Ile kosztuje komercyjny system magazynowania energii w bateriach?

Gdy firmy pytają o komercyjne magazynowanie energii w akumulatorach, pierwsze pytanie jest często proste: Ile kosztuje BESS?

Trudność polega na tym, że nie istnieje jedna cena, która pasuje do każdego projektu. Szafa akumulatorowa zewnętrzna 500kWh zainstalowana obok fabryki to zupełnie inna inwestycja niż system 500kWh, który wymaga również transformatora, nowej rozdzielni, prac budowlanych i złożonej ochrony sieci.

Pojemność akumulatora może być taka sama, ale końcowy koszt projektu może się znacznie różnić.

Ten przewodnik wyjaśnia, co zwykle obejmuje komercyjna wycena magazynowania energii w bateriach, które elementy mają największy wpływ na koszt oraz jak firmy mogą dokonać bardziej użytecznego porównania różnych propozycji BESS.

Szybka odpowiedź

Całkowity koszt komercyjnego BESS zwykle obejmuje system bateryjny, PCS, EMS, zarządzanie ciepłem, ochronę przeciwpożarową, osprzęt elektryczny, transport, instalację, uruchomienie i przyłączenie do sieci.

Z tego względu ceny sprzętu i ceny kompletnego projektu z instalacją nigdy nie należy traktować jako tej samej wartości.

Dlaczego ceny komercyjnych BESS tak bardzo się różnią

Komercyjne systemy magazynowania energii w bateriach nie są standardowymi produktami konsumenckimi o jednej stałej cenie detalicznej.

Koszt zależy od wielkości systemu, szybkości ładowania lub rozładowywania, środowiska instalacji oraz prac wymaganych do bezpiecznego podłączenia go do obiektu.

Główne czynniki obejmują:

• Pojemność baterii w kWh lub MWh
• Moc PCS w kW lub MW
• Wymagany czas pracy
• Chemia baterii i jakość ogniw
• Chłodzenie powietrzem lub chłodzenie cieczą
• Instalacja wewnętrzna, zewnętrzna lub kontenerowa
• Wymagania dotyczące ochrony przeciwpożarowej i bezpieczeństwa
• Wymagania dotyczące transformatorów i rozdzielnic
• Lokalne koszty robocizny i budowy
• Koszty transportu, cła importowe i podatki
• Wymagania dotyczące przyłączenia do sieci i certyfikacji
• Długość gwarancji i gwarancje wydajności

Dlatego porównywanie ofert wyłącznie poprzez podzielenie ceny całkowitej przez pojemność baterii może czasami być mylące.

Niższa cena za kWh może nie obejmować PCS, transformatora, instalacji ani uruchomienia. Inna oferta może wydawać się droższa, ponieważ obejmuje większość sprzętu potrzebnego do eksploatacji projektu.

Cena sprzętu a koszt w pełni zainstalowanego projektu

Przed porównaniem cen sprawdź dokładnie, co obejmuje oferta każdego dostawcy.

Cena wyłącznie sprzętu

Oferta obejmująca wyłącznie sprzęt może zawierać:

• Szafy bateryjne lub kontener baterii
• System zarządzania baterią
• PCS
• EMS lub kontroler systemu
• System chłodzenia
• Zintegrowana ochrona przeciwpożarowa

Może nie obejmować transportu, fundamentów, kabli, wyposażenia transformatora, instalacji ani lokalnego uruchomienia.

Cena sprzętu z dostawą

Cena z dostawą może obejmować transport międzynarodowy i dostawę do portu lub lokalizacji projektu, ale lokalny rozładunek, prace budowlane i elektryczne mogą nadal być wyłączone.

Koszt pełnej instalacji

Cena projektu w pełni zainstalowanego może obejmować większość lub wszystkie z następujących elementów:

• Sprzęt BESS
• Wysyłka i ubezpieczenie
• Cła importowe i podatki lokalne
• Fundament betonowy
• Okablowanie AC i DC
• Transformator i rozdzielnica
• Urządzenia zabezpieczające
• Robocizna instalacyjna
• Testowanie i uruchomienie
• Prace przy przyłączeniu do sieci
• Lokalne pozwolenia i prace inżynieryjne

Omawiając koszt BESS na kWh, zawsze pytaj, czy dana kwota dotyczy urządzeń bateryjnych, kompletnego pakietu BESS czy końcowego zainstalowanego projektu.

