¿Cómo elegir unfotovoltaica¿Sistema para uso propio-de fábrica?
Los objetivos principales de un sistema de almacenamiento de energía fotovoltaica para uso propio-en fábrica son maximizar-el autoconsumo de energía fotovoltaica, reducir los costos de electricidad, garantizar un suministro de energía estable y cumplir con los requisitos de cumplimiento de ESG (ambientales, sociales y de gobernanza). Sus principales preocupaciones son las políticas de precios de la electricidad, los estándares de conexión a la red, las certificaciones de seguridad y el cumplimiento del impuesto al carbono.
Posicionamiento central: primero el autoconsumo, teniendo en cuenta múltiples objetivos
La selección de factores de almacenamiento de energía fotovoltaica para auto-consumo es esencialmente una convergencia de tres necesidades: "independencia energética + control de costos + cumplimiento ecológico", lo que lo hace particularmente adecuado para los siguientes escenarios:
Regiones con precios elevados de la electricidad de la red y grandes diferencias de precios entre los picos-de los valles (p. ej., Europa, América del Norte);
Regiones con poca confiabilidad de la red y frecuentes cortes de energía (por ejemplo, algunos países del Sudeste Asiático, África);
Fábricas-orientadas a la exportación que enfrentan impuestos y aranceles sobre el carbono (por ejemplo, empresas de la UE y aquellas que participan en cadenas de suministro internacionales).
Lógica de operación del sistema: Los fotovoltaicos priorizan alimentar la carga de la fábrica → El exceso de energía se almacena en baterías → El almacenamiento de energía se descarga cuando la energía fotovoltaica es insuficiente/durante la demanda máxima de electricidad → La electricidad se compra de la red solo cuando el almacenamiento de energía se agota y la energía fotovoltaica no está saliendo, logrando completamente la "autogeneración y autoconsumo, almacenamiento de energía excedente", con muy poca venta de electricidad a la red (en algunos países, el proceso de venta de electricidad es complejo o el precio es extremadamente bajo).
Componentes centrales del sistema y requisitos de cumplimiento en el extranjero
Los componentes de hardware de los sistemas fotovoltaicos comerciales son básicamente los mismos (conjunto fotovoltaico + batería de almacenamiento de energía + BMS + PCS + EMS + dispositivo de conmutación de red-conectado/apagado-red), pero diferentes países o regiones tienen requisitos estrictos para la certificación de productos y estándares de seguridad, que son requisitos previos para la implementación:
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Componentes clave |
Requisitos clave para uso en fábrica |
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Módulos Fotovoltaicos |
Debe cumplir con IEC 61215 (norma de la Comisión Electrotécnica Internacional); Los mercados europeo y americano requieren además UL 1703 (certificación de Underwriters Laboratories); Se debe hacer hincapié en la resistencia al viento y la arena y a los rayos UV (Oriente Medio, África). |
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Baterías de almacenamiento de energía |
La corriente principal siguen siendo las baterías de fosfato de hierro y litio (alta seguridad, ciclo de vida prolongado), que deben pasar IEC 62619 (estándar de seguridad de baterías) y UL 9540 (certificación de seguridad del sistema de almacenamiento de energía); La UE exige que las baterías cumplan con el nuevo Reglamento sobre baterías (BPR), incluidos los indicadores de reciclabilidad. |
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PCS (Sistema de conversión de energía) |
Debe cumplir con los estándares nacionales de conexión a la red (como el VDE 4105 alemán y el IEEE 1547 estadounidense), admitir un funcionamiento de bajo voltaje-y una salida de energía fluida; algunos países requieren capacidades de detección de islas y de desconexión rápida. |
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EMS (Sistema de Gestión de Energía) |
Debe ser compatible con las políticas locales de precios de la electricidad (como los precios por tiempo-de-uso y precios escalonados) y admitir el cálculo automático de reducción de emisiones de carbono (en interfaz con el sistema de informes ESG de la empresa); algunas regiones requieren acceso a la plataforma de despacho de la red eléctrica (voluntario u obligatorio). |
Valor fundamental: "Beneficios del cumplimiento de las emisiones de carbono"
Costos de electricidad reducidos (impulsor principal): la mayoría de los países tienen mecanismos maduros de fijación de precios por tiempo de uso-de-uso, lo que da lugar a importantes diferencias de precios entre los picos-de la electricidad (por ejemplo, los precios de la electricidad entre los picos y los valles en California son 3-4 veces más altos que los precios fuera de los picos-y, en Alemania, la diferencia de precios entre los picos y los valles de la electricidad industrial es más de 2 veces).
Los sistemas de almacenamiento de energía se cargan durante las horas de menor-hora pico/cuando la energía solar es abundante, y se descargan durante las horas pico para reemplazar las compras de energía de la red, lo que reduce directamente los costos de electricidad de la fábrica en un 15%-40% (dependiendo de la diferencia de precios en el pico-valle y la cantidad de energía solar instalada). Para las fábricas que consumen mucha energía (como las metalúrgicas, manufactureras y procesadoras de alimentos), la reducción de los costos de la electricidad es aún más significativa.
Garantizar un suministro de energía estable y evitar pérdidas de producción: el sudeste asiático, África y otras regiones tienen una infraestructura de red débil y frecuentes cortes de energía. Un solo corte de energía puede causar pérdidas a las fábricas por decenas o incluso cientos de miles de dólares estadounidenses.
