằng kilowatt.

Cách tính phí-theo nhu cầu được đơn giản hóa là:

Phí nhu cầu=nhu cầu tính phí tính bằng kW × tỷ lệ nhu cầu tính bằng $/kW

Đây là lý do tại sao một khoảng thời gian ngắn hoạt động đồng thời có thể quan trọng. Nếu máy làm lạnh, máy nén lạnh, thiết bị xử lý, máy bơm và bộ sạc xe điện đều tiêu thụ nhiều điện năng trong cùng một khoảng thời gian, thì đỉnh điểm có thể tạo nên nhu cầu được lập hóa đơn ngay cả khi sự kiện diễn ra trong thời gian ngắn.

Một-nghiên cứu trong phòng thí nghiệm quốc gia về thuế quan thương mại của Hoa Kỳ đã xác định cường độ-nhu cầu là một yếu tố dự báo quan trọng về tính kinh tế của pin--đồng hồ đo, đồng thời nhấn mạnh rằng khả năng tồn tại của dự án phải được đánh giá theo từng trường hợp. Xem nghiên cứu trênđằng sau--bộ lưu trữ pin và phí nhu cầu thương mại.

Nhu cầu thanh toán và khoảng thời gian đo lường

Các tiện ích không phải tất cả đều tính toán nhu cầu theo cùng một cách. Biểu giá xác định khoảng thời gian và quy tắc được sử dụng để xác định nhu cầu được lập hoá đơn. Đo lường theo khoảng thời gian có thể ghi lại dữ liệu theo giờ hoặc 15 phút và khoảng thời gian đủ điều kiện cao nhất có thể trở thành thông tin đầu vào quan trọng cho hóa đơn hàng tháng.

Hóa đơn hàng tháng cho thấy kết quả tài chính. Dữ liệu khoảng thời gian cho thấy kết quả đã xảy ra như thế nào. Sự khác biệt đó trở nên cần thiết khi quyết định liệu một đỉnh có thể lặp lại, có thể tránh được hay phù hợp để lưu trữ hay không.

Nhu cầu không-trùng hợp, TOU và ghép nối

A phí nhu cầu không trùng hợp-có thể dựa trên nhu cầu cao nhất hàng tháng bất kể thời gian trong ngày. MỘTphí nhu cầu thời gian-sử dụng{1}}chỉ có thể áp dụng cho nhu cầu được ghi lại trong khoảng thời gian được chỉ định. Một số mức thuế bao gồm cả hai.

A nhu cầu bánh cóchoặc việc cung cấp-nhìn lại có thể khiến nhu cầu thanh toán phụ thuộc một phần vào mức cao nhất được ghi nhận trong những tháng trước. Điều đó có nghĩa là một sự kiện cao bất thường có thể ảnh hưởng đến chi phí sau tháng xảy ra sự kiện đó. Bảng thuật ngữ tỷ lệ-tiện ích của DOE thảo luận cụ thể về nhu cầu-không trùng hợp, nhu cầu TOU và cấu trúc xem xét lại nhu cầu-.

Đối với việc kiểm soát lưu trữ, hậu quả là rất thực tế: việc loại bỏ sai thời điểm cao điểm có thể tiết kiệm được rất ít hoặc không có gì nếu một khoảng thời gian khác vẫn xác định nhu cầu được lập hóa đơn.

kWh và kWh: Sự khác biệt làm thay đổi chiến lược

Hiểu biếtkWh so với kWhlà nền tảng cho quản lý năng lượng thương mại.

• kW đo công suất.Nó mô tả tốc độ sử dụng điện tại một điểm hoặc trong một khoảng thời gian đo.
• kWh đo năng lượng.Nó mô tả tổng lượng năng lượng điện được sử dụng theo thời gian.

Một sự tương tự hữu ích là lái xe: kW tương tự như tốc độ, trong khi kWh gần với tổng quãng đường đã đi. Một tòa nhà có thể giảm tổng số kWh mà không làm giảm đáng kể lượng kW cao nhất. Nó cũng có thể đạt được mức kWh tối đa ngắn mà không làm thay đổi nhiều kWh hàng tháng.

Đó là những vấn đề chi phí khác nhau. Hiệu quả thường nhằm mục đích giảm sử dụng năng lượng. Quản lý cao điểm nhằm mục đích kiểm soát hình dạng và thời điểm của nhu cầu.

Thời gian--tỷ lệ sử dụng thay đổi chi phí năng lượng thương mại như thế nào

Việc định giá theo thời gian sử dụng--thêm một câu hỏi về thời gian vào hóa đơn:khiđiện có được lấy từ lưới điện không?

