商用電気料金: 需要料金と蓄電

商用電気料金は、エネルギー消費量だけで決まるわけではありません。多くの施設では、最終的なコストは、使用したキロワット時-時間（kWh）、請求期間中に記録された最大のキロワット（kW）需要、その需要がいつ発生するか、およびサイトに適用される特定の公共料金によって決まります。

そのため、施設は毎月のエネルギー消費量を削減しても、請求額が依然として高額になる可能性があります。短期間の需要の急増によってその月のデマンド料金が設定される場合がありますが、使用時間料金設定により、ある時間で消費される電力が別の時間で消費される同じ量よりも高くなる可能性があります。--

メーター内のストレージは、こうした状況の一部では役に立ちますが、正しい出発点はバッテリーのサイズではありません。それは請求書、料金表、負荷プロファイルです。米国エネルギー省の連邦エネルギー管理プログラムも、次のような指針において同様の区別をしています。公共料金オプションの評価: エネルギー料金、デマンド料金、固定料金は、サイト運営の変化に対して異なる対応をします。

商用電気料金と何が違うのですか?

商業料金には、同時に複数のコスト要素が含まれる場合があります。

• エネルギー料金kWh 単位の総電力消費量に基づいています。
• 要求料金最大または請求さ​​れる需要 (kW) に基づきます。
• 使用時間-料金{1}}時間、日、季節によって異なります。
• 固定料金毎月の消費量に変化はありません。
• 関税-特有のルールデマンドラチェット、最低請求額デマンド、特約、または季節規定など。

正確な組み合わせは、公共事業、顧客クラス、電圧レベル、場所、季節、料金スケジュールによって異なります。したがって、一般的なバッテリー節約量の推定値は、施設の実際の料金に対して実行される分析よりもはるかに役に立ちません。-

エネルギー料金: kWh に対して支払う金額

エネルギー料金は、請求期間中に消費された電気エネルギーの量に基づいて計算されます。単純化した計算は次のとおりです。

エネルギー料金=消費電力 (kWh) × 適用される $/kWh レート

料金プランに使用時間料金が使用されている場合、電力料金は 1 つではなく複数存在する可能性があります。--オンピーク時に消費される電力は、オフピーク時に消費される電力よりも高くなる可能性があります。-そのため、請求額は総消費量とタイミングの両方によって異なります。

効率化対策は主に法案のこの部分に対応します。例としては、不必要な機器の稼働時間の削減、HVAC または冷凍の効率の向上、非効率なモーターのアップグレード、エネルギーを浪費する制御問題の修正などが挙げられます。

デマンド料金: ピーク kW に対して支払う料金

デマンド料金の仕組みは異なります。需要は、1 か月間に消費された電力量を測定するのではなく、定義された間隔内で施設がどれだけ早く電力を消費するかを測定します。キロワットで表されます。

単純化したデマンド料金の計算は次のとおりです。-

デマンド料金=請求されるデマンド (kW) × デマンドレート ($/kW)

これが、短期間の同時操作が重要になる理由です。チラー、冷凍コンプレッサー、プロセス機器、ポンプ、EV 充電器のすべてが同じ間隔で大量に消費する場合、たとえイベントが短時間であっても、結果として生じるピークによって請求される需要が確立される可能性があります。

米国の商用料金に関する全国研究所の研究では、需要充電量がメーター内でのバッテリーの経済性を予測する重要な要素であることが特定されました。また、プロジェクトの実行可能性はケースバイケースで評価する必要があることも強調されています。--に関する研究を参照してください。--メーター内でのバッテリー貯蔵料金と商用需要料金.