Los sistemas de almacenamiento de energía solar pueden servir como energía de respaldo de emergencia, cambiando al modo fuera de la red en milisegundos durante cortes de red, lo que garantiza el funcionamiento continuo de las líneas de producción principales, los equipos de precisión, el almacenamiento en frío y otras cargas críticas. Algunas fábricas adoptarán un modelo de microrred híbrida que combine energía solar, almacenamiento de energía y generadores diésel para mejorar aún más la confiabilidad del suministro de energía.
Cumplir con los criterios ESG y mitigar los riesgos del impuesto al carbono es una de las necesidades principales de las fábricas en el extranjero (especialmente las empresas orientadas a la exportación-):
El Mecanismo de Ajuste de Carbono en Frontera (CBAM) de la UE exige que se calcule la huella de carbono de los productos industriales importados. El uso del almacenamiento de energía solar para uso propio-puede reducir la intensidad de las emisiones de carbono en el proceso de producción y evitar el pago de altos aranceles al carbono;
En las auditorías de la cadena de suministro de las corporaciones multinacionales, el "uso de energía renovable" es un elemento de puntuación importante. El almacenamiento de energía solar puede ayudar a las fábricas a ingresar a los sistemas de la cadena de suministro de empresas líderes;
Algunos países ofrecen exenciones fiscales a las empresas que utilizan energía renovable (como el Crédito Fiscal a la Inversión Federal (ITC) de EE. UU. y el Subsidio a la Energía Renovable de la UE).
Reducir la inversión en expansión de la red: el proceso de solicitud de expansión de la red para fábricas en el extranjero es complejo, requiere mucho tiempo-y es costoso (por ejemplo, los costos de expansión en algunas partes de Europa pueden alcanzar decenas de miles de dólares estadounidenses por MW). Los sistemas de almacenamiento de energía pueden reducir-los picos-y llenar los valles-, lo que reduce la carga eléctrica máxima de la fábrica y evita la necesidad de solicitar una expansión de la red debido a la incorporación de nuevas líneas de producción.
Consideraciones de selección y políticas para sistemas de almacenamiento de energía fotovoltaica en fábricas
Los precios de la electricidad, las condiciones de la red y las políticas varían significativamente entre los diferentes países y regiones; por lo tanto, la selección del sistema debe adaptarse a las condiciones locales.
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Regional |
Consumo de electricidad/Características de la política |
Puntos clave para seleccionar un sistema de almacenamiento de energía de auto-uso |
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América del Norte (EE.UU., Canadá) |
Gran diferencia de precios entre los picos-valle, red estable; créditos fiscales federales/estatales disponibles; énfasis en la certificación de seguridad |
Baterías-de fosfato de hierro y litio de gran capacidad + PCS altamente compatible; EMS adaptado al tiempo-de-precio de uso y cálculo de subsidios de TIC; Se prefieren productos con certificación UL- |
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Europa (UE, Reino Unido) |
Altos precios de la electricidad, estrictos impuestos al carbono; admite la agregación de plantas de energía virtuales (VPP); estrictos estándares de conexión a la red. |
Función de cálculo de reducción de emisiones de carbono y almacenamiento de energía de capacidad-media; compatible con los requisitos de despacho de la red; Requiere certificación VDE y CE. |
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Sudeste Asiático (Tailandia, Vietnam, Malasia) |
Mala confiabilidad de la red, frecuentes cortes de energía; abundantes recursos fotovoltaicos; Algunos países ofrecen subsidios para la conexión a la red. |
Sistemas de modo dual-dentro de-red/dentro de-red-red; énfasis en el suministro de emergencia; Las baterías deben ser adaptables a ambientes de alta temperatura y humedad. |
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Medio Oriente (Arabia Saudita, Emiratos Árabes Unidos) |
Excelentes recursos solares; los precios de la electricidad están gradualmente impulsados-por el mercado; Las fábricas consumen mucha energía. |
Instalaciones fotovoltaicas-a gran escala + almacenamiento de energía de alta-tasa; énfasis en el diseño de disipación de calor; Se da prioridad a los módulos resistentes al viento y a la arena. |
La tendencia de desarrollo del almacenamiento de energía de auto-uso
El almacenamiento de energía modular se vuelve común
Los gabinetes de almacenamiento de energía modulares (como los de almacenamiento de energía en contenedores de 20 pies) son convenientes de transportar y rápidos de instalar, adecuados para una implementación rápida en fábricas y pueden ampliarse de manera flexible según la carga eléctrica.
Expansión del sistema de carga-almacenamiento de energía-fotovoltaico integrado
Las fábricas equipadas con estaciones de carga de vehículos eléctricos adoptarán un sistema integrado de "fotovoltaica + almacenamiento de energía + pilas de carga", reduciendo los costos de carga y satisfaciendo al mismo tiempo las necesidades de electricidad de los vehículos dentro del área de la fábrica.
Oportunidades de participación en centrales eléctricas virtuales (VPP)
Los países europeos y americanos alientan a las fábricas a participar en la respuesta del lado de la demanda-de la red mediante el almacenamiento de energía. Al integrar los recursos de almacenamiento de energía de múltiples fábricas a través de plataformas de agregación, pueden proporcionar servicios de regulación de frecuencia y reducción de picos a la red y obtener ingresos adicionales (sin afectar el consumo propio de la fábrica).