ذخیره‌سازی باتری انرژی خورشیدی: اندازه‌گیری برای کارخانه‌ها

درک چگونگی استفاده کارخانه ها از انرژی

کارخانه‌ها در طول روز به یک میزان انرژی مصرف نمی‌کنند. زمان‌های شلوغ و زمان‌های کم‌فعالی وجود دارد. به عنوان مثال، مصرف انرژی در شب‌ها و تعطیلات آخر هفته به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد. بنابراین، برای تعیین اندازه سیستم ذخیره‌سازی باتری خورشیدی، ابتدا مهم است که الگوی تقاضای انرژی را درک کنید. صورت‌حساب‌های تاریخی انرژی یا کنتورهای هوشمند را بررسی کنید تا مصرف انرژی را به صورت ساعتی و نه فقط روزانه بررسی نمایید. این اطلاعات به شما نشان می‌دهد که در چه زمان‌هایی باتری باید انرژی تأمین کند و در چه زمان‌هایی باید از پنل‌های خورشیدی یا شبکه شارژ شود و از هدررفت انرژی جلوگیری شود.

عوامل کلیدی مؤثر بر محاسبه اندازه باتری

سه عامل اصلی تعیین‌کننده اندازه مناسب باتری برای یک کارخانه، عبارتند از: بار اوج، مدت زمان پشتیبانی و تغییرپذیری تولید انرژی خورشیدی. بار اوج به حداکثر مقدار انرژی مصرفی کارخانه در هر لحظه اشاره دارد. این مقدار حداقل ظرفیت توان مورد نیاز باتری را مشخص می‌کند تا از قطعی برق در دوره‌های پرباری جلوگیری شود. مدت زمان پشتیبانی به مدت زمانی گفته می‌شود که باتری باید تجهیزات حیاتی را در صورت قطعی شبکه برق، روشن نگه دارد. یک کارخانه با محصولات فاسدشدنی ممکن است به ۴ تا ۶ ساعت پشتیبانی نیاز داشته باشد، در حالی که یک کارخانه مونتاژ غیرضروری می‌تواند با ۲ تا ۳ ساعت کفایت کند. تغییرپذیری تولید خورشیدی به روزهای ابری یا تغییرات فصلی اشاره دارد. اگر کارخانه به‌طور قابل توجهی به انرژی خورشیدی وابسته باشد و دوره‌های متعددی با کم‌بود نور خورشید داشته باشد، به باتری بزرگ‌تری نیاز خواهد داشت.

تطابق ظرفیت باتری با خروجی سیستم خورشیدی

صفحات خورشیدی و ذخیره‌سازی باتری با هم کار می‌کنند و بنابراین باید ظرفیت آنها به‌گونه‌ای سازگار باشد که به‌درستی کار کنند. اگر باتری کوچک باشد، انرژی اضافی خورشیدی تولید شده در طول روز هدر خواهد رفت (به شبکه بازگردانده می‌شود یا کاملاً از دست می‌رود). اگر باتری بیش از حد بزرگ باشد، استفاده از باتری کمتر از حد بهینه خواهد بود و هزینه‌های شما را بی‌دلیل افزایش می‌دهد. برای شروع، میزان متوسط تولید روزانه انرژی خورشیدی صفحات کارخانه را محاسبه کنید. این مقدار بر اساس بازدهی صفحات، سطح سقف و ساعات متوسط تابش خورشید روزانه در منطقه شما تعیین می‌شود. این امر به شما کمک می‌کند تا اندازه باتری را به گونه‌ای تنظیم کنید که بتواند انرژی خورشیدی کافی را ذخیره کند تا نیازهای انرژی شب یا اوایل صبح را پوشش دهد و کمی ذخیره نیز داشته باشد. به عنوان مثال، اگر صفحات روزانه ۱۰۰ کیلووات‌ساعت انرژی تولید کنند و کارخانه پس از غروب ۶۰ کیلووات‌ساعت مصرف کند، یک باتری با ظرفیت ۷۰ تا ۸۰ کیلووات‌ساعت ایده‌آل خواهد بود.