Co składa się na koszt komercyjnego BESS?

1. System baterii

Bateria zwykle stanowi jedną z największych części kosztu wyposażenia. Obejmuje więcej niż pojedyncze ogniwa.

Komercyjny system bateryjny może zawierać:

• Ogniwa baterii litowych
• Moduły baterii
• Stojaki baterii
• Skrzynki wysokonapięciowe
• System zarządzania baterią
• Zabezpieczenia elektryczne
• Szafa lub obudowa kontenerowa

Cena ogniw jest ważna, ale nie odzwierciedla kosztu kompletnego komercyjnego systemu bateryjnego.

Spójność ogniw, żywotność cykliczna, właściwości termiczne i warunki gwarancji również mogą wpływać na cenę. Tańsza bateria może nie oferować takiej samej żywotności użytkowej ani gwarancji wydajności.

2. System konwersji mocy

PCS przekształca energię elektryczną między mocą DC baterii a mocą AC obiektu.

Na jego koszt wpływają głównie:

• Moc znamionowa
• Napięcie sieci
• Praca on-grid lub off-grid
• Możliwość przeciążenia
• Praca równoległa
• Zdolność do black startu
• Wymagane funkcje komunikacyjne

Dwa systemy o tej samej pojemności baterii mogą mieć różne koszty, jeśli jeden wykorzystuje 100kW PCS, a drugi 250kW PCS.

3. EMS i system sterowania

System zarządzania energią decyduje, kiedy bateria powinna się ładować, a kiedy rozładowywać.

W prostym zastosowaniu jako zasilanie rezerwowe logika sterowania może być stosunkowo prosta. W przypadku redukcji szczytów zapotrzebowania, autokonsumpcji energii słonecznej lub pracy w mikrosieci EMS może wymagać koordynacji:

• Moc sieci elektroenergetycznej
• Produkcja energii słonecznej
• Obciążenie obiektu
• Stan naładowania baterii
• Generatory diesla
• Okresy taryf energii elektrycznej

Oprogramowanie i układy sterowania mogą stanowić mniejszą część ceny całkowitej, ale mają duży wpływ na to, czy system przynosi realne oszczędności.

4. Chłodzenie i ochrona przeciwpożarowa

Baterie komercyjne wymagają stabilnej kontroli temperatury i odpowiednich systemów bezpieczeństwa.

Mniejsze systemy mogą wykorzystywać chłodzenie powietrzem, natomiast systemy o wyższej gęstości lub często cyklowane mogą wykorzystywać chłodzenie cieczą.

System może również obejmować:

• Detekcję temperatury i dymu
• Detekcję gazów
• Alarmy pożarowe
• Automatyczne gaszenie pożaru
• Projekt wentylacji lub odciążenia wybuchowego
• Sterowanie wyłączaniem awaryjnym

Te systemy zwiększają koszty, ale nie należy ich traktować jako opcjonalnych dodatków w instalacji komercyjnej.

5. Transformator i rozdzielnica

Napięcie wyjściowe BESS musi być zgodne z systemem elektrycznym obiektu.

Mniejszy system niskonapięciowy może być podłączony bezpośrednio do istniejącej rozdzielnicy. Większy BESS może wymagać:

• Dedykowany transformator
• Rozdzielnica średniego napięcia
• Przekaźniki zabezpieczeniowe
• Urządzenia pomiarowe
• Nowa tablica przyłączenia do sieci

Ta część projektu może istotnie zwiększyć koszt instalacji, zwłaszcza gdy istniejący transformator lub rozdzielnica nie mają wystarczającej rezerwy mocy.

6. Instalacja i prace budowlane

Nawet zewnętrzna szafa zintegrowana wymaga odpowiedniego obszaru instalacji.

Prace terenowe mogą obejmować:

• Przygotowanie terenu
• Fundament betonowy
• Odwodnienie
• Ogrodzenie ochronne
• Rowy kablowe
• Rozładunek dźwigiem
• Instalacja elektryczna
• Testowanie i uruchomienie

Prosta instalacja obok istniejącego pomieszczenia elektrycznego może kosztować znacznie mniej niż projekt zlokalizowany daleko od głównego transformatora.

