Tagihan listrik komersial tidak ditentukan oleh konsumsi energi saja. Bagi banyak fasilitas, biaya akhir bergantung pada berapa kilowatt-jam (kWh) yang digunakan, permintaan kilowatt (kW) tertinggi yang tercatat selama periode penagihan, kapan permintaan tersebut terjadi, dan tarif utilitas spesifik yang diterapkan pada lokasi.
Itulah sebabnya sebuah fasilitas dapat mengurangi konsumsi energi bulanan dan tetap mengalami tagihan yang sangat tinggi. Lonjakan permintaan yang singkat dapat menentukan biaya permintaan untuk bulan tersebut, sementara penetapan harga-waktu-penggunaan dapat membuat listrik yang dikonsumsi dalam satu jam lebih mahal dibandingkan dengan jumlah yang sama yang dikonsumsi pada jam lainnya.
Penyimpanan--pengukuran di belakang dapat membantu dalam beberapa situasi ini, namun titik awal yang tepat bukanlah ukuran baterai. Ini adalah tagihan, tarif, dan profil beban. Program Manajemen Energi Federal Departemen Energi AS juga membuat perbedaan yang sama dalam pedomannyamengevaluasi pilihan tingkat utilitas: biaya energi, biaya permintaan, dan biaya tetap memberikan respons yang berbeda terhadap perubahan dalam pengoperasian lokasi.
Apa yang Membuat Tagihan Listrik Komersial Berbeda?
Tarif komersial dapat memuat beberapa komponen biaya sekaligus:
- Biaya energiberdasarkan total konsumsi listrik dalam kWh.
- Biaya permintaanberdasarkan permintaan maksimum atau tagihan dalam kW.
- Biaya-waktu-penggunaanyang bervariasi berdasarkan jam, hari, atau musim.
- Biaya tetapyang tidak berubah seiring dengan konsumsi bulanan.
- Tarif-aturan tertentuseperti ratchet permintaan, permintaan penagihan minimum, penumpang, atau ketentuan musiman.
Kombinasi yang tepat tergantung pada utilitas, kelas pelanggan, tingkat tegangan, lokasi, musim, dan jadwal tarif. Oleh karena itu, perkiraan-penghematan baterai umum kurang berguna dibandingkan analisis yang dilakukan terhadap tarif fasilitas sebenarnya.
Biaya Energi: Jumlah yang Anda Bayar untuk kWh
Biaya energi didasarkan pada jumlah energi listrik yang dikonsumsi selama periode penagihan. Perhitungan yang disederhanakan adalah:
Biaya energi=listrik yang dikonsumsi dalam kWh × tarif $/kWh yang berlaku
Jika tarif menggunakan harga-waktu-penggunaan, mungkin ada beberapa tarif energi, bukan satu. Listrik yang dikonsumsi selama-jam sibuk mungkin lebih mahal daripada listrik yang dikonsumsi selama-jam sibuk, sehingga tagihannya bergantung pada total konsumsi dan waktu.
Langkah-langkah efisiensi terutama menangani bagian dari RUU ini. Contohnya termasuk mengurangi waktu kerja peralatan yang tidak perlu, meningkatkan efisiensi HVAC atau pendinginan, meningkatkan motor yang tidak efisien, dan memperbaiki masalah kontrol yang membuang-buang energi.
Biaya Permintaan: Jumlah yang Anda Bayar untuk Peak kW
Biaya permintaan bekerja secara berbeda. Alih-alih mengukur berapa banyak listrik yang dikonsumsi selama sebulan, permintaan mengukur seberapa cepat fasilitas tersebut menggunakan listrik selama interval tertentu. Hal ini dinyatakan dalam kilowatt.
Perhitungan biaya-permintaan yang disederhanakan adalah:
Biaya permintaan=permintaan yang ditagih dalam kW × tingkat permintaan dalam $/kW
Inilah sebabnya mengapa pengoperasian simultan dalam jangka waktu singkat dapat menjadi penting. Jika mesin pendingin, kompresor pendingin, peralatan proses, pompa, dan pengisi daya kendaraan listrik semuanya menggunakan daya yang besar selama interval yang sama, puncak yang dihasilkan dapat menentukan permintaan yang ditagih meskipun peristiwa tersebut berlangsung singkat.
