Pelnas:
- Geba paaiškinti akumuliatoriaus energijos kaupimo sistemų įkrovos būsenos, sveikatos būklės ir ciklo ekonomiškumo sąvokas
- Gebėjimas kurti saugojimo verslo strategiją, degradacijos prognozavimą ir arbitražo analizę naudojant dirbtinį intelektą
- Galimybė patikrinti saugojimo sprendimus atsižvelgiant į gamintojo garantijos ribas, terminius ir saugos apribojimus
Didžiausias sunkumas su elektra buvo tas, kad ją reikėjo suvartoti vos pagaminus. Energijos kaupimas sušvelnina šią taisyklę: sulenkia laiką vienu momentu kaupdamas energiją, o kitą – išleisdamas. Labiausiai paplitusi forma yra akumuliatoriaus energijos kaupimo sistema (Battery Energy Storage System, BESS; sistema, kuri paprastai susideda iš ličio jonų elementų ir įkrauna / iškrauna į tinklą). Baterijos; Jis kaupia perteklinę atsinaujinančiosios energijos gamybą, teikia paramą piko valandomis, stabilizuoja dažnį ir generuoja pajamas iš kainų skirtumo. Tačiau akumuliatoriai yra brangūs, susidėvi ir kelia pavojų saugai, jei naudojami netinkamai. Šiame skyriuje sužinosime, kaip dirbtinis intelektas optimizuoja baterijos veikimą ir kokios fizinės bei saugumo ribos supa šį optimizavimą.
Pagrindinės sąvokos
Norint suprasti baterijų verslą, būtini keli terminai.
Įkrovimo būsena (SoC) yra esamas akumuliatoriaus įkrovimo lygis; Išreiškiama procentais (0 procentų tuščia, 100 procentų pilnai pakrauta). Neatidėliotinas verslo sprendimas priklauso nuo SoC.
Sveikatos būklė (SoH) – tai akumuliatoriaus išlaikoma talpa, palyginti su nauja būsena; Su laiku ir naudojant jis mažėja. 80 procentų SoH reiškia, kad baterija gali išlaikyti 80 procentų pradinės talpos ir paprastai yra ženklas, kad artėja jo naudojimo laikas.
Ciklas yra pilnas įkrovimo-iškrovimo ciklas. Akumuliatoriaus naudojimo trukmę apytiksliai riboja ciklų skaičius; Kiekvienas ciklas sukelia tam tikrą degradaciją (nusidėvėjimą, prarandama talpa).
Pirmyn ir atgal efektyvumas – tai, kiek sukauptos energijos galima atgauti; paprastai tarp 85-95 proc. Taigi už kiekvieną sukauptą 100 kWh prarandama maždaug 10 kWh.
Depth of Discharge (DoD) – kiek išleidžiama per ciklą; Gilus iškrovimas pagreitina degradaciją.
Patarimas: vertindami akumuliatoriaus verslo ekonomiką, visada paklauskite „kiek šis ciklas sunaudojo mane? Užduokite klausimą. Net jei energijos arbitražas atrodo pelningas, degradacijos sąnaudos vienam ciklui gali sunaudoti šį pelną.
Baterijos pareigos ir vertės šaltiniai
Akumuliatorius vienu metu gali sukurti kelias vertes (tai vadinama „verčių kaupimu“):
- Energijos arbitražas: Įkrovimas, kai elektra pigi, iškrovimas, kai elektra brangi; kyla iš kainų skirtumo.
- Didžiausias skutimasis: sumažinkite paklausa pagrįstą sąskaitos faktūros elementą sumažindami didžiausią įrenginio paklausą.
- Dažnio palaikymas: prisidedama prie balanso, tiekiant ir pašalinant maitinimą per kelias sekundes, kai nukrypsta tinklo dažnis; Tai pati vertingiausia baterijų greitoji paslauga.
- Atsinaujinančios energijos integravimas: saugoti saulės / vėjo perteklių ir vėliau jį išleisti, sumažinant apribojimus.
AI planuoja, kada įkrauti / iškrauti akumuliatorių, numatydamas būsimą kainą, apkrovą ir gamybą. Tačiau šis planas turi atitikti fizinius ir garantijos apribojimus.
Fizinės ir saugumo ribos
Akumuliatoriaus optimizavimo ribos yra neabejotinas:
- SoC juosta: baterija paprastai neįkraunama iki 100 procentų ir iškraunama iki 0 procentų; Gamintojas rekomenduoja veikti tam tikroje juostoje (pvz., 10-90 proc.). Ši juosta prailgina jos tarnavimo laiką.
- Galios limitas: Akumuliatorius įkrauna/išsikrauna esant tam tikram maksimaliam galingumui; Tai neįveikiama.
- Šiluminė riba: per didelė temperatūra sumažina efektyvumą ir padidina šiluminio pabėgimo (nekontroliuojamo elemento įkaitimo ir gaisro) riziką. Temperatūros valdymas yra labai svarbus saugai.