Nếu-điện cao điểm đắt hơn thì phụ tải linh hoạt có thể được chuyển sang các khoảng thời gian-chi phí thấp hơn. Một quy trình có thể bắt đầu sớm hơn, việc sạc xe điện có thể được lên lịch ngoài khung giờ cao điểm hoặc hệ thống nhiệt có thể-làm mát trước những giờ có giá-cao hơn. Đây làchuyển tải, và không nên nhầm lẫn nó với hiệu quả.

Hiệu quả làm giảm lượng năng lượng cần thiết. Sự dịch chuyển tải thay đổi khi năng lượng đó được rút ra. Một chiến lược năng lượng được thiết kế tốt-có thể sử dụng cả hai.

Đằng sau--Bộ lưu trữ năng lượng của đồng hồ là gì?

Phía sau-đồng hồ-hoặc BTM, là thiết bị nằm ở phía bên đồng hồ tiện ích của khách hàng. Từ góc độ của tiện ích, đồng hồ đo sẽ thấy sự tương tác ròng của cơ sở với lưới điện.

Tài nguyên BTM có thể thay đổi hồ sơ đó. Trong một cơ sở thương mại, tài nguyên có thể là hệ thống lưu trữ năng lượng pin, bộ lưu trữ nhiệt, tải có thể kiểm soát, sản xuất tại chỗ hoặc kết hợp các công nghệ. Để có chế độ xem ở cấp hệ thống-rộng hơn, hãy xemgiải pháp lưu trữ năng lượng thương mại và công nghiệp.

Lưu trữ năng lượng pin

Hệ thống lưu trữ năng lượng pin (BESS) lưu trữ năng lượng điện để sử dụng sau này. Để quản lý nhu cầu, pin có thể xả khi nhu cầu của cơ sở đạt đến ngưỡng kiểm soát. Sau đó, một phần tải sẽ được cung cấp bởi pin thay vì lưới điện, do đó đồng hồ ghi lại nhu cầu lưới điện thấp hơn.

Đây là nguyên tắc hoạt động đằng saucạo pin cao điểm. Phòng thí nghiệm-quốc gia nghiên cứu vềđằng sau-bộ lưu trữ đồng hồ đo điện để đáp ứng nhu cầu-giảm phícũng cho thấy tại sao hình dạng và thời gian tăng đột biến của tải trọng lại quan trọng đối với quy mô kinh tế.

Lưu trữ nhiệt và tải linh hoạt

Pin điện hóa không phải là nguồn linh hoạt duy nhất. Hệ thống sưởi, làm mát, làm lạnh, đun nóng nước và một số quy trình công nghiệp có thể được thay đổi hoặc sắp xếp theo trình tự. Bộ lưu trữ năng lượng nhiệt có thể lưu trữ khả năng sưởi ấm hoặc làm mát để sử dụng sau này, trong khi khối nhiệt của tòa nhà hiện tại đôi khi có thể cung cấp tính linh hoạt hạn chế nếu không có pin thông thường.

Nếu một thay đổi về vận hành có thể loại bỏ cùng một mức đỉnh với chi phí thấp hơn thì tùy chọn đó phải được kiểm tra trước khi chỉ định lưu trữ mới.

Việc--Bộ lưu trữ đồng hồ đo có thể giảm hóa đơn tiền điện thương mại như thế nào

1. Cạo đỉnh điểm

Việc cạo đỉnh làm giảm công suất tối đa lấy từ lưới điện. Pin xả trong khoảng thời gian-tải cao và cố gắng duy trì nhu cầu lưới điện ở mức dưới mức mục tiêu.

Thời gian là rất quan trọng. Nếu pin xả quá sớm, năng lượng sử dụng được có thể cạn kiệt trước thời điểm thanh toán thực tế cao nhất. Nếu phản hồi quá muộn, đồng hồ có thể đã ghi được đỉnh mới. Các biện pháp kiểm soát, dự báo, trạng thái sạc sẵn có, logic biểu giá, năng lượng pin và thời gian xả đều ảnh hưởng đến kết quả.

2. Thời gian-sử dụng tính năng Chuyển tải

Pin có thể sạc trong một khoảng thời gian tính phí và xả trong một khoảng thời gian khác. Giá trị tài chính phụ thuộc vào chênh lệch giá giữa các thời kỳ, hạn chế tính phí, tổn thất hệ thống, xuống cấp và các yêu cầu vận hành khác.

Lưu trữ không tạo ra năng lượng miễn phí. Vì năng lượng bị mất trong quá trình sạc, lưu trữ, chuyển đổi và phóng điện nên năng lượng chuyển dịch có thể cần nhiều năng lượng đầu vào hơn năng lượng được cung cấp sau đó. Lợi ích kinh tế đến từ việc thay đổi thời gian hoặc đặc điểm cao điểm của việc mua lưới điện.

