Виртуелни електрани: како складирањето батерии создава вредност

Виртуелна електрана (VPP) е софтвер-овозможен начин за координирање на дистрибуираните енергетски ресурси; Систем за складирање на енергија од батерии (BESS) е еден физички ресурс што VPP може да го контролира.VPP може да комбинира батерии со соларна енергија, полнење со EV, HVAC, паметни термостати, флексибилни комерцијални оптоварувања и други дистрибуирани енергетски ресурси (DER), така што многу помали средства можат да одговорат како координирано портфолио.

Складирањето на батериите е особено корисно во VPP бидејќи може и да апсорбира електрична енергија и да ја ослободи подоцна. Тоа ја прави складираната енергија контролирана низ времето, но не ја прави секоја батерија целосно испорачлива во секој момент. Состојбата на полнење, ограничувањата за напојување, енергетскиот капацитет, резервната резерва, приоритетите на локацијата, правилата за интерконекција, барањата за програми и ограничувањата за работа на батериите, влијаат на тоа колку флексибилност е навистина достапна.

Министерството за енергетика на САД ги опишува виртуелните електрани како поврзани агрегации на DER технологии. Нејзинитепреглед на виртуелна електранаисто така ја нагласува улогата на флексибилноста на побарувачката и интеграцијата на обновливите извори на енергија. За читателите на кои им треба основа во самото средство за складирање, видете го ова упатство зашто е BESS и како се разликува од обичната банка за батерии.

Што е виртуелна централа?

Виртуелна електрана е координирана мрежа на дистрибуирани енергетски ресурси управувани преку комуникации, прогнозирање, оптимизација и контролен софтвер. Физичките ресурси остануваат дистрибуирани низ домови, бизниси, индустриски локации или други локации, но VPP може да ја комбинира нивната достапна флексибилност во портфолио.

Вообичаените VPP ресурси вклучуваат:

• системи за складирање на енергија од батерии;
• покрив и дистрибуирана соларна енергија;
• електрични возила и опрема за полнење ЕВ;
• паметни термостати и HVAC системи;
• греење на вода;
• флексибилни комерцијални или индустриски товари; и
• друга контролирана опрема за производство или{0}}корисна електрична енергија.

Работниот модел е повеќе важен од етикетата на опремата. Батеријата е предност. VPP е слој на координација што одредува што можат да направат средствата што учествуваат, кога можат да го направат тоа и како нивниот комбиниран одговор ќе биде претставен на комуналните услуги, агрегаторот или пазарот на електрична енергија.

Дали на виртуелните електрани им требаат батерии?

Не. Складирањето на батериите е вредно за многу VPP, но не е универзален услов. Може да се изгради и портфолио од контролирани оптоварувања, полнење со EV, термостати, соларни или други DER каде што програмските и пазарните правила им дозволуваат да учествуваат.

Мешаното портфолио може да биде пофлексибилно од портфолиото{0}}само за батерии. Ако се случи настан на мрежата, една локација може да ја испразни батеријата додека друга го одложи полнењето на EV, а трета го намалува оптоварувањето на HVAC. VPP го координира одговорот наместо да бара секој ресурс да се однесува на ист начин.

Зошто складирањето батерии е вредно во VPP

BESS му дава на VPP контролиран ресурс со можност за полнење и празнење. Кога електричната енергија е изобилна, релативно евтина или помалку ограничена, батеријата може да се полни. Кога на објектот или мрежата му е потребна флексибилност, батеријата може да го намали увозот на локацијата или да извезува енергија доколку проектот и програмата го дозволат тоа.

Оваа контролираност поддржува неколку случаи за вообичаена употреба:

• Управување со врвната побарувачка:празнењето може да ја намали нето-побарувачката на мрежата на објектот за време на високи-периоди на оптоварување.
• Одговор на барање:батериите можат да одговорат на некој комунален или агрегаторен настан, често заедно со флексибилни оптоварувања.
• Менување на товарот:складираната енергија може да се премести од еден временски период во друг. За подлабоко објаснување, видетепрефрлање на товарот со складирање на енергија.
• Интеграција со обновливи извори:батериите можат да складираат некоја сончева или друга обновлива генерација за подоцнежна употреба наместо да бараат производството и побарувачката да се појават во истиот момент.
• Мрежни услуги:каде што дозволуваат пазарните правила и техничките квалификации, збирните DER може да обезбедуваат енергија, капацитет, резерви или други помошни услуги.