Sebuah-studi laboratorium nasional mengenai tarif komersial AS mengidentifikasi besaran biaya-permintaan sebagai prediktor penting dari keekonomian baterai yang ada di balik-meteran, sekaligus menekankan bahwa kelayakan proyek harus dievaluasi kasus per kasus. Lihat kajiannya dipenyimpanan baterai{0}}-yang melebihi batas dan biaya permintaan komersial.
Permintaan Penagihan dan Interval Pengukuran
Tidak semua perusahaan utilitas menghitung permintaan dengan cara yang sama. Tarif menentukan interval dan aturan yang digunakan untuk menentukan permintaan yang ditagih. Pengukuran interval dapat mencatat data per jam atau 15 menit, dan interval kualifikasi tertinggi dapat menjadi masukan penting pada tagihan bulanan.
Tagihan bulanan menunjukkan hasil keuangan. Data interval menunjukkan bagaimana hasil tersebut terjadi. Pembedaan tersebut menjadi penting ketika memutuskan apakah suatu puncak dapat diulang, dihindari, atau cocok untuk disimpan.
Permintaan yang Tidak-Kebetulan, TOU, dan Ratcheted
A biaya permintaan yang bukan-kebetulanmungkin didasarkan pada permintaan bulanan tertinggi tanpa memandang waktu. Abiaya permintaan-waktu-penggunaanhanya dapat diterapkan pada permintaan yang dicatat dalam periode yang ditentukan. Beberapa tarif mencakup keduanya.
A roda gigi permintaanatau penyediaan{0}}lihat kembali dapat membuat permintaan penagihan sebagian bergantung pada puncak yang tercatat pada bulan-bulan sebelumnya. Artinya, satu peristiwa yang sangat tinggi dapat mempengaruhi biaya setelah bulan terjadinya. Glosarium tingkat utilitas-DOE secara khusus membahas permintaan-yang tidak terjadi secara kebetulan, permintaan TOU, dan struktur-peninjauan kembali permintaan.
Untuk pengendalian penyimpanan, konsekuensinya praktis: menentukan puncak yang salah mungkin hanya menghemat sedikit atau tidak sama sekali jika interval lain masih menentukan permintaan yang ditagih.
kW vs kWh: Perbedaan yang Mengubah Strategi
MemahamikW versus kWhmerupakan hal mendasar dalam manajemen energi komersial.
- kW mengukur daya.Ini menggambarkan laju penggunaan listrik pada suatu titik atau selama interval pengukuran.
- kWh mengukur energi.Ini menggambarkan jumlah total energi listrik yang digunakan sepanjang waktu.
Analogi yang berguna adalah mengemudi: kW mirip dengan kecepatan, sedangkan kWh mendekati total jarak yang ditempuh. Sebuah bangunan dapat mengurangi total kWh tanpa mengurangi puncak kW tertingginya secara material. Ini juga dapat memangkas kW puncak yang pendek tanpa banyak mengubah kWh bulanan.
Itu adalah masalah biaya yang berbeda. Efisiensi biasanya ditujukan untuk mengurangi penggunaan energi. Manajemen puncak ditujukan untuk mengendalikan bentuk dan waktu permintaan.
Bagaimana Tarif-Waktu-Penggunaan Mengubah Biaya Energi Komersial
Penetapan harga-waktu-penggunaan menambahkan pertanyaan waktu ke tagihan:Kapanapakah listrik diambil dari jaringan?
Jika listrik pada-puncak lebih mahal, beban fleksibel dapat dipindahkan ke periode biaya-yang lebih rendah. Prosesnya mungkin dimulai lebih awal, pengisian daya kendaraan listrik mungkin dijadwalkan di luar periode puncak, atau sistem termal mungkin sudah-dingin sebelum-jam dengan harga lebih tinggi. Iniperpindahan beban, dan tidak sama dengan efisiensi.