3. Mức tiêu thụ-năng lượng mặt trời

Đối với các cơ sở có hệ thống năng lượng mặt trời tại chỗ, pin có thể thu năng lượng mà lẽ ra sẽ được xuất khẩu và sử dụng sau này tại chỗ. Điều này có hấp dẫn hay không phụ thuộc vào giá trị xuất khẩu, chi phí mua lưới điện sau này, hồ sơ phụ tải cơ sở và biểu giá.

Nghiên cứu vềphí năng lượng mặt trời-cộng với-chi phí nhu cầu thương mại và lưu trữnhận thấy rằng mức độ tiết kiệm phụ thuộc rất nhiều vào-khách hàng và bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi thiết kế biểu giá.

4. Đáp ứng nhu cầu và các dòng giá trị khác

Một số cơ sở có thể đủ điều kiện tham gia các chương trình đền bù cho khách hàng khi giảm hoặc thay đổi nhu cầu trong các sự kiện cụ thể. DOE mô tả việc đáp ứng nhu cầu là việc giảm-sử dụng điện trong thời gian ngắn tự nguyện và có thể được giảm giá, tín dụng hóa đơn hoặc khoản bồi thường khác. Tính khả dụng của chương trình và quy tắc vận hành khác nhau, do đó, không nên thêm doanh thu tiềm năng vào mô hình dự án cho đến khi chương trình cụ thể được xác minh. Xem tổng quan của DOE vềđáp ứng nhu cầu và thời gian{0}}các chương trình định giá thay đổi.

Nhu cầu đã được giải quyết-Ví dụ về phí

Hãy xem xét một cơ sở với các điều kiện đơn giản sau đây:

• Nhu cầu cao nhất được tính phí hiện tại:620 kW
• Tỷ lệ nhu cầu áp dụng:18 USD/kW
• Mục tiêu giảm đỉnh điểm:100 kW
• Thời gian cao điểm cần hỗ trợ:30 phút

Trước khi cạo cao điểm:

620 kW × $18/kW=$11.160 phí nhu cầu hàng tháng

Nếu việc quản lý tải hoặc lưu trữ giảm thành công-mức cài đặt hóa đơn xuống 520 kW:

520 kW × $18/kW=$9.360 phí nhu cầu hàng tháng

Phí nhu cầu tránh được đơn giản hóa sẽ là:

$11.160 − $9,360=$1.800 cho tháng đó

Năng lượng cần thiết để hỗ trợ giảm 100 kW trong 30 phút là 50 kWh trước khi tính đến tổn thất hiệu suất,-giới hạn{4}}trạng thái sạc, yêu cầu dự trữ hoặc biên độ hoạt động. Điều đó khôngkhôngcó nghĩa là pin 50 kWh là kích thước dự án chính xác.

Giả sử cơ sở tương tự có công suất cao nhất chưa được cạo khác là 590 kW sau đó trong kỳ thanh toán. Nếu khoảng thời gian đó trở thành nhu cầu được lập hóa đơn thì mức giảm hiệu quả chỉ là 30 kW và mức phí tránh được đơn giản hóa sẽ giảm xuống còn$540. Một bánh cóc hoặc nhiều giai đoạn nhu cầu có thể thay đổi kết quả một lần nữa.

Ví dụ này mang tính minh họa chứ không phải dự báo dự án. Nó cho thấy tại sao logic biểu giá và dữ liệu khoảng thời gian lại quan trọng hơn dung lượng pin đơn lẻ.

Khi nào việc lưu trữ năng lượng thương mại là phù hợp?

Sự hiện diện của phí nhu cầu không tự động làm cho pin trở nên tiết kiệm. Việc lưu trữ xứng đáng được đánh giá chặt chẽ hơn khi có nhiều điều kiện thuận lợi xảy ra cùng nhau.

• Phí cầu có ý nghĩa về mặt tài chính.Có đủ chi phí có thể tránh được để biện minh cho việc phân tích.
• Các đỉnh có thể nhận dạng được.Cơ sở có thể xác định nguyên nhân gây ra chúng, thời điểm chúng xảy ra và chúng kéo dài bao lâu.
• Đỉnh cao có thể định địa chỉ được.Một khoảng thời gian ngắn vượt quá tải bình thường thường dễ cạo hơn so với tải duy trì gần mức tối đa trong nhiều giờ.
• Thuế quan thưởng thay đổi thời gian.Chênh lệch TOU hoặc cấu trúc nhu cầu tạo ra giá trị cho việc chuyển tải hoặc kiểm soát cao điểm.
• Dữ liệu khoảng thời gian có sẵn.Trang web có thể vượt quá tổng số hàng tháng và phân tích hình dạng tải thực tế.
• Có các mục tiêu phụ tương thích.Tối ưu hóa năng lượng mặt trời, khả năng phục hồi, đáp ứng nhu cầu hoặc hạn chế về năng lực có thể củng cố trường hợp khi chúng thực sự phù hợp.