- Garantijos apribojimai: Gamintojo garantija paprastai riboja ciklų skaičių per metus ir DoD; Jei veiksmas viršija šiuos parametrus, garantija nebegalios.
Atsargiai: arbitražo algoritmas gali padidinti trumpalaikį pelną, rekomenduodamas kelis gilius ciklus per vieną dieną; Tačiau tai gali viršyti garantijos ribą, sutrumpinti baterijos veikimo laiką metais ir padidinti saugos riziką. Optimizavimas visada turi neviršyti garantijos ir terminių ribų.
Žingsnis po žingsnio: saugojimo verslo planas su AI
1 žingsnis. Paruoškite sąmatas. Kainos, apkrovos ir atsinaujinančios energijos gamybos prognozės (jei yra); su ankstesnių padalinių disciplina.
2 veiksmas – apibrėžkite apribojimus. SoC juosta, galios riba, efektyvumas, garantinis ciklas/DoD ribos, šiluminė riba.
3 veiksmas – nustatykite vertės sluoksnius. Arbitražas, didžiausias skutimasis, dažnio palaikymas – kam teikiama pirmenybė?
4 veiksmas – paleiskite optimizavimą. AI rekomenduoja įkrovimo/iškrovimo grafiką, atitinkantį apribojimus; Taip pat atsižvelgiama į degradacijos išlaidas vienam ciklui.
5 veiksmas – įvertinkite degradaciją. Apskaičiuojama plano „kaina“ akumuliatoriui (suvartota tarnavimo trukmė) ir lyginama su pajamomis.
6 veiksmas – patikrinkite ir patvirtinkite. Planas išbandomas pagal garantijos, šiluminės ir saugos ribas; Rezultatas pateikiamas įgaliotajam operatoriui patvirtinti.
Trys mini dėklai: pagal numerius
1 atvejis – arbitražas pamirštant degradaciją. Viena komanda apskaičiavo, kad metinės pajamos padidėtų 30 procentų, kai du kasdieniai gilūs ciklai. Tačiau pridėjus degradacijos sąnaudas vienam ciklui, grynasis pelnas buvo beveik lygus nuliui; Be to, garantinio ciklo biudžetas buvo išnaudotas per dvejus metus. Pridėjus degradacijos išlaidas, strategija buvo sumažinta iki vieno, negilaus ciklo per dieną; Išsaugota gyvenimo trukmė, padidinta grynoji vertė.
2 atvejis – išankstinis išankstinis įspėjimas apie SoH. Sąvartyne AI atkreipė dėmesį, kad SoH krito greičiau, nei tikėtasi, atsižvelgiant į pajėgumų matavimų tendencijas. Patikrinimas parodė, kad vienas modulių rinkinys nuolat veikė karštiau (nepakankamas aušinimas). Kai aušinimas buvo ištaisytas, skilimas sulėtėjo; Išankstinis įspėjimas suteikė intervenciją garantiniu laikotarpiu.
3 atvejis – paslėptos prarasto produktyvumo išlaidos. Atliekant arbitražinį skaičiavimą, nebuvo atsižvelgta į 90 procentų pelną pirmyn ir atgal, o kainų skirtumas buvo skaičiuojamas kaip pelnas. Pelnas buvo perdėtas, nes iš tikrųjų per kiekvieną ciklą buvo prarasta 10 procentų energijos; Esant nedideliems kainų skirtumams, sandoris iš tikrųjų buvo nuostolingas. Pridėjus derliaus daugiklį, konvertuojama tik valandomis su pakankamai dideliu kainų skirtumu.
Silpnas raginimas / stiprus raginimas
Silpnas raginimas:
Sudarykite planą, kaip uždirbti daugiausia pinigų su šiuo akumuliatoriumi.[kainos]
Galingas raginimas:
Jūsų vaidmuo: Energijos saugojimo verslo specialistas. Užduotis: įkrovimo/iškrovimo planas vienai dienai. Apribojimai: SoC juosta 10–90%, maksimali galia [X] kW, kelionės pirmyn ir atgal efektyvumas 90%, garantinis limitas maks. 1,5 pilno ciklo per dieną.- Planuokite kainų skirtumo arbitražą, BET atimkite kiekvieno ciklo degradacijos išlaidas ([Y] TL/ciklas); praneškite grynąją vertę.- Atsižvelkite į efektyvumo praradimą (10 % negrįžtama iškrovus).- Nerekomenduokite jokių planų, viršijančių šiluminę/saugos ribą.- Pateikite rezultatą su grynosios vertės, ciklų skaičiaus ir garantijos biudžeto įtaka.Duomenys: [kaina ir akumuliatoriaus parametrai]
Galingas raginimas nuo pat pradžių nustato SoC pralaidumą, efektyvumą, degradacijos išlaidas ir garantijos ribą; Pelnas apskaičiuojamas atėmus visa tai. Taigi planai, kurie „pelningi popieriuje, bet žalingi realybėje“, eliminuojami.
