Come le microreti fotovoltaiche consentono di ridurre i costi e migliorare l'efficienza: una guida completa alla trasformazione verde per le aziende

In questo articolo esploreremo in modo approfondito come le microreti fotovoltaiche possono raggiungere riduzione dei costi e miglioramento dell'efficienza in scenari industriali, commerciali e remoti. Attraverso una configurazione ottimizzata del sistema, una gestione e una programmazione intelligenti dell'energia e una gestione dell'intero ciclo di vita, abbiamo elaborato 10 strategie chiave e suggerimenti pratici per aiutarvi a ottimizzare significativamente il costo totale di proprietà (TCO) e ridurre il periodo di ammortamento, aumentando al contempo l'autosufficienza energetica.

Introduzione: perché le microreti rappresentano un fattore di svolta per la riduzione dei costi aziendali e il miglioramento dell'efficienza?

Sotto la duplice pressione della crescente volatilità dei prezzi dell'elettricità e degli obiettivi di neutralità carbonica, i modelli tradizionali di approvvigionamento energetico non sono più in grado di soddisfare le esigenze delle imprese moderne in termini di controllo dei costi e flessibilità energetica. Le microreti fotovoltaiche, in quanto sistema energetico locale che integra generazione di energia, accumulo di energia e programmazione intelligente, non solo consentono alle imprese di raggiungere l'autosufficienza elettrica, ma trasformano anche l'energia da una "voce di costo" a una "voce di ricavo" attraverso peak shaving dell'accumulo di energia E programmazione della microrete.

Cos'è una microrete fotovoltaica?

Una microrete fotovoltaica è un sistema di generazione e distribuzione di energia in miniatura composto da un generatore fotovoltaico distribuito, dispositivi di accumulo di energia, dispositivi di conversione dell'energia, carichi e dispositivi di monitoraggio e protezione. Può funzionare in parallelo con la rete elettrica esterna o entrare in "modalità isola" per fornire energia in modo indipendente quando la rete elettrica esterna non funziona, il che la rende un'infrastruttura fondamentale per un utilizzo efficiente dell'energia.

Percorso complessivo verso la riduzione dei costi e il miglioramento dell'efficienza

Il raggiungimento della redditività economica delle microreti fotovoltaiche dipende dalla sinergia di tre dimensioni: aspetti tecnologici (selezione di apparecchiature ad alta efficienza), aspetti gestionali (programmazione energetica intelligente), e aspetti aziendali (incentivi politici e ottimizzazione dei finanziamenti). Attraverso questo approccio a tre punte, le imprese possono ridurre gli sprechi alla fonte e aumentare il valore di ogni kilowattora di elettricità.

Sezione principale: “Dieci strategie per la riduzione dei costi e il miglioramento dell’efficienza”

1. Configurazione del sistema ottimizzata con complementarietà multi-energia

Per diverse condizioni geografiche, adottare una configurazione multi-energia come "diesel-solare-accumulo" o "eolico-solare-accumulo". Attraverso una progettazione razionale delle proporzioni, ridurre la quota di costosa generazione di energia diesel o compensare la volatilità di una singola fonte luminosa. Raccomandazioni pratiche:

• Valutare la corrispondenza tra le risorse solari annuali e le curve di carico elettrico.
• Copione di comunicazione: “Si prega di fornire un piano di simulazione della configurazione ottimale diesel/solare/di accumulo basato sulla nostra curva di carico e di spiegarne l'affidabilità in condizioni meteorologiche estreme.”

2. Ottimizzazione dei componenti e del layout sul lato generazione

Selezionare componenti fotovoltaici ad alta efficienza e bassa degradazione (come i moduli di tipo N) e ottimizzare l'angolo di inclinazione in base al terreno.

• Lista di controllo:
• Verificare le prestazioni di resistenza all'ombreggiamento del componente.
• Verificare le prestazioni di resistenza al vento e la precisione di installazione del sistema di supporto.
• Copione di comunicazione: "Si prega di fornire la curva di degradazione dell'efficienza e i dettagli della garanzia per questo modello di modulo nei prossimi 30 anni."

3. Sistema di pianificazione dell'accumulo di energia e di gestione dell'energia (EMS)

L'EMS è il "cervello" della microrete, responsabile del monitoraggio in tempo reale della produzione e del consumo di energia.

• Raccomandazioni pratiche:
• Distribuisci un'intelligenza Sistema di gestione dell'energia EMS per una risposta nell'ordine dei millisecondi.
• Imposta i livelli di priorità: autoconsumo fotovoltaico > ricarica dell'accumulo di energia > collegamento alla rete elettrica in eccesso.