Клучното ограничување едостапникапацитет, а не капацитет на табличка. Батеријата од 1 MWh не нуди автоматски 1 MWh на VPP. Дел од енергијата може да биде недостапна поради моменталната состојба на полнење, минималната работна граница, резервната резерва, термичките услови, ограничувањата на инвертерот, барањата за оптоварување на локацијата или друга договорна обврска.

Како работи виртуелна централа со складирање на батерии

Платформите се разликуваат, но VPP заснована на батерија- може да се сфати како работен циклус во шест- чекори.

Чекор 1: Поврзете ја и квалификувајте ја батеријата

На VPP му треба сигурен начин да го прима статусот на батеријата и да издава дозволени команди. Само поврзувањето не е доволно. Веб-страницата, исто така, може да треба да ги задоволува барањата за комунални услуги, интерконекција, мерење, телеметрија, локација, упис или на големо{2}}пазар.

Контролниот слој најчесто комуницира со системот за управување со батерии, инверторот или системот за конверзија на енергија, контролерот на локацијата и системот за управување со енергија. Ако учеството на VPP е цел на проектот, комуникациските и контролните интерфејси треба да се проценат при изборот на опрема наместо да се додаваат како последователна мисла. Овој преглед на Асистем за управување со енергија на батеријатаобезбедува дополнителен контекст на супервизорскиот контролен слој.

Чекор 2: Прогнозирање на оптоварување, генерирање и достапност на батеријата

Платформата ја проценува флексибилноста што реално може да се испорача во текот на соодветниот прозорец. За батерија, тоа бара повеќе од читање на инсталираната моќност и рејтингот на енергија. Пресметката може да ја земе предвид моменталната состојба на полнење, очекуваното оптоварување на локацијата, очекуваниот сончев излез, ограничувањата за полнење или празнење, барањата за резерва, прозорците за достапност и оперативните ограничувања.

На пример, размислете за хипотетичка комерцијална батерија од 500 kW / 1.000 kWh која моментално е на 80% наполнета, додека сопственикот бара 300 kWh за да остане резервирано за резервна копија. Пред да се разгледа ефикасноста, минималниот SOC, оптоварувањето на локацијата или други ограничувања, само околу 500 kWh се над таа резерва. Ако VPP бара 400 kW за еден час, потребната енергија е 400 kWh. Батеријата може да биде способна за тој настан, но пресметката се заснова на достапната енергија и работните приоритети, а не само на табличката со 1.000 kWh.

Чекор 3: Примајте сигнал за мрежа, комунални услуги или пазар

Комуналното претпријатие, агрегаторот или регионалниот мрежен оператор може да побара флексибилност. Бараното дејство може да варира: намалување на нето побарувачката, извоз на складирана енергија, промена на распоредот за полнење, одржување посветен капацитет или обезбедување друга квалификувана услуга.

Точната можност зависи од локацијата, тарифата, полето за користење, дизајнот на пазарот и програмските правила. Во Соединетите Држави, FERC Order No. 2222 е важна федерална рамка за агрегација на DER на организирани пазари на големо. FERC'sНарачка бр.. 2222 објаснувачги опишува барањата за агрегација, минимална-големина, локација, мерење, телеметрија и координација, притоа нагласувајќи дека имплементацијата се разликува по RTO/ISO.

Чекор 4: Испратете го портфолиото

VPP одредува кои ресурси треба да одговорат додека се почитуваат ограничувањата на средствата и клиентите. Батеријата може да се испразни, полначот за EV може да го одложи полнењето, а системот за контрола на зградата може привремено да го намали флексибилното оптоварување. Оттука, одговорот на портфолиото може да одговори на потребата од мрежата без присилување на идентично однесување од секое средство.

За комерцијалните сајтови, истата батерија можеби веќе служи за управување со{0}}највисока побарувачка. Сопствениците кои ги разгледуваат двете функции треба да разберат како комуницираат локалните заштеди на сметки и обврските за надворешно испраќање. Овој водич заврвно бричење со складирање на батерииподетално го објаснува случајот{0}}страна употреба.

