Накопитель 1 МВт·ч или 2 МВт·ч: как выбрать ёмкость для предприятия

Коротко

• МВт·ч — запасённая энергия, МВт — мощность отдачи. Накопитель на 1 МВт·ч с PCS на 500 кВт в идеале разряжается около двух часов, на 2 МВт·ч с тем же PCS — около четырёх.
• 1 МВт·ч подходит для короткого предсказуемого пика, небольших излишков солнца или резерва критичной нагрузки на один-два часа. Годится он и как первая очередь.
• 2 МВт·ч оправданы при длинном вечернем пике, длинной пиковой зоне тарифа, крупной солнечной электростанции или неприкосновенном запасе на аварию.
• Пример: срезать пик 750 кВт на два часа и держать резерв 250 кВт на час — это 1,75 МВт·ч отдаваемой энергии, то есть система класса 2 МВт·ч.
• Модель считают по гарантированной полезной ёмкости и почасовым данным нагрузки, а не по цифре на шильдике.

Сначала разделите мощность и энергию

МВт·ч — это запасённая энергия. МВт или кВт — скорость, с которой система может отдавать или принимать эту энергию. Накопитель на 1 МВт·ч с преобразователем (PCS — силовым инвертором накопителя) на 500 кВт в идеале разряжается около двух часов на мощности 500 кВт, и это ещё без учёта потерь, рабочих ограничений, резерва и старения аккумуляторов. Система на 2 МВт·ч с тем же преобразователем в идеале проработает около четырёх часов. Если объекту нужна выдача 1 МВт, обоим вариантам потребуется преобразователь и техприсоединение, рассчитанные на 1 МВт: номинальная ёмкость аккумуляторов сама по себе эту мощность не даст.

Для первичной прикидки используйте упрощённую формулу:

Требуемая номинальная энергия ≈ мощность критичной или плановой нагрузки × требуемая длительность ÷ коэффициент полезной энергии

Коэффициент полезной энергии учитывает допустимую глубину разряда (DoD), потери преобразования, собственное потребление системы, температуру, старение, политику резерва и гарантийное рабочее окно поставщика. Для российских объектов в него стоит заложить и зиму: при −30 °C контейнер тратит энергию на подогрев аккумуляторов, и полезная ёмкость в холодный день заметно меньше паспортной.

Финансовая модель должна опираться на гарантированную полезную ёмкость и реальный профиль работы, а не на паспортную энергию. Как DoD и число циклов влияют на ресурс — в статье ресурс аккумулятора: циклы и DoD.

Когда 1 МВт·ч чаще оказывается верным выбором

Система на 1 МВт·ч подходит там, где у объекта короткий и предсказуемый пик нагрузки, ограниченный объём излишков солнечной генерации или требование питать критичную нагрузку умеренной мощности примерно один-два часа. Это также разумная первая очередь, если на площадке есть место и электрический резерв под последующее расширение.

Типичные причины выбрать меньший вариант:

• срезать заданный месячный пик мощности и снизить плату за мощность по двухставочному тарифу;
• перенести потребление из короткой пиковой зоны суток в ночную по зонному тарифу;
• забрать дневную солнечную генерацию, которую иначе пришлось бы ограничивать;
• продержать приоритетные нагрузки до запуска дизель-генератора;
• проверить экономику на одном объекте, прежде чем тиражировать решение по сети площадок.

Меньший вариант дешевле на старте: меньше вложений, строительных работ и требований к техприсоединению. Но если аккумуляторы упираются в предел по энергии раньше, чем закончится пик, экономии не будет: плата за мощность почти не изменится. Как именно устроен этот механизм, мы разбирали в материале как накопитель снижает плату за мощность.

Когда оправданы 2 МВт·ч

Выбирайте 2 МВт·ч, когда экономика требует более длинного окна разряда, большего переноса солнечной генерации, более крупного резерва на отключение сети или высокого суточного оборота энергии. Так бывает на заводах с растянутым вечерним пиком, на объектах с длинной пиковой зоной тарифа, на площадках с крупной солнечной электростанцией и в проектах, где после обычной экономической работы должен оставаться неприкосновенный запас на аварию.

Больший запас энергии может снизить нагрузку на аккумуляторы при той же суточной задаче. Но так бывает не всегда. Результат зависит от стратегии управления, температуры, скорости заряда/разряда (C-rate), глубины разряда и условий гарантии. Просите у поставщика расчёт годового оборота энергии и полезной ёмкости к концу гарантийного срока при предлагаемом графике работы.