Để biết thêm các trường hợp sử dụng thương mại, hãy xemcách lưu trữ năng lượng thương mại có thể giảm chi phí năng lượng kinh doanh.

Khi lưu trữ có thể không phải là giải pháp đầu tiên

Bộ nhớ có thể có mức độ ưu tiên thấp hơn khi cơ sở có ít mức giá-dựa trên nhu cầu, cấu hình tải rất phẳng, đỉnh cực kỳ dài, tính linh hoạt trong vận hành không tốn kém hoặc các vấn đề rõ ràng về hiệu quả cần được khắc phục trước tiên.

Nếu có thể đơn giản ngăn chặn hai tải chính khởi động cùng lúc thì trình tự có thể loại bỏ một phần đỉnh với chi phí thấp hơn nhiều so với pin. Mục tiêu là giải quyết vấn đề chi phí một cách hiệu quả chứ không phải dồn mọi vấn đề vào một dự án lưu trữ.

Lưu trữ pin so với quản lý tải so với lưu trữ nhiệt

Những cách tiếp cận này không loại trừ lẫn nhau. Một cơ sở có thể cải thiện hiệu quả, thêm các biện pháp kiểm soát tải và sau đó định cỡ pin nhỏ hơn xung quanh mức cao nhất có thể định địa chỉ còn lại.

Những sai lầm thường gặp khi đánh giá việc lưu trữ năng lượng thương mại

Sai lầm 1: Nhầm lẫn kW với kWh

Giảm mức sử dụng năng lượng hàng tháng không nhất thiết phải loại bỏ mức đỉnh gây ra phí nhu cầu. Xác định thành phần hóa đơn đầu tiên.

Sai lầm 2: Giả sử mọi đỉnh đều có thể định địa chỉ

Một số nhu cầu là cần thiết về mặt hoạt động. Câu hỏi thiết kế hữu ích không phải là tổng nhu cầu cao điểm mà làcó thể định địa chỉnhu cầu cao điểm.

Sai lầm 3: Sử dụng biểu giá đã lỗi thời

Một mô hình điều độ chính xác về mặt kỹ thuật áp dụng cho biểu giá sai vẫn là mô hình sai.

Sai lầm 4: Định cỡ từ một tháng

Thời tiết, sản lượng, công suất sử dụng và thuế quan theo mùa có thể làm sai lệch kết quả của một tháng. Sử dụng một khoảng thời gian đại diện.

Sai lầm 5: Cho rằng việc lưu trữ tự động tiết kiệm năng lượng

Lưu trữ chủ yếu định hình lại khi năng lượng được lấy từ lưới điện. Hiệu quả và lưu trữ là những công cụ khác nhau.

Sai lầm 6:-Đếm các luồng giá trị gấp đôi

Việc cạo tối đa, tối ưu hóa TOU, dự trữ dự phòng,-tiêu thụ năng lượng mặt trời và đáp ứng nhu cầu có thể cạnh tranh để có cùng dung lượng pin và trạng thái sạc. Một đơn vị năng lượng dự trữ không phải lúc nào cũng phục vụ được mọi mục tiêu cùng một lúc.

Sai lầm 7: Bắt đầu với kích thước pin

Một đề xuất bắt đầu bằng "bạn cần pin 500 kWh" trước khi kiểm tra dữ liệu về biểu phí và khoảng thời gian cần được xem xét kỹ lưỡng. Kích thước pin phải là kết quả đầu ra của quá trình phân tích chứ không phải là giả định ban đầu.

Bắt đầu với hóa đơn, không phải pin

Bộ lưu trữ đằng sau--đồng hồ đo có thể giảm nhu cầu lưới điện trong những khoảng thời gian quan trọng, thay đổi việc mua điện theo thời gian--sử dụng, sử dụng năng lượng mặt trời tại chỗ và mang lại sự linh hoạt hơn trong vận hành. Không có lợi ích nào trong số đó nên được giả định trước.

Quyết định lưu trữ năng lượng thương mại đáng tin cậy-bắt đầu bằng ba điều:biểu giá, hồ sơ phụ tải và các ràng buộc vận hành. Xem lại hóa đơn tiện ích, xác nhận biểu giá hiện tại, thu thập dữ liệu theo khoảng thời gian, xác định các sự kiện thực sự làm tăng chi phí và so sánh bộ nhớ với các giải pháp thay thế vận hành có chi phí-thấp hơn.

Chỉ khi đó nhóm dự án mới nên quy mô thiết bị và mô hình kinh tế. Dự án mạnh nhất không phải là dự án có nhiều công nghệ nhất; nó là giải pháp giải quyết vấn đề thanh toán và vận hành thực tế bằng bằng chứng.