Keturi kopijuojami šablonai
1) Laipsniškas arbitražas:
Rekomenduokite įkrovimo / iškrovimo planą šiai kainų serijai. Iš kiekvieno ciklo atimkite degradacijos sąnaudas [TL/ciklas] ir taikykite išeigos nuostolius (%[..]). Rekomenduokite tik ciklus, kurių grynoji teigiama vertė. Rezultatą rodykite atskirai kaip bendrąsias pajamas, degradacijos išlaidas ir grynąją vertę.
2) SoH tendencijų analizė:
Iš šios talpos / ciklo istorijos atimkite SoH tendenciją. Jei skilimo greitis didesnis nei tikėtasi, išvardykite galimas priežastis (temperatūra, gilus iškrovimas, didelis cikliškumas). Nustatyti galutinę diagnozę; Nurodykite, kuris matavimas patvirtins priežastį.
3) Apribojimų atitikties patikra:
Išbandykite šį veikimo planą su šiais apribojimais: ar SoC visada yra [%apatinė-%viršutinė], ar viršijama galios riba, ar dienos ciklas neviršija garantijos biudžeto, ar yra šiluminės ribos pažeidimas? Išvardykite pažeidimus su laiko žyma.
4) Vertės sluoksnio prioritetų nustatymas:
Apsvarstykite šiuos šios baterijos vertės šaltinius: arbitražas, maksimalus skutimas, dažnio palaikymas. Gaukite kiekvienos apytikslę metinę vertę ir ciklo kainą; pažymėkite prieštaringus naudojimo būdus (negalima daryti vienu metu) ir pasiūlykite prioritetą.
Akumuliatoriaus naudojimo terminų lentelė
terminas
Reikšmė
Verslo poveikis
SoC
Momentinis užimtumas (%)
Momentinis įkrovimo/iškrovimo sprendimas
SoH
Likusios talpos norma
Gyvenimo pabaigos indikatorius
ciklas
Pilnas įkrovimo-iškrovimo ciklas
Sunaudoja gyvybę ir garantiją
DoD
išleidimo gylis
Gilus iškrovimas padidina degradaciją
Kelionės pirmyn ir atgal efektyvumas
Atgauta energijos norma
Nuostolis atimamas iš arbitražo pelno
šiluminė riba
Saugus temperatūros diapazonas
Viršija gaisro pavojų
Dažnos klaidos
- Degradacijos nepaisymas. Vieno ciklo dėvėjimas yra reali kaina; Jei jis bus praleistas, pelnas bus perdėtas, o tarnavimo laikas sutrumpės.
- Pamiršus efektyvumą. Arbitražas, neatsižvelgiant į kelionės pirmyn ir atgal efektyvumą, yra nuostolis esant nedideliems kainų skirtumams.
- Garantijos limito viršijimas. Perviršinis ciklas paaukoja garantiją ir gyvenimą dėl trumpalaikio pelno.
- Šiluminės / saugos ribos nepaisymas. Temperatūros valdymas yra labai svarbus saugai; joks pelnas negali to panaikinti.
- Nežiūrint SoH mažėjimo. Praleidus išankstinį įspėjimą, degradacija vyks be įsikišimo per garantuotą laiką.
Apibendrinant
Akumuliatoriaus saugykla užtikrina arbitražą, didžiausią skutimąsi, dažnio palaikymą ir atsinaujinančios energijos integravimą prailgindama energijos laiką. Dirbtinis intelektas optimizuoja įkrovimo-iškrovimo planą su kainos/apkrovos/produkcijos prognozėmis; Tačiau šis optimizavimas turi neviršyti SoC juostos, galios, efektyvumo, garantinio ciklo ribos ir šiluminės saugos apribojimų. Kiekvienas planas turi būti įvertintas be degradacijos sąnaudų per ciklą ir įgyvendintas gavus patvirtintą leidimą.
Taikymo užduotis
Paimkite kasdienę valandinių kainų ir hipotetinių akumuliatoriaus parametrų seriją (SoC juosta, galia, efektyvumas, gedimo kaina). Paprašykite dirbtinio intelekto plano su „gradacijos suvokimo arbitražo“ šablonu. Tada patys apskaičiuokite bendrąsias pajamas, apsvarstykite derliaus praradimą ir degradacijos išlaidas: ar planas vis dar pelningas? Užrašykite rezultatą ir kiek pablogėjimas pakeitė pelną.
kontrolinis sąrašas
- [ ] Apibrėžiau SoC juostą ir galios ribą
- [ ] Prie arbitražo skaičiavimo pridėjau kelionės pirmyn ir atgal efektyvumą
- [ ] Išskaičiavau degradacijos išlaidas vienam ciklui
- [ ] Patikrinau, ar neviršijau garantinio ciklo / DoD biudžeto
- [ ] Atsižvelgiau į šilumines ir saugos ribas
- [ ] Stebėjau SoH tendenciją ir ieškojau išankstinių įspėjimų
- [ ] Pateikiau planą su grynąja verte ir turiu įgaliotą patvirtinimą