Разбор на цифрах: почему мощность меняет ответ

Допустим, предприятие хочет срезать вечерний пик 750 кВт длительностью два часа и при этом держать резерв 250 кВт на критичную нагрузку в течение одного часа. Экономическая задача требует 750 кВт × 2 ч = 1,5 МВт·ч отдаваемой энергии. Если резерв должен оставаться нетронутым, идеальная отдача вырастает до 1,75 МВт·ч. Номинальная ёмкость должна быть больше этой цифры с поправкой на полезную глубину разряда, потери преобразователя, собственное потребление, температуру, старение и гарантийные ограничения.

Цифра указывает на систему класса 2 МВт·ч. Но это ещё не проект. Если в большинстве дней пик короче, солнце успевает зарядить накопитель до периода риска отключений или резерв прикрывает дизель-генератор, результат меняется. И наоборот: накопитель 1 МВт·ч с преобразователем 1 МВт имеет достаточно мощности, но рано исчерпает энергию, а система 2 МВт·ч с преобразователем 500 кВт не сможет срезать пик 750 кВт в полном объёме.

Подберём систему под вашу задачу

Оставьте телефон — инженер перезвонит в рабочее время, ответит на вопросы по статье и подберёт оборудование. Бесплатно.

Смотреть в каталоге: купить гибридный инвертор Deye · все солнечные инверторы · аккумуляторы Deye

SUN-125K-SG02HP31 419 000 ₽ · в наличии→

Перезвоните мне

Вопрос у инженера. Ответим в будни с 9:00 до 18:00 по Москве.

Нажимая «Перезвоните мне», вы даёте согласие на обработку персональных данных.

Считайте экономику, а не только техническую пригодность

В доходной части модели — экономия на плате за мощность, выигрыш от переноса потребления между зонами тарифа, прирост собственного потребления солнечной генерации и цена предотвращённого простоя. В расходной — энергия на заряд, потери полного цикла, эксплуатация и обслуживание, финансирование, деградация и доукомплектование аккумуляторов, страхование, строительные работы и техприсоединение.

Хорошая модель показывает результат по месяцам: когда система упирается в мощность, а когда в энергию, когда солнечная генерация ограничивается и остаётся ли резерв на критичную нагрузку. Ценность резервирования держите отдельной строкой допущений, а не прячьте в общий процент экономии.

Тревожные признаки в коммерческих предложениях

Требуйте уточнений, если в предложении:

• указана номинальная ёмкость в МВт·ч, но нет полезной энергии;
• заявлена окупаемость без графика работы, на котором она посчитана;
• названа мощность преобразователя в МВт без допустимой длительности работы.

Разные гарантии, климат площадки, политики резерва и допущения о деградации дают разные коммерческие условия даже при одинаковой цифре на шильдике. Прозрачное предложение связывает каждый заявленный результат с получасовыми или часовыми данными нагрузки и с описанным режимом работы.

Сравнивайте варианты проекта на одной основе

Преобразователь, техприсоединение и управление значат не меньше ёмкости

Два проекта с одинаковыми МВт·ч могут дать очень разные результаты. Ёмкость тут не главное. Преобразователь задаёт длительную мощность по переменному току, скорость отклика и способность работать в сетеобразующем или сетеведомом режиме, где это нужно. Система управления энергией (EMS) решает, сохраняет ли накопитель резерв на аварию, не создаёт ли новых пиков при заряде и реагирует ли на тариф и прогноз солнечной генерации.

На стоимость установки ощутимо влияют трансформаторы, распределительные устройства, кабельные трассы, защиты, охлаждение, противопожарные меры и строительные работы. Поэтому сравнивайте предложения на уровне системы: стоимость установленного накопителя нельзя свести к одной цене за кВт·ч.

Для масштаба сотен киловатт задачу закрывают модульные высоковольтные решения из нашего каталога: гибридные инверторы SUN-125K-SG02HP3 по 125 кВт объединяются в параллель, а высоковольтные стеки BOS-G80-PRO по 82 кВт·ч наращиваются до нужной ёмкости. Контейнерные блоки МВт-класса поставляем под проект после расчёта по данным объекта. Чем отличаются низковольтные и высоковольтные аккумуляторы и почему для предприятия обычно берут HV — в разделе гибрид LV или HV.

Задайте режим работы в запросе на коммерческое предложение

Попросите поставщиков смоделировать минимум три сценария: типичный будний день, день с высокой нагрузкой и слабым солнцем и аварийное отключение сети. Приложите получасовые или часовые данные потребления, структуру тарифа, данные о выработке солнечной электростанции, допущения о росте нагрузки, климатические условия площадки и требуемый резерв на критичную нагрузку. Запросите график с мощностью заряда и разряда, уровнем заряда (SoC), потреблением из сети, ограничением солнечной генерации, прогнозом экономии и ограничениями. Оборудование подбирают под проект площадки и требования сетевой организации, а не наоборот.