Efisiensi mengurangi jumlah energi yang dibutuhkan. Pergeseran beban berubah ketika energi tersebut diambil. Strategi energi-yang dirancang dengan baik dapat menggunakan keduanya.
Apa yang Ada di Balik--Penyimpanan Energi Meteran?
Di belakang-meteran-, atau BTM, mengacu pada peralatan yang terletak di sisi pelanggan pada meteran utilitas. Dari sudut pandang utilitas, meteran melihat interaksi bersih fasilitas dengan jaringan listrik.
Sumber daya BTM dapat mengubah profil itu. Dalam fasilitas komersial, sumber dayanya mungkin berupa sistem penyimpanan energi baterai, penyimpanan panas, beban yang dapat dikontrol, pembangkitan di lokasi, atau kombinasi teknologi. Untuk tampilan tingkat-sistem yang lebih luas, lihatsolusi penyimpanan energi komersial dan industri.
Penyimpanan Energi Baterai
Sistem penyimpanan energi baterai (BESS) menyimpan energi listrik untuk digunakan nanti. Untuk manajemen permintaan, baterai dapat habis ketika permintaan fasilitas mendekati ambang kendali. Sebagian beban kemudian disuplai oleh baterai, bukan jaringan listrik, sehingga meteran mencatat permintaan jaringan listrik yang lebih rendah.
Ini adalah prinsip operasi di baliknyapencukuran puncak baterai. Penelitian laboratorium-nasional tentangpenyimpanan-di belakang-pengukuran untuk permintaan-pengurangan biayajuga menunjukkan mengapa bentuk dan durasi lonjakan beban penting bagi ukuran ekonomis.
Penyimpanan Termal dan Beban Fleksibel
Baterai elektrokimia bukan satu-satunya sumber fleksibilitas. Pemanasan, pendinginan, pendinginan, pemanasan air, dan beberapa proses industri dapat digeser atau diurutkan. Penyimpanan energi termal dapat menyimpan kapasitas pemanasan atau pendinginan untuk digunakan nanti, sementara massa termal bangunan yang ada terkadang memberikan fleksibilitas terbatas tanpa baterai konvensional.
Jika perubahan operasional dapat menghilangkan puncak yang sama dengan biaya lebih rendah, opsi tersebut harus diuji sebelum penyimpanan baru ditentukan.
Bagaimana-Penyimpanan-Meter Dapat Menurunkan Tagihan Listrik Komersial
1. Puncak Cukur
Pencukuran puncak mengurangi daya maksimum yang diambil dari jaringan listrik. Baterai habis dayanya selama-interval beban tinggi dan berupaya menjaga permintaan jaringan di bawah target.
Pengaturan waktu sangatlah penting. Jika daya baterai habis terlalu dini, energi yang dapat digunakan mungkin habis sebelum puncak tagihan sebenarnya. Jika terlambat merespons, meteran mungkin sudah mencatat puncak baru. Kontrol, perkiraan, status pengisian daya yang tersedia, logika tarif, daya baterai, dan durasi pengosongan semuanya memengaruhi hasil.
2. Waktu-penggunaan Pergeseran Beban
Baterai dapat diisi selama satu periode tarif dan habis pada periode tarif lainnya. Nilai finansial bergantung pada perbedaan harga antar periode, batasan pengisian daya, kerugian sistem, degradasi, dan persyaratan pengoperasian lainnya.
Penyimpanan tidak menciptakan energi bebas. Karena energi hilang selama pengisian, penyimpanan, konversi, dan pengosongan, perpindahan energi memerlukan lebih banyak energi masukan daripada yang disalurkan selanjutnya. Manfaat ekonomi berasal dari perubahan waktu atau profil puncak pembelian jaringan listrik.