4. Arbitraggio picco-valle e ottimizzazione del prezzo dell'elettricità

Utilizzare il peak shaving dell'accumulo di energia funzione di caricare durante le ore non di punta e scaricare durante le ore di punta per alimentare il carico, riducendo direttamente i costi dell'elettricità.

• Lista di controllo:
• Ottenere la tabella dei prezzi dell'elettricità locale in base all'orario di utilizzo e calcolare se la differenza di prezzo tra i picchi e le valli è sufficiente a coprire i costi del ciclo di accumulo dell'energia.
• Verificare se il sistema dispone di una strategia di commutazione automatica.

5. Risposta lato domanda e gestione del carico

Adattare i piani di produzione per far coincidere i carichi ad alta potenza con i periodi di picco della produzione di energia solare.

• Raccomandazioni pratiche:
• Identificare i “carichi flessibili” all’interno del parco (come pompe dell’acqua, stazioni di ricarica e sistemi HVAC).
• Collegamento con il servizio di emergenza sanitaria per attivare le apparecchiature appropriate quando l'energia solare è sufficiente.

6. Strategia di vendita di energia in eccesso e ricavi derivanti dalla connessione alla rete

Nelle aree che supportano la connessione alla rete elettrica in eccesso, ottimizzare ricavi da connessione alla rete.

• Raccomandazioni pratiche:
• Comprendere le restrizioni di accesso alla rete elettrica locale e le politiche sui prezzi dell'elettricità in rete. – Installare contatori elettrici bidirezionali ad alta precisione per garantire dati di fatturazione accurati.

7. Approvvigionamento di sistemi integrati e gestione del TCO

Evita i problemi di compatibilità causati da un approvvigionamento frammentato, concentrandoti sul costo totale di proprietà (TCO) del sistema anziché sul prezzo di acquisto iniziale delle singole apparecchiature.

• Suggerimenti pratici:
• Dare priorità ai fornitori integrati con capacità complete.
• Copione di comunicazione: "Si prega di fornire una ripartizione dettagliata del costo totale di proprietà (TCO) del sistema per 10 e 20 anni, incluso il piano di sostituzione delle parti soggette a usura."

8. Funzionamento e manutenzione intelligenti e monitoraggio remoto

Utilizzare una piattaforma cloud per gestione e manutenzione della microrete, riducendo le perdite dovute ai tempi di inattività attraverso la manutenzione preventiva.

• Lista di controllo:
• Il sistema supporta avvisi in tempo reale sui dispositivi mobili?
• Il personale addetto alla manutenzione può eseguire aggiornamenti del firmware da remoto (OTA)?

9. Durata di vita e gestione del ciclo delle apparecchiature

La durata delle batterie di accumulo di energia ha un impatto diretto sul ritorno sull'investimento.

• Suggerimenti pratici:
• Impostare una profondità di scarica (DoD) ragionevole per evitare sovraccarichi e scariche eccessive.
• Monitorare il sistema di controllo della temperatura del gruppo batterie per assicurarsi che funzioni entro l'intervallo di temperatura ottimale.

10. Conformità e attuazione dei sussidi

Utilizzare i vantaggi della politica per ridurre la pressione iniziale sugli investimenti.

• Suggerimenti pratici:
• Consultare le autorità locali in merito a sussidi e incentivi fiscali per la pianificazione fotovoltaica distribuita.
• Assumi un team di consulenza professionale per garantire che il processo di connessione alla rete sia legale e conforme.

Brevi suggerimenti sul ROI

Quando si valuta il ritorno sull'investimento (ROI) di una microrete, consigliamo di utilizzare il seguente approccio: Periodo di ammortamento statico = (Investimento iniziale – Importo del sussidio) / (Risparmio annuo di elettricità + Ricavi annuali dalle vendite di elettricità – Costi annuali di gestione e manutenzione)Nel calcolo, assicurarsi di considerare il degrado dell'efficienza del sistema nel tempo, pari a 0,5%–1%. A causa delle significative differenze nell'intensità del soleggiamento e nei prezzi dell'elettricità in base all'orario di utilizzo nelle diverse regioni, il periodo di ammortamento effettivo varia solitamente da 4 a 8 anni (questo è solo un esempio/ipotesi, il calcolo specifico dovrebbe prevalere).