مقیاس‌پذیری بلندمدت

هنگام تصمیم‌گیری درباره مقدار انرژی مورد نیاز برای یک سیستم، باید پیش‌بینی کنید که آیا کارخانه در حال گسترش، افزودن تجهیزات جدید یا افزایش تولید است. این امر صرفاً یک حدس است. نیازهای انرژی یک کارخانه با گسترش تولید افزایش خواهد یافت. سیستم‌های ذخیره‌سازی باتری بهتر است قابلیت مقیاس‌پذیری داشته باشند تا اینکه یک بار و به صورت تکی ساخته شوند. سیستم‌های باتری ماژولار برای این شرایط بهترین گزینه هستند. این سیستم‌ها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که بسته به گسترش برنامه‌ریزی‌شده، بسته‌های باتری بیشتری به آن‌ها اضافه شود. افزایش‌های برنامه‌ریزی‌شده آینده در مصرف انرژی و باتری‌هایی که برای پوشش این افزایش‌ها طراحی شده‌اند، هوشمندانه هستند زیرا زمان و هزینه را صرفه‌جویی می‌کنند. نادیده گرفتن گسترش برنامه‌ریزی‌شده منجر به اتلاف زمان و پول خواهد شد.

متعادل کردن هزینه و عملکرد

اگرچه در نظر گرفتن هزینه‌ها همیشه مهم است، اما نباید هزینه‌ها را تنها به صورت قیمت اولیه دید. به عنوان مثال، باتری ارزان‌قیمت و کوچک‌تر در ساعات اوج مصرف نیازهای کارخانه را برآورده نمی‌کند و منجر به از دست دادن تولید در زمان قطعی برق خواهد شد. از سوی دیگر، استفاده از باتری بیش از حد بزرگ، هزینه‌های نگهداری بیشتری به همراه داشته و دوره بازگشت سرمایه را افزایش می‌دهد و بنابراین گزینه کمتر مناسبی محسوب می‌شود. راه‌حل ایده‌آل در این حالت، محاسبه هزینه سطح‌بندی‌شده ذخیره‌سازی (LCOS) است. این هزینه در واقع شامل قیمت باتری، هزینه‌های نصب و نگهداری و عمر مورد انتظار باتری است (که برای باتری‌های لیتیوم-یونی حدود ۱۰ تا ۱۵ سال است). پس از انجام این محاسبه برای اندازه‌های مختلف باتری، می‌توانید بهترین گزینه را با تمرکز بر ارزش بلندمدت ارزیابی کنید، نه صرفاً کمترین هزینه کوتاه‌مدت.

اطمینان از رعایت مقررات محلی

برخاستن با قوانین مربوط به سیستم‌های ذخیره‌سازی باتری خورشیدی نشانه‌ای از رعایت موقعیت زمانی و تعهد فرد است که شواهد آن به وضوح در مورد تأسیسات تجاری مانند کارخانه‌ها دیده می‌شود. مناطقی هستند که برای سیستم‌های باتری نیاز به مجوز دارند و مناطقی هستند که نیازی به آن ندارند، همچنین جاهایی وجود دارند که مشوق‌هایی ارائه می‌دهند که کمی از قیمت نهایی کم می‌کنند. همچنین باید قوانین و استانداردهای اتصال به شبکه را بررسی کنید، زیرا بسیاری از شرکت‌های تأمین انرژی مشخص می‌کنند که یک کارخانه چقدر انرژی می‌تواند به شبکه بازگرداند. این قطعاً نحوهٔ دریافت انرژی توسط باتری و همچنین نحوهٔ بازگرداندن انرژی را تغییر خواهد داد. نادیده گرفتن قوانین بی‌معنی احتمالاً منجر به جریمه‌های سیستمی و غیرفعال شدن استفاده از باتری خواهد شد. دوری از این موضوع باعث ایجاد مشکلات غیرضروری می‌شود.