請求の需要と測定間隔

電力会社はすべて同じ方法で需要を計算しているわけではありません。料金表は、請求される需要を決定するために使用される間隔とルールを定義します。インターバル測定では、1 時間ごとまたは 15 分ごとのデータが記録されるため、最高の適格なインターバルが毎月の請求書への重要な入力となる可能性があります。

毎月の請求書には財務結果が表示されます。間隔データは結果がどのように起こったかを示します。この区別は、ピークが再現可能か、回避可能か、または保管に適しているかを判断する際に不可欠になります。

-偶然ではないこと、利用規約、および段階的な需要

A -非同時需要料金時間帯に関係なく、月間最大需要に基づく場合があります。あ使用時間--デマンド料金指定された期間内に記録された需要にのみ適用されます。一部の料金には両方が含まれます。

A デマンドラチェットまたはルックバック条項により、請求需要が前月に記録されたピークに部分的に依存する可能性があります。{0}つまり、異常に高いイベントが発生した月以降のコストに影響を及ぼす可能性があります。 DOE の公共料金用語集では、非一致需要、TOU 需要、需要遡及構造について具体的に説明しています。{{4}

ストレージ制御の場合、その結果は現実的です。別の間隔で請求される需要が依然として決定されている場合、間違ったピークをカットしてもほとんど節約できないか、まったく節約できない可能性があります。

kW と kWh: 戦略を変える違い

理解kW 対 kWhは商業用エネルギー管理の基本です。

• kW は電力を測定します。これは、ある地点または測定間隔での電力の使用率を表します。
• kWh はエネルギーを測定します。時間の経過とともに使用される電気エネルギーの総量を表します。

わかりやすい例えは車の運転です。kW は速度に似ていますが、kWh は総移動距離に近いです。建物は、最大 kW ピークを大幅に削減することなく、総 kWh を削減できます。また、月間kWhを大きく変えることなく、短いkWピークを削減することもできます。

これらは別のコストの問題です。効率化は通常、エネルギー使用量を削減することを目的としています。ピーク管理は、需要の形状とタイミングを制御することを目的としています。

使用時間料金が商業用エネルギーコストにどう影響するか

使用時間の料金設定により、請求書にタイミングの問題が追加されます。いつ電力は送電網から供給されていますか?

ピーク電力の方が高価な場合は、柔軟な負荷を低コストの期間に移動することができます。-プロセスが早めに開始されたり、EV の充電がピーク時間外にスケジュールされたり、料金が高い時間帯の前に熱システムが-事前に冷却されたりする可能性があります。{4}}これは荷重移動それを効率と混同しないでください。

効率化により、必要なエネルギー量が削減されます。そのエネルギーが引き出されるとき、負荷の移動は変化します。適切に設計されたエネルギー戦略では、両方を活用できます。-

--メーターのエネルギー貯蔵の背後にあるものは何ですか?

--メーターの後ろ、または BTM とは、公共料金メーターの顧客側にある機器を指します。電力会社の観点からは、メーターは施設と送電網との正味の相互作用を確認します。

BTM リソースはそのプロファイルを変更できます。商業施設では、リソースはバッテリー エネルギー貯蔵システム、蓄熱、制御可能な負荷、オンサイト発電、またはテクノロジーの組み合わせである可能性があります。より広範なシステム レベルのビューについては、-を参照してください商業および産業用エネルギー貯蔵ソリューション.

バッテリーエネルギー貯蔵

バッテリーエネルギー貯蔵システム (BESS) は、後で使用できるように電気エネルギーを貯蔵します。需要管理の場合、施設の需要が制御しきい値に近づくと、バッテリーが放電することがあります。負荷の一部は送電網ではなくバッテリによって供給されるため、メーターはより低い送電網需要を記録します。

これが動作原理ですバッテリーのピークカット。国立-研究所による研究デマンド料金削減のための--メーター収納庫の後ろ-また、負荷スパイクの形状と期間が経済的なサイジングに重要である理由も示しています。

蓄熱と柔軟な負荷

電気化学電池だけが柔軟性の源ではありません。加熱、冷却、冷凍、給湯、および一部の工業プロセスは、変更または順序付けされる場合があります。熱エネルギー貯蔵装置は、後で使用するために暖房または冷房の能力を蓄えることができますが、既存の建物の熱容量は、従来のバッテリーなしでは柔軟性が限られている場合があります。