Jak rozmiar systemu wpływa na koszt BESS

Większe systemy zwykle korzystają z korzyści skali. Koszt na kWh często spada wraz ze wzrostem pojemności akumulatora, ponieważ niektóre wydatki nie rosną proporcjonalnie do rozmiaru systemu.

Na przykład zarówno mały, jak i duży projekt mogą wymagać:

• Prace inżynieryjne
• Sprzęt komunikacyjny
• Mobilizacja placu budowy
• Uruchomienie
• Analizy zabezpieczeń sieci

Te stałe koszty projektu rozkładają się na większą ilość zmagazynowanej energii w większym systemie.

Jednak większy system nie jest automatycznie lepszą wartością. Bateria nadal powinna być dopasowana do rzeczywistego obciążenia i celu eksploatacji.

Przed szacowaniem kosztów warto obliczyć, ile mocy PCS i pojemności baterii projekt naprawdę potrzebuje. Nasz komercyjny przewodnik doboru BESS wyjaśnia podstawowe obliczenia.

Dlaczego czas magazynowania zmienia cenę

W przypadku BESS zwykle podaje się zarówno moc, jak i energię, na przykład:

• 100kW/200kWh
• 250kW/500kWh
• 500kW/2MWh

Zależność między mocą a energią określa czas magazynowania.

Na przykład:

• 100kW/100kWh to w przybliżeniu system jednogodzinny.
• 100kW/200kWh to w przybliżeniu system dwugodzinny.
• 100kW/400kWh to w przybliżeniu system czterogodzinny.

Zwiększanie czasu trwania dodaje więcej pojemności baterii, ale moc PCS może pozostać taka sama.

Oznacza to, że całkowita cena projektu rośnie, podczas gdy niektóre komponenty inne niż bateria nie muszą się podwajać. W rezultacie koszt na kWh może być niższy w systemie o dłuższym czasie pracy, mimo że całkowita inwestycja jest wyższa.

Orientacyjne zakresy cen komercyjnych BESS

Poniższe wartości są ogólnymi szacunkami planistycznymi, a nie stałymi ofertami. Rzeczywiste ceny mogą się zmieniać w zależności od kraju, specyfikacji systemu, zakresu dostawcy, wysyłki, ceł i warunków na miejscu.

Te zakresy mają wyłącznie pomóc we wstępnym planowaniu budżetu. Mogą one obejmować zintegrowane pakiety sprzętowe, a nie pełne koszty projektu pod klucz.

Lokalne prace związane z transformatorem, budowa, przyłączenie do sieci, podatki i instalacja mogą znacząco zwiększyć ostateczną kwotę.

Najnowsze badania branżowe potwierdzają, że koszty magazynowania energii w bateriach nadal spadają, chociaż tempo i końcowy koszt projektu różnią się w zależności od rynku, czasu pracy i konfiguracji projektu. Dlatego NREL publikuje prognozy kosztów jako koszty kompletnego systemu w przeliczeniu na kWh, zamiast traktować koszt pakietu baterii jako całkowity koszt projektu.

Dlaczego system 100kWh może kosztować więcej w przeliczeniu na kWh

Klienci czasami oczekują, że system 100kWh będzie kosztować dokładnie jedną dziesiątą systemu 1MWh. W praktyce często kosztuje więcej w przeliczeniu na kWh.

Mały system komercyjny nadal wymaga:

• Szafa lub obudowa
• System zarządzania baterią
• PCS
• Chłodzenie
• Ochrona przeciwpożarowa
• Sterowanie
• Instalacja i uruchomienie

Te podstawowe komponenty są wymagane, nawet gdy pojemność baterii jest stosunkowo mała.

Większy projekt może rozłożyć te koszty stałe na większą pojemność baterii, dlatego jego koszt na kWh może być niższy.

Tania oferta czy niekompletna oferta?

Bardzo niska cena nie zawsze oznacza lepszą ofertę. Czasami oznacza po prostu, że nie uwzględniono ważnych elementów.

