Как бизнесу срезать пиковую мощность накопителем

За что предприятие платит, кроме киловатт-часов

Малый потребитель на первой или второй ценовой категории платит только за энергию. С третьей по шестую в счёте появляется отдельная строка — мощность, и считается она хитро.

Час пиковой нагрузки — это час каждого рабочего дня, в который потребление в регионе было максимальным. Оплачиваемая мощность определяется как среднеарифметическое ваших часовых потреблений именно в эти часы за все рабочие дни месяца. Для двухставочного тарифа на передачу (четвёртая и шестая категории) используются плановые часы пиковой нагрузки, которые «Системный оператор ЕЭС» публикует заранее, с разбивкой по месяцам.

Из этого следуют два неочевидных вывода:

• Вы платите не за максимум за месяц и не за присоединённую мощность, а за средний уровень в один час каждых суток. Один компрессор, который стабильно запускается в этот час, тянет счёт весь месяц.
• Часы пиковой нагрузки на оптовой составляющей известны по факту, а не заранее. Поэтому уставку срезания держат на всём вероятном интервале, а не «на один час» — и батарею считают на этот интервал.

Как работает peak shaving

Счётчик на вводе или трансформаторы тока непрерывно измеряют мощность, которую объект берёт из сети. Как только она подходит к заданной уставке, гибридный инвертор начинает разряжать батарею и добирает недостающее локально. Сеть видит ровную полку вместо всплеска. Заряжается накопитель ночью, в выходные или от солнца — тогда, когда потребление в сеть не считается пиковым.

Для измерения нужен нормальный узел учёта: счётчики Eastron SDM и датчики тока ESCT лежат в разделе мониторинг и аксессуары. Без корректного измерения по всем фазам инвертор не сможет держать уставку — он будет реагировать на сумму, а перегруз пойдёт по одной фазе.

Тот же комплект попутно закрывает две другие задачи: резервирует критичную нагрузку при аварии в сети и позволяет добавить солнечный массив, не переделывая схему.

Сколько нужно батареи и инвертора

Расчёт делится надвое: инвертор подбирают по мощности срезания, батарею — по энергии.

Энергия = (пиковая мощность − уставка) × длительность превышения ÷ 0,9

Деление на 0,9 учитывает рекомендуемую глубину разряда 90 % у высоковольтных батарей серии BOS-PRO. Пример: пик 120 кВт, цель 95 кВт, превышение держится около 2 часов в день. Срезать надо 25 кВт, энергия — 25 × 2 = 50 кВт·ч, с учётом DoD нужно около 56 кВт·ч установленной ёмкости.

Есть третье ограничение, о котором забывают: ток батарейного входа. У SUN-20K-SG01HP3 и SUN-25K-SG01HP3 максимальный ток заряда и разряда — 50 А. На батарее BOS-G40-PRO с номинальным напряжением 409,6 В это даёт около 20 кВт, на BOS-G60-PRO при 614,4 В — около 30 кВт. То есть мощность разряда определяется не только шильдиком инвертора, но и напряжением стека. У SUN-50K-SG01HP3 два батарейных входа по 50 А, у SUN-80K-SG02HP3 — 160 А суммарно и диапазон АКБ до 1000 В. Модели целиком — в разделах гибридные инверторы HV и высоковольтные АКБ.

Почему это окупается быстрее солнца

Солнечная станция экономит киловатт-часы и зависит от погоды и сезона. Накопитель на срезании пиков работает каждый рабочий день круглый год и уменьшает не расход, а ставку — ту величину, которую умножают на цену мощности.

Экономия за год ≈ срезанная мощность (кВт) × ставка за мощность (₽ за кВт в месяц) × 12

Ставку берите из своего счёта или договора: она отличается по регионам и уровням напряжения, и любая усреднённая цифра здесь врёт. Подставьте её в формулу вместе с реальной глубиной срезания — при заметной ставке и стабильном пике сроки получаются короче, чем у сетевой станции, считающейся от тарифа на энергию.

Ресурс на эту работу есть: батареи BOS-PRO рассчитаны не менее чем на 6000 циклов до остаточных 70 % ёмкости. При одном цикле в рабочий день это около 250 циклов в год — режим для литий-железо-фосфата щадящий, разряд идёт малым током и с неполной глубиной.

Дальше эффект можно сложить с солнцем: тот же гибрид принимает массив до 32 кВт у SUN-20K-SG01HP3 и до 40 кВт у SUN-25K-SG01HP3, и днём батарея заряжается бесплатно. Логика расчёта солнечной части разобрана в статье про окупаемость солнечной станции.

Где срезание пиков не даст эффекта

• Первая и вторая ценовые категории. Отдельной платы за мощность нет, срезать нечего. Сначала проверьте свою категорию в договоре — иногда выгоднее просто сменить её.
• Ровный график. Если потребление днём почти не меняется, разница между пиком и средним мала, а батарея под неё всё равно нужна большая.
• Пик длиной 5–6 часов. Ёмкость растёт линейно с длительностью, и накопитель дорожает быстрее, чем растёт экономия. Здесь сначала работают организационно: сдвигают смены, разносят пуски мощных потребителей, ставят блокировку одновременного запуска.
• Пик приходится на ночь. Тогда задача не в мощности, а в тарифных зонах, и считается она иначе.

Чек-лист перед покупкой

1. Найдите в договоре ценовую категорию и вариант тарифа на передачу.
2. Выгрузите почасовые данные учёта минимум за 3 месяца, лучше за год.
3. Наложите свой профиль на часы пиковой нагрузки и посмотрите, что происходит именно в них.
4. Определите две цифры: на сколько киловатт надо срезать и сколько часов длится превышение.
5. Найдите в счёте ставку за мощность и посчитайте годовую экономию.
6. Подберите инвертор по мощности, батарею по энергии и проверьте ток батарейного входа.
7. Заложите узел учёта на все фазы — без него уставка не держится.

Первичный расчёт по своим числам удобно прогнать в калькуляторе, а конфигурацию под конкретный профиль нагрузки собрать в подборе системы.