運用上の変更により、より低コストで同じピークを除去できる場合は、新しいストレージを指定する前にそのオプションをテストする必要があります。

--メーターの後ろに蓄電することで商用電気料金をどのように削減できるか

1. ピークシェービング

ピークカットにより、グリッドから引き出される最大電力が削減されます。バッテリーは高負荷区間中に放電し、グリッド需要を目標値以下に抑えようとします。-

タイミングが重要です。バッテリーの放電が早すぎると、実際の請求額がピークになる前に使用可能なエネルギーが枯渇する可能性があります。反応が遅すぎる場合、メーターはすでに新しいピークを記録している可能性があります。制御、予測、利用可能な充電状態、料金ロジック、バッテリー電力、および放電期間はすべて結果に影響します。

2. ロード シフティングの使用時間--

バッテリーは、ある料金期間中に充電し、別の料金期間中に放電できます。財務的価値は、期間間の価格差、充電の制約、システムの損失、劣化、その他の動作要件によって異なります。

貯蔵はフリーエネルギーを生み出しません。エネルギーは充電、貯蔵、変換、放電中に失われるため、エネルギーを移動させるには、後で供給されるエネルギーよりも多くの入力エネルギーが必要になる場合があります。経済的利益は、送電網購入のタイミングやピークプロファイルを変更することで得られます。

3. 太陽光発電の自己消費量-

敷地内に太陽光発電設備がある施設の場合、バッテリーは、そうでなければ輸出されるであろうエネルギーを回収し、後で敷地内で使用することができます。これが魅力的かどうかは、輸出額、その後の送電網購入のコスト、設備の負荷プロファイル、および料金によって決まります。

に関する研究太陽光-プラス-蓄電料金と商用需要料金節約額は顧客ごとに大きく異なり、料金設計に大きく影響されることがわかりました。{0}

4. デマンドレスポンスとその他のバリューストリーム

一部の施設は、特定のイベント中の需要の減少またはシフトに対して顧客を補償するプログラムの対象となる場合があります。 DOE は、デマンド レスポンスを、料金割引、請求額控除、またはその他の補償を受けることができる自発的な短期的な電力使用量の削減であると説明しています。-プログラムの可用性と運用ルールはさまざまであるため、特定のプログラムが検証されるまで、潜在的な収益をプロジェクト モデルに追加しないでください。 DOE の概要を参照してください。デマンド レスポンスと時間変動料金プログラム-.

実働需要-料金の例

次の単純化された条件を持つ施設を考えてみましょう。

• 現在請求されているピーク需要:620kW
• 適用可能な需要率:18ドル/kW
• 目標ピーク削減:100kW
• サポートが必要なピーク期間:30分

ピークシェービングの前に:

620 kW × $18/kW=$11,160 月額デマンド料金

ストレージまたは負荷管理により、料金設定のピークが 520 kW に引き下げられた場合:{0}}

520 kW × $18/kW=$9,360 月額デマンド料金

単純化された回避需要料金は次のようになります。

$11,160 − $9、360=その月の $1,800

30 分間の 100 kW の削減をサポートするために必要なエネルギーは、効率損失、充電状態の制限、予備容量、または営業マージンを考慮する前に 50 kWh です。--それはそうですない50 kWh のバッテリーが正しいプロジェクト サイズであることを意味します。

同じ施設に、請求期間の後半にさらに 590 kW のまだ削られていないピークがあるとします。その区間が請求需要となった場合、実質的な削減量はわずか 30 kW となり、簡略化された回避料金は$540。ラチェットまたは複数の需要期間により、結果が再び変わる可能性があります。

この例は説明のためのものであり、プロジェクトの予測ではありません。これは、単一の見出しのバッテリー容量よりも料金ロジックと間隔データが重要である理由を示しています。

商用エネルギー貯蔵が適しているのはどのような場合ですか?