Esempi di scenari applicativi tipici

• Scenario A: Parco industriale (connesso alla rete)
• Percorso di riduzione dei costi: Il nucleo risiede in rasatura dei picchi e riempimento delle valli E pianificazione fotovoltaica distribuitaL'utilizzo di un EMS riduce i costi di domanda del trasformatore ed evita l'attivazione di prezzi elevati dell'elettricità a livelli differenziati durante i periodi di picco di carico.
• Scenario B: Comunità remota/Area mineraria (isolata)
• Percorso di riduzione dei costi: Il nocciolo della questione sta nei "costi dei combustibili alternativi". Utilizzando un'elevata percentuale di fotovoltaico e di accumulo di energia, si riduce il tempo di funzionamento dei gruppi elettrogeni diesel, con conseguente notevole riduzione dei costi di approvvigionamento del carburante e della logistica.

Sfide di implementazione e contromisure

1. Elevato investimento iniziale: Per alleviare la pressione finanziaria, si possono prendere in considerazione i contratti di gestione energetica (EMC) o i modelli di leasing finanziario.
2. Integrazione tecnica complessa: Scegli un produttore professionale con capacità di ricerca e sviluppo indipendenti per protocolli di comunicazione EMS e inverter.
3. Rischi di cambiamento delle politiche: Riservare spazio per adattamenti strategici nella progettazione della soluzione per garantire che il sistema possa adattarsi in modo flessibile ai futuri cambiamenti delle politiche di connessione alla rete.

Copione di comunicazione fornitore/selezione

1. “Si prega di specificare il tempo di commutazione del tuo sistema quando passi dallo stato connesso alla rete a quello non connesso alla rete (supporta la commutazione senza lampeggio)?
2. “Date le nostre condizioni climatiche locali, qual è la logica di protezione del sistema in base temperatura estremamente elevata/umidità elevata?”
3. “Si prega di fornire casi di progetti di microreti di scala simile negli ultimi due anni e condividono i dati effettivi sull'efficienza della produzione di energia."
4. "Se l'accumulo di energia deve essere ampliato dopo 5 anni, la tua architettura hardware supporta accesso misto di batterie di diversa capacità?”
5. “Si prega di chiarire il livello di automazione della funzione Demand Response in questa soluzione.”
6. “Per quanto riguarda il futuro funzionamento e manutenzione, qual è la durata del tuo supporto tecnico remoto e impegno di risposta in loco?”

Domande frequenti (FAQ)

• D1: Una microrete fotovoltaica può raggiungere un'alimentazione elettrica indipendente pari a 100%?
• UN: Tecnicamente fattibile, ma da un punto di vista economico, affidarsi completamente a una microrete richiede una quota molto elevata di accumulo di energia, con conseguenti costi elevati. Di solito si consiglia di mantenere la connessione alla rete o di dotarsi di un generatore di riserva.
• D2: L'aggiunta di un sistema di accumulo di energia prolungherà il periodo di ammortamento? **
• UN: Nonostante gli aumenti iniziali del CAPEX, nelle regioni con differenze di prezzo significative tra i periodi di punta e quelli di bassa stagione, l'accumulo di energia può ridurre significativamente il periodo di ammortamento dell'intero sistema attraverso il peak-shaving e l'arbitraggio.
• D3: Una microrete influisce sulle apparecchiature elettriche esistenti?
• UN: Una microrete progettata correttamente include una protezione anti-islanding e un controllo del flusso di potenza, che non solo protegge il carico, ma protegge anche le apparecchiature di precisione attraverso la stabilizzazione della tensione.
• D4: Un sistema di gestione dell'energia (EMS) è davvero necessario?
• UN: Sì. Una microrete senza un EMS è semplicemente un insieme di apparecchiature; non può implementare strategie ottimali che si adattino dinamicamente in base ai prezzi dell'elettricità e al carico, riducendo i guadagni di efficienza di oltre 30%.

Conclusione

Ottenere una riduzione dei costi e un miglioramento dell'efficienza nelle microreti fotovoltaiche è un progetto di ingegneria sistematico. Dalla pianificazione e selezione iniziale fino alla successiva gestione e manutenzione intelligente, ogni dettaglio determina il valore del vostro investimento energetico. Noi di JNTech comprendiamo la pressione sui costi dietro ogni kilowattora di elettricità e ci impegniamo a fornirvi le soluzioni per microreti più professionali e trasparenti.

Vuoi sapere quanto puoi risparmiare sui costi dell'elettricità per il tuo progetto? Contattaci per un preventivo gratuito del Costo Totale di Proprietà (TCO) e una valutazione iniziale della soluzione.