3. Konsumsi-Tenaga Surya
Untuk fasilitas dengan tenaga surya di lokasi, baterai dapat menangkap energi yang seharusnya diekspor dan digunakan nanti di lokasi. Menariknya hal ini bergantung pada nilai ekspor, biaya pembelian jaringan listrik di kemudian hari, profil beban fasilitas, dan tarif.
Penelitian tentangtenaga surya-ditambah-biaya permintaan komersial dan penyimpananmenemukan bahwa besarnya penghematan sangat bergantung pada-pelanggan dan sangat dipengaruhi oleh rancangan tarif.
4. Respon Permintaan dan Aliran Nilai Lainnya
Beberapa fasilitas mungkin memenuhi syarat untuk program yang memberikan kompensasi kepada pelanggan karena mengurangi atau mengalihkan permintaan selama kejadian tertentu. DOE mendeskripsikan respons permintaan sebagai pengurangan-penggunaan listrik secara sukarela dalam jangka pendek yang dapat menerima diskon tarif, kredit tagihan, atau kompensasi lainnya. Ketersediaan program dan aturan pengoperasiannya berbeda-beda, sehingga potensi pendapatan tidak boleh ditambahkan ke model proyek sampai program spesifik telah diverifikasi. Lihat ikhtisar DOE tentangrespon permintaan dan waktu-program penetapan harga variabel.
Permintaan yang Berhasil-Contoh Biaya
Pertimbangkan fasilitas dengan kondisi yang disederhanakan berikut ini:
- Permintaan puncak yang ditagih saat ini:620kW
- Tingkat permintaan yang berlaku:$18/kW
- Pengurangan puncak target:100kW
- Durasi puncak yang membutuhkan dukungan:30 menit
Sebelum puncak pencukuran:
620 kW × $18/kW=$11.160 biaya permintaan bulanan
Jika penyimpanan atau pengelolaan beban berhasil menurunkan puncak setelan tagihan-ke 520 kW:
520 kW × $18/kW=$9.360 biaya permintaan bulanan
Biaya permintaan yang dapat dihindari dan disederhanakan adalah:
$11,160 − $9,360=$1,800 untuk bulan itu
Energi yang diperlukan untuk mendukung pengurangan 100 kW selama 30 menit adalah 50 kWh sebelum memperhitungkan kerugian efisiensi, batas-status-pengisian, persyaratan cadangan, atau margin pengoperasian. Benarbukanberarti baterai 50 kWh adalah ukuran proyek yang tepat.
Misalkan fasilitas yang sama mempunyai puncak yang belum dicukur sebesar 590 kW pada periode penagihan berikutnya. Jika interval tersebut menjadi permintaan yang ditagih, pengurangan efektif hanya 30 kW, dan biaya yang dapat dihindari disederhanakan menjadi$540. Periode ratchet atau beberapa permintaan dapat mengubah hasilnya lagi.
Contoh ini hanya bersifat ilustratif, bukan perkiraan proyek. Hal ini menunjukkan mengapa logika tarif dan data interval lebih penting daripada kapasitas baterai utama.
Kapan Penyimpanan Energi Komersial Cocok?
Adanya demand charge tidak serta merta membuat baterai menjadi irit. Penyimpanan perlu dievaluasi lebih dekat ketika beberapa kondisi yang menguntungkan terjadi bersamaan.
- Biaya permintaan bermakna secara finansial.Terdapat cukup biaya yang dapat dihindari untuk membenarkan analisis.
- Puncak dapat diidentifikasi.Fasilitas tersebut dapat menentukan apa penyebabnya, kapan terjadinya, dan berapa lama hal tersebut berlangsung.
- Puncaknya dapat diatasi.Perjalanan singkat di atas beban normal umumnya lebih mudah untuk dilakukan daripada beban yang mendekati maksimum selama berjam-jam.
- Waktu imbalan tarif berubah.Penyebaran TOU atau struktur permintaan menciptakan nilai untuk pengalihan beban atau kontrol puncak.
- Data interval tersedia.Situs ini dapat melampaui total bulanan dan menganalisis bentuk beban sebenarnya.