Przed porównaniem dwóch ofert sprawdź, czy obie obejmują ten sam zakres.

Porównywanie tego samego zakresu technicznego jest bardziej przydatne niż porównywanie wyłącznie końcowej kwoty na pierwszej stronie oferty.

Jak oszacować zwrot z komercyjnego BESS

Systemu bateryjnego nie należy oceniać wyłącznie po cenie zakupu. Ważniejszym pytaniem jest, jak system będzie tworzył wartość podczas eksploatacji.

Możliwe źródła oszczędności obejmują:

• Obniżenie opłat za moc
• Ładowanie w okresach niskiej taryfy i rozładowywanie w okresach wysokiej taryfy
• Wykorzystywania większej ilości energii słonecznej na miejscu
• Ograniczenie pracy agregatów prądotwórczych na olej napędowy
• Unikanie strat produkcyjnych podczas przerw w zasilaniu
• Wspieranie ładowania EV bez natychmiastowego zwiększania zdolności sieci

Prosta kalkulacja okresu zwrotu wygląda następująco:

Prosty okres zwrotu = Całkowity koszt projektu ÷ Roczna korzyść finansowa

Na przykład załóżmy, że komercyjny projekt magazynu bateryjnego kosztuje USD 300,000 i generuje szacunkowe roczne oszczędności w wysokości USD 60,000:

USD 300,000 ÷ USD 60,000 = 5 lat

Ta prosta kalkulacja jest przydatna do wstępnej weryfikacji, ale pełny model finansowy powinien uwzględniać również:

• Degradację baterii
• Zmiany cen energii elektrycznej
• Koszty konserwacji
• Koszty finansowania
• Części zamienne
• Wartość rezydualna
• Podatki i zachęty

Przykład: projekt redukcji szczytowego zapotrzebowania

Rozważmy fabrykę, która chce obniżyć szczyt o wartości 200kW trwający około dwóch godzin.

Możliwa konfiguracja początkowa może być następująca:

• Moc PCS: około 200kW
• Pojemność baterii: około 500kWh

Załóżmy, że sprzęt i lokalne prace projektowe zwiększają całkowitą inwestycję do USD 200,000.

Jeśli system oszczędza USD 35,000 rocznie dzięki niższym opłatom za moc i przesunięciu zużycia energii:

USD 200,000 ÷ USD 35,000 = około 5.7 lat

Rzeczywisty wynik w dużym stopniu zależy od taryfy energii elektrycznej i częstotliwości wykorzystania baterii.

Fabryka z wysoką opłatą za moc może osiągnąć znacznie szybszy zwrot niż obiekt płacący głównie za całkowite zużycie energii.

Aby uzyskać więcej informacji o tym zastosowaniu, przeczytaj, jak magazynowanie energii może obniżyć opłaty za moc.

Przykład: projekt zasilania awaryjnego

Projekty zasilania awaryjnego wymagają innej oceny, ponieważ część ich wartości wynika z unikania strat, a nie z obniżania rachunku za energię elektryczną.

Załóżmy, że zakład przetwórstwa spożywczego traci produkty i produkcję o wartości USD 20,000 za każdym razem, gdy wystąpi długotrwała przerwa w zasilaniu.

Jeśli system bateryjny zapobiegnie kilku takim stratom w okresie eksploatacji, część jego wartości wynika z ciągłości działania firmy.

W przypadku szpitali, obiektów chłodniczych, hoteli i zakładów produkcyjnych ta wartość wynikająca z uniknięcia strat może czasami być ważniejsza niż arbitraż energetyczny.

Kiedy komercyjne magazynowanie energii w bateriach jest opłacalne?

Komercyjny BESS ma większą szansę być uzasadniony finansowo, gdy obiekt spełnia jeden lub więcej z następujących warunków:

• Wysokie opłaty za moc
• Duża różnica między cenami energii elektrycznej w szczycie i poza szczytem
• Częste przerwy w zasilaniu z sieci
• Wysokie koszty eksploatacji agregatów prądotwórczych z silnikiem wysokoprężnym
• Nadwyżka produkcji energii słonecznej w ciągu dnia
• Ograniczona moc przyłączenia do sieci
• Odbiorniki krytyczne, które nie tolerują przerw w zasilaniu

Uzasadnienie biznesowe może być słabsze, gdy ceny energii elektrycznej są stabilne, przerwy w zasilaniu występują rzadko, a bateria nie ma jasnego codziennego celu eksploatacyjnego.