Чекор 5: Измерете ги перформансите и подмирете ја компензацијата

По некој настан, програмата треба да одреди што всушност испорача ресурсот. Надоместокот може да се заснова на регистрираниот капацитет, достапноста, испорачаната енергија, измереното намалување на оптоварувањето, точноста на одговорот или на некоја друга програма-специфична метрика.

Тоа ги прави комерцијалните барања за мерење и телеметрија, како и технички барања. Сопственикот треба да знае кој метар е авторитетен, како се пресметуваат основните линии кога се мери намалувањето на оптоварувањето, каков интервал на податоци е потребен, како се проверуваат перформансите и дали се применуваат казни кога испораката се разликува од обврската.

Чекор 6: Вратете ја состојбата на полнење и подготвеноста на локацијата

Настанот на мрежата не е завршен од перспектива на сопственикот на батеријата кога ќе престане празнењето. Батеријата можеби ќе треба да се наполни, а тоа полнење влијае на оптоварувањето на локацијата, цената на електричната енергија, подготвеноста за следниот настан и способноста за резервна копија.

Затоа, добрата оптимизација го оценува целиот циклус: пред-СОЦ на настанот, испраќање, надополнување по{1}}настанот и следната очекувана оперативна обврска. Стратегијата што го максимизира плаќањето на еден настан, но ја остава батеријата недостапна за повредна потреба од локацијата, може да ја намали вкупната вредност на проектот.

Како VPP батериите создаваат вредност?

Не постои универзален модел на приходи од VPP. Економската можност зависи од локацијата, тарифата, програмата, пазарот, договорот за агрегатор, перформансите на средствата и дополнителниот циклус на батеријата.

Потенцијалната вредност може да дојде од неколку извори:

• плаќања за комунални или агрегаторни програми;
• плаќања за капацитет или достапност;
• плаќања засновани на перформанси- за испорачана флексибилност;
• квалификувани приходи од пазар на големо;
• намалени трошоци за побарување или заштеда на трошоците за други објекти за електрична енергија-; и
• подобро искористување на постоечката батерија кога настаните на VPP не се во конфликт со употребата на страницата со повисок-приоритет.

DOE 2025 годинаАжурирање на виртуелни електраниго опишува растечкото распоредување на VPP во САД и употребата на постоечките DER за да се обезбеди флексибилност на мрежата. Тој потенцијал на ниво на системот-не треба да се третира како гарантирано враќање за индивидуален сопственик на батерија.

Бруто приходот од програмата не е нето вредност на батеријата

Корисна комерцијална евалуација започнува со едноставен принцип:

Нето вредност на VPP=бруто програмски плаќања минус таксите за агрегатор, дополнителни трошоци и загуби за полнење, постепено деградирање и одржување, трошоци за интеграција, ризик од изведба и опортунитетен трошок за други употреби на батерии.

Терминот за можности-трошок лесно се пропушта. Батеријата што се испразнува за VPP настан може да има помалку достапна енергија за максимално бричење, резервна копија или друга платена услуга. Истиот складиран киловат-час не може да биде посветен на две спротивставени обврски истовремено.

Како да се процени зголемената деградација на батеријата

Дополнително возење велосипед не е бесплатно, но генеричкиот трошок по циклус може да биде погрешен. Наместо тоа, сопствениците треба да го споредат работниот профил на VPP со специфичната гаранција и модел на проектот на батеријата.

• Проценете го очекуваниот број на VPP настани годишно.
• Проценете ја просечната длабочина на празнење и годишната зголемена пропусната енергија.
• Споредете ја таа пропусната моќ со ограничувањата на гаранцијата, претпоставките на циклусот и очекуваниот употреблив-задржување на капацитетот.
• Сметајте за полнење на енергијата, загубите во повратен-пат, помошната потрошувачка и импликациите за одржување.
• Споредете ги добиените дополнителни трошоци со очекуваните нето плаќања од програмата, а не со главниот приход.