- Ada tujuan sekunder yang kompatibel.Optimalisasi tenaga surya, ketahanan, respons permintaan, atau kendala kapasitas dapat memperkuat kasus ini jika hal-hal tersebut benar-benar relevan.
Untuk kasus penggunaan komersial tambahan, lihatcara penyimpanan energi komersial dapat mengurangi biaya energi bisnis.
Ketika Penyimpanan Mungkin Bukan Solusi Pertama
Penyimpanan mungkin memerlukan prioritas yang lebih rendah jika fasilitas memiliki harga-berdasarkan permintaan yang rendah, profil muatan yang sangat datar, puncak yang sangat panjang, fleksibilitas operasional yang murah, atau masalah efisiensi yang nyata dan harus diperbaiki terlebih dahulu.
Jika dua beban besar dapat dicegah untuk memulai pada waktu yang sama, pengurutan dapat menghilangkan sebagian puncak dengan biaya yang jauh lebih rendah daripada baterai. Tujuannya adalah untuk memecahkan masalah biaya secara efisien, bukan memaksakan setiap masalah ke dalam proyek penyimpanan.
Penyimpanan Baterai vs. Manajemen Beban vs. Penyimpanan Termal
| Mendekati | Paling Cocok Untuk | Batasan Utama |
|---|---|---|
| Efisiensi energi | Mengurangi total konsumsi energi yang tidak perlu | Mungkin tidak mengurangi puncak permintaan tertinggi secara signifikan |
| Manajemen beban operasional | Pergeseran atau pengurutan peralatan fleksibel | Membutuhkan fleksibilitas operasional |
| Penyimpanan energi baterai | Pencukuran puncak yang cepat dan terkendali serta peralihan waktu | Biaya modal, kerugian, degradasi, ruang, dan kendala operasi |
| Penyimpanan termal | Pergeseran beban pemanasan, pendinginan, atau pendinginan | Tergantung pada sistem bangunan dan kebutuhan termal |
| Tenaga surya + penyimpanan | Menggabungkan pembangkitan listrik di lokasi dengan penggunaan energi yang fleksibel | Perekonomian bergantung pada keluaran tenaga surya, bentuk muatan, nilai ekspor, dan tarif |
Pendekatan-pendekatan ini tidak eksklusif satu sama lain. Sebuah fasilitas dapat meningkatkan efisiensi, menambahkan kontrol beban, dan kemudian mengukur baterai yang lebih kecil di sekitar puncak sisa yang dapat dialamatkan.
Kesalahan Umum Saat Mengevaluasi Penyimpanan Energi Komersial
Kesalahan 1: Membingungkan kW Dengan kWh
Mengurangi penggunaan energi bulanan tidak serta merta menghilangkan beban puncak yang mendorong beban permintaan. Identifikasi komponen tagihan terlebih dahulu.
Kesalahan 2: Mengasumsikan Setiap Puncak Dapat Diatasi
Beberapa permintaan secara operasional diperlukan. Pertanyaan desain yang berguna bukanlah total permintaan puncak tetapidapat dialamatkanpermintaan puncak.
Kesalahan 3: Menggunakan Tarif yang Kedaluwarsa
Model pengiriman yang akurat secara teknis yang diterapkan pada jadwal tarif yang salah tetap merupakan model yang salah.
Kesalahan 4: Mengukur Dari Satu Bulan
Cuaca, produksi, tingkat hunian, dan tarif musiman dapat merusak hasil satu bulan. Gunakan periode representatif.
Kesalahan 5: Menganggap Penyimpanan Secara Otomatis Menghemat Energi
Penyimpanan terutama terbentuk kembali ketika energi diambil dari jaringan listrik. Efisiensi dan penyimpanan adalah alat yang berbeda.
Kesalahan 6: Menggandakan-Menghitung Arus Nilai
Pencukuran puncak, pengoptimalan TOU, cadangan cadangan, konsumsi{0}}tenaga surya, dan respons permintaan mungkin bersaing untuk mendapatkan kapasitas baterai dan status pengisian daya yang sama. Satu unit energi yang tersimpan tidak selalu dapat melayani setiap tujuan pada waktu yang bersamaan.