デマンド充電の存在によって自動的にバッテリーが経済的になるわけではありません。いくつかの好ましい条件が同時に発生した場合、ストレージはより詳細に評価する必要があります。

• 需要請求は経済的に意味があります。分析を正当化するのに十分な回避可能なコストがあります。
• ピークは識別可能です。施設は、それらの原因、いつ発生するか、どのくらいの期間続くかを判断できます。
• ピークはアドレス指定可能です。通常、負荷を最大近くに長時間維持するよりも、通常の負荷を超える短い範囲の方が、負荷を軽減するのが簡単です。
• 料金特典のタイミングが変更になります。TOU スプレッドまたは需要構造は、負荷シフトまたはピーク制御の価値を生み出します。
• インターバルデータが利用可能です。サイトは月次合計を超えて、実際の負荷の形状を分析できます。
• 互換性のある副目的があります。太陽光発電の最適化、回復力、需要応答、または容量の制約は、それらが本当に関連性がある場合には、その根拠を強化する可能性があります。

その他の商用ユースケースについては、以下を参照してください。商用エネルギー貯蔵が企業のエネルギーコストを削減する方法.

ストレージが最初の解決策ではない場合

施設に需要ベースの料金設定がほとんどない場合、負荷プロファイルが非常に平坦である場合、ピークが非常に長い場合、運用上の柔軟性が安価である場合、または最初に修正する必要がある明らかな効率上の問題がある場合、ストレージの優先順位は低くなります。{0}

2 つの主要な負荷が同時に開始されるのを単純に防ぐことができる場合、シーケンス制御により、バッテリーよりもはるかに低いコストでピークの一部を除去できる可能性があります。目標は、コストの問題を効率的に解決することであり、すべての問題をストレージ プロジェクトに強制することではありません。

バッテリーストレージ vs. 負荷管理 vs. サーマルストレージ

これらのアプローチは相互に排他的ではありません。施設では、効率を向上させ、負荷制御を追加し、残りのアドレス可能なピークに合わせてより小さなバッテリーのサイズを設定する場合があります。

商用エネルギー貯蔵を評価する際のよくある間違い

間違い 1: kW と kWh を混同する

毎月のエネルギー使用量を削減しても、デマンド料金を引き起こすピークが必ずしも解消されるわけではありません。まず請求書の構成要素を特定します。

間違い 2: すべてのピークに対応できると仮定する

運用上、ある程度の需要は必要です。設計上の有益な問題は、ピーク時の需要の合計ではなく、アドレス指定可能な需要のピーク。

間違い 3: 時代遅れの関税を使用する

技術的に正確な配車モデルを間違った料金スケジュールに適用しても、依然として間違ったモデルです。

間違い 4: 1 か月からのサイジング

天候、生産量、占有率、季節料金によっては、単月の結果が歪む可能性があります。代表的な期間を使用してください。

間違い 5: ストレージが自動的にエネルギーを節約すると思い込む

ストレージは主に、エネルギーがグリッドから引き出されるときに再形成されます。効率とストレージは別のツールです。

間違い 6: バリュー ストリームを二重にカウントする-

ピークカット、TOU の最適化、バックアップ予備、太陽光発電の自己消費、デマンド レスポンスは、同じバッテリー容量と充電状態をめぐって競合する可能性があります。{0} 1 単位の貯蔵エネルギーが常にすべての目的に同時に役立つとは限りません。

間違い 7: バッテリーのサイズから始める

料金や間隔データを検討する前に、「500 kWh のバッテリーが必要です」から始まる提案は精査に値します。バッテリーのサイズは、最初の仮定ではなく、分析の結果である必要があります。

バッテリーではなく請求書から始める

--メーターの背後にある蓄電により、重要な間隔での系統需要を削減し、使用期間をまたいで電力購入を変更し、敷地内の太陽光発電と連携して、運用の柔軟性を高めることができます。--これらの利点を事前に想定すべきではありません。

信頼できる商用エネルギー貯蔵の決定は、次の 3 つのことから始まります。{0}料金、負荷プロファイル、運用上の制約。公共料金の請求書を確認し、現在の料金スケジュールを確認し、間隔データを取得し、実際にコストを引き起こすイベントを特定し、ストレージを低コストの運用代替手段と比較します。-

そうして初めて、プロジェクト チームは機器のサイズを決定し、経済性をモデル化する必要があります。最強のプロジェクトとは、最も多くのテクノロジーを備えたプロジェクトではありません。これは、実際の請求と運用の問題に証拠を示して対処するものです。