Ако гаранцијата е изразена делумно преку кумулативна пропусност, циклуси, работна температура или други услови, тие точни термини треба да се користат. Целта е да се процениинкременталенабење предизвикано од учеството на VPP наместо да се додели трошоците за распаѓање на батеријата за целиот животен век на програмата.

VPP наспроти Микромрежа наспроти самостоен BESS

Виртуелните електрани, микромрежите и самостојните батериски системи можат да користат некоја од истата опрема, но решаваат различни проблеми.

Разликата за прекин е важна. VPP не обезбедува автоматски резервна моќност на секоја локација што учествува. Батеријата може да поддржува резервна копија само кога локалниот електричен дизајн, контроли, опрема за пренос, оперативна стратегија и аранжман за интерконекција ја поддржуваат таа функција. Микромрежата е специјално дизајнирана околу локалната координација и може да биде дизајнирана да работи независно од пошироката мрежа. За подлабока споредба, видете го ова упатство заДизајн на системот за складирање на батерии од микромрежа.

Што го прави BESS VPP подготвен-?

Подготвеноста на VPP е и техничко и комерцијално прашање. Батеријата што е поврзана со мрежа- може технички да се контролира и сепак да биде несоодветна за одредена програма.

Далечинско следење и контролирано испраќање

VPP треба да има доволна видливост на статусот на батеријата и сигурен метод за издавање само на командите што ги овластил сопственикот. Архитектурата на договорот и контролата треба да дефинира кој може да ја испрати батеријата, во која моќност и граници на SOC, во кои часови и под кои услови за надминување.

Мерење и телеметрија

Програмата мора да може да ги потврди перформансите. Пред да се запишете, потврдете ги барањата на мерачот, интервалот на телеметрија, достапноста на комуникациите, сопственоста на податоците, основните правила, времето на порамнување и што се случува кога недостасуваат податоци или комуникациите не успеат.

Интероперабилност

VPP можеби ќе треба да ги координира средствата од неколку производители. Отворените или добро{1}}поддржани интерфејси може да го намалат триењето при интеграцијата, додека сопственичките контроли може да го ограничат изборот на агрегатори или да бараат дополнителни порти. Сопствениците треба да ја потврдат поддршката на протоколот, достапноста на API каде што е релевантно, поддршката на фирмверот, одговорноста за интеграција и долгорочната поддршка на продавачот пред набавката, доколку учеството на VPP е услов за проектот.

Состојба-на-Контроли за наплата и резервна копија

Сопствениците треба да ги дефинираат минималните резерви и правилата за приоритет пред да започне испраќањето. За критичен објект може да биде потребна поголема резерва од локација која повисоко ги цени мрежните-приходите од услугата. Тие приоритети треба да бидат применливи во локалниот контролен систем, а не да се оставаат како неформални оперативни преференци.

Сајбер безбедност и управување со податоци

VPP создава надворешни комуникациски патеки до оперативната енергетска опрема. Сопствениците на батерии треба да идентификуваат кој може да го контролира средството, кои податоци ја напуштаат страницата, каде се складираат, како се автентицираат корисниците и уредите, како е евидентиран далечинскиот пристап, како е закрпен софтверот и какво локално однесување се јавува доколку се прекине комуникацијата.

Националниот центар за извонредност за сајбер-безбедност на NIST објави апрактични водич за заштита на размената на информации помеѓу дистрибуираните енергетски ресурси и операциите на мрежата. Тоа може да им помогне на проектните тимови да ги обликуваат барањата за сајбер-безбедност без да претпоставуваат дека генеричката листа за проверка на ИТ безбедност е доволна за оперативната технологија.

Правила за интерконекција, подобност на програмата и редење

Технички компатибилната батерија може сè уште да биде неподобна поради територијата на претпријатието, тарифата, статусот на интерконекција, правилата за географска агрегација, регистрацијата на пазарот, барањата за мерење или ограничувањата за добивање компензација од повеќе програми.

На пример, програмата за поддршка на мрежата од страна на побарувачката во Калифорнија е регулирана со тековните правила на Комисијата за енергетика на Калифорнија. На2026 DSGS програмски насоки, петто изданиевоспоставете подобност, опции за учество и правила за плаќање{0}}засновани на перформанси. Тоа е корисен пример за тоа зошто деталите за програмата треба да се проверуваат според тековниот официјален извор наместо да се копираат од постара статија или страница за запишување.