W takiej sytuacji instalacja dużego systemu tylko dlatego, że ceny baterii spadają, może nie przynieść dobrego zwrotu.

Jak uzyskać dokładniejsze szacowanie kosztów BESS

Dostawca może zwykle przedstawić bardziej użyteczne szacowanie, gdy informacje o projekcie obejmują:

• Wymagana moc PCS
• Wymagana pojemność baterii
• Czas zasilania awaryjnego lub docelowy poziom redukcji szczytów
• Napięcie i częstotliwość sieci
• Kraj realizacji projektu i lokalizacja instalacji
• Instalacja wewnętrzna lub zewnętrzna
• Istniejąca moc transformatora
• Rozmiar systemu solarnego
• Profil obciążenia
• Wymagane certyfikaty
• Oczekiwane warunki dostawy

Bez tych informacji wczesna wycena może być jedynie zgrubnym szacunkiem kosztu sprzętu.

Najczęściej zadawane pytania

Ile kosztuje komercyjny system bateryjny 100kWh?

Kompletny komercyjny system 100kWh może zasadniczo mieścić się w przedziale kilkudziesięciu tysięcy dolarów amerykańskich. Rzeczywista cena zależy od mocy PCS, chłodzenia, ochrony przeciwpożarowej, zakresu instalacji i lokalnych prac elektrycznych.

Ile kosztuje 1MWh BESS?

Komercyjny lub przemysłowy system 1MWh może kosztować kilkaset tysięcy dolarów amerykańskich. Ostateczna kwota znacznie się różni w zależności od mocy PCS, jakości sprzętu, wymagań dotyczących transformatora, instalacji i kraju projektu.

Co oznacza koszt BESS za kWh?

Oznacza to podzielenie kosztu systemu przez jego pojemność energetyczną baterii. Jednak wynik jest użyteczny tylko wtedy, gdy porównywane oferty obejmują ten sam sprzęt i zakres projektu.

Czy PCS jest wliczony w cenę baterii?

Czasami jest wliczony w zintegrowaną ofertę BESS, a czasami wyceniany osobno. Zawsze należy to potwierdzić przed porównaniem propozycji.

Czy BESS o dłuższym czasie działania kosztuje więcej?

Tak, ponieważ wymaga większej pojemności baterii. Jednak jego koszt na kWh może być niższy, ponieważ ten sam PCS i niektóre inne stałe elementy wyposażenia mogą być wykorzystane przy większej pojemności baterii.

Jak długo trwa, zanim komercyjny BESS się zwróci?

Nie ma standardowego okresu zwrotu. Zależy on od kosztu projektu, taryf za energię elektryczną, opłat za moc, częstotliwości cykli, strat spowodowanych przerwami w zasilaniu i wszelkich dostępnych zachęt.

Cena jest przydatna tylko wtedy, gdy zakres jest jasny

Kosztu komercyjnego systemu bateryjnego nie można oceniać wyłącznie na podstawie pojemności baterii.

Rzetelne porównanie musi pokazywać, co jest uwzględnione: pojemność baterii, moc PCS, chłodzenie, ochronę przeciwpożarową, EMS, wyposażenie transformatora, instalację, transport i uruchomienie.

Najtańsza oferta może pozostawić właścicielowi projektu poważne koszty do poniesienia później. Jednocześnie najdroższa propozycja nie jest automatycznie najlepsza. Właściwy system to taki, który obejmuje sprzęt faktycznie potrzebny w danym miejscu i ma jasny plan tworzenia wartości.

Zacznij od określenia wymaganego rozmiaru systemu i celu eksploatacji. Gdy to będzie jasne, porównanie kosztów stanie się znacznie łatwiejsze i dużo dokładniejsze.

Poznaj nasze komercyjne i przemysłowe systemy magazynowania energii aby porównać konfiguracje BESS w wersji szafowej i kontenerowej.