Kesalahan 7: Memulai Dengan Ukuran Baterai
Sebuah proposal yang dimulai dengan "Anda memerlukan baterai 500 kWh" sebelum memeriksa data tarif dan interval patut dicermati. Ukuran baterai harus menjadi keluaran analisis, bukan asumsi awal.
Pertanyaan Umum
Q: Apa yang dimaksud dengan Demand Charge pada Tagihan Listrik Komersial?
J: Biaya permintaan adalah biaya berdasarkan daya listrik yang digunakan suatu fasilitas sesuai dengan aturan yang ditentukan dalam tarifnya. Umumnya dinyatakan dalam dolar per kilowatt, bukan dolar per kilowatt-jam.
T: Dapatkah Penyimpanan Baterai Mengurangi Biaya Permintaan?
J: Berpotensi. Baterai dapat habis ketika beban fasilitas tinggi dan mengurangi daya yang dialirkan melalui meteran utilitas. Penghematan bergantung pada tarif, waktu pengiriman, durasi puncak, daya baterai dan energi yang tersedia, dan apakah interval yang ditargetkan benar-benar menentukan permintaan yang ditagih.
T: Apakah Penyimpanan Energi Mengurangi Total Konsumsi Listrik?
J: Belum tentu. Penyimpanan menggeser energi seiring waktu dan membentuk kembali profil beban jaringan. Karena sistem nyata mengalami kerugian, pengurangan kWh total biasanya memerlukan peningkatan efisiensi atau operasional dibandingkan penyimpanan saja.
T: Berapa Banyak Data Utilitas yang Harus Saya Tinjau?
J: Tagihan setahun penuh dan data interval terkait adalah titik awal yang lebih kuat daripada satu bulan. Fasilitas dengan variasi musiman yang kuat atau jadwal operasional yang berubah-ubah mungkin memerlukan analisis tambahan.
T: Bagaimana Saya Mengetahui Ukuran Baterai yang Saya Butuhkan?
A: Mulailah dengan profil beban dan tarif. KW yang dibutuhkan tergantung pada seberapa besar daya puncak yang harus diimbangi. kWh yang dibutuhkan bergantung pada berapa lama daya tersebut harus disuplai, ditambah efisiensi, batas-status-pengisian daya, margin pengoperasian, degradasi, dan kasus penggunaan lainnya.
T: Apakah Penyimpanan-Di Belakang-Meter Hanya Berguna Dengan Tenaga Surya?
J: Tidak. Penyimpanan dapat mendukung manajemen permintaan dan-pengoptimalan biaya listrik-berbasis waktu tanpa tenaga surya di lokasi. Solar dapat menambahkan kasus penggunaan lain, namun hal ini tidak diperlukan untuk setiap proyek-yang-meteran.
Mulailah Dengan Tagihannya, Bukan Baterainya
Penyimpanan-di-meteran dapat mengurangi permintaan jaringan listrik selama interval kritis, mengalihkan pembelian listrik sepanjang-periode-penggunaan, bekerja dengan tenaga surya di lokasi, dan memberikan fleksibilitas operasional tambahan. Manfaat-manfaat tersebut tidak boleh diasumsikan sebelumnya.
Keputusan penyimpanan-energi komersial yang kredibel dimulai dengan tiga hal:tarif, profil beban, dan kendala operasional. Tinjau tagihan utilitas, konfirmasi jadwal tarif saat ini, dapatkan data interval, identifikasi peristiwa yang benar-benar mendorong biaya, dan bandingkan penyimpanan dengan-alternatif operasional berbiaya lebih rendah.
Hanya dengan demikian, tim proyek dapat mengukur peralatan dan model keekonomiannya. Proyek terkuat bukanlah proyek yang memiliki teknologi paling banyak; ini adalah salah satu yang mengatasi masalah penagihan dan pengoperasian yang sebenarnya dengan bukti.