Безбедност и оперативни ограничувања

Приходите од VPP никогаш не треба да ги надминат безбедносните работни обвивки на батеријата, ограничувањата на инвертерот, електричната заштита на локацијата или применливите барања за безбедност и интерконекција. Проектите, исто така, треба да ги потврдат барањата за сертификати и кодови кои се однесуваат на конкретната инсталација и јурисдикција. За дополнителна позадина, видетезошто на BESS проектите им е потребна соодветна UL сертификација.

Договорни прашања што сопствениците на батерии треба да ги решат пред да се запишат

Договорот за агрегатор може да биде важен исто колку и софтверот. Пред потпишувањето, сопствениците треба да разберат:

• Како се пресметува компензацијата: запишување, капацитет, достапност, енергија, измерено намалување на оптоварувањето или перформанси?
• Колкав дел од бруто приходот го добива сопственикот на средството?
• Кој плаќа за порти, метри, интеграција, комуникации и тековни такси за платформата?
• Дали има минимални периоди за учество или клаузули за ексклузивност?
• Какви казни за изведба или клаубек се применуваат?
• Може ли сопственикот да го отфрли или да се откаже од испраќањето, и со кое известување?
• Кој е одговорен кога поврзувањето или системите на трети страни- не успеат?
• Дали батеријата може да учествува во друга тарифа,-програма за одговор на побарувачката или проток на вредност на големо без двојно броење или конфликтни обврски?
• Како се спроведуваат ограничувањата на гаранцијата, ограничувањата за работа на батериите и резервите за резервни копии?
• Кои права на податоци ги добива агрегаторот за време и по договорот?

За комерцијални и индустриски проекти, овие прашања треба да се интегрираат во поширокиот дизајн на батериите и економскиот модел наместо да се разгледуваат само по инсталацијата. Видикомерцијални и индустриски решенија за складирање на енергијаза дополнителен контекст на{0}}системско ниво.

Илустративно комерцијално VPP сценарио

Размислете за комерцијален објект со соларна енергија на покривот, BESS и систем за управување со згради. Ова е илустративно оперативно сценарио, а не податоци за проектот.

При нормална работа, батеријата ги намалува избраните врвови на објектот и складира дел од сончевата енергија. Сопственикот, исто така, се запишува во VPP, но бара минимална резервна резерва. Кога VPP ќе добие барање за испраќање, платформата ги проверува SOC на батеријата, резервниот под, оптоварувањето на објектот, моќноста на инвертерот, другите планирани употреби на батеријата и времетраењето на настанот.

Доколку е достапен доволен капацитет, батеријата се празне за одобрениот интервал. На друго место во истото портфолио на VPP, друга локација може да го намали флексибилното оптоварување HVAC, а местото за полнење EV може да одложи дел од побарувачката за полнење. По настанот, одговорот на секој ресурс се мери за порамнување. Батеријата потоа се полни според економијата на локацијата, програмските правила и потребата да се врати подготвеноста за резервна копија.

Важно е дека VPP се оптимизирадостапна флексибилност. Не е едноставно наредба на секоја поврзана батерија да се испразни секогаш кога мрежата е под стрес.

Заклучок: третирајте го учеството на VPP како предност-Одлука за оптимизација

Виртуелните електрани може да ги направат дистрибуираните енергетски ресурси покорисни за пошироката мрежа, а складирањето на батериите може да ги направи портфолијата на VPP поконтролирани бидејќи складираната енергија може да се префрла низ времето. Сепак, најсилните проекти не ја третираат батеријата како неограничен капацитет за испраќање.

Здравата VPP стратегија координира три приоритети: потребите на мрежата или програмата, техничките ограничувања на батеријата и оперативните приоритети на сопственикот на средствата. Пред да прашате само дали батеријатаможепридружете се на VPP, одредете каква флексибилност може со сигурност да обезбеди, каков капацитет мора да остане достапен за локацијата, кои програми можат да ја компензираат таа флексибилност и колку ќе чини учеството во текот на животот на системот.