섬 및 외딴 지역: 디젤이 언덕을 오를 수 없을 때 수치 계산

아티클

2020년 6월 16일

말루쿠(Maluku), 팔라완(Palawan), 사바(Sabah)의 외딴 지역에서는 배달된 디젤의 가격이 펌프 가격의 몇 배에 달할 수 있습니다. 운송, 취급, 손실, 도난 및 발전기 유지 관리가 포함되면 연간 제공되는 부하의 kWh당 비용은 직관에 반하는 답변을 생성하며 납 탄소와 리튬이 각각 유리한 위치를 정확하게 보여줍니다.

섬에서 디젤 발전기의 실제 비용은 얼마입니까?

인도네시아의 말루쿠, 파푸아 및 술라웨시 외곽 섬, 팔라완 및 필리핀의 민다나오 고원, 사바 및 사라왁 내륙의 원격 사이트는 하나의 속성을 공유합니다. 그리드는 존재하지 않거나 하루에 몇 시간 동안만 도착합니다. 이러한 현장의 백업은 전혀 백업이 아닙니다. 이는 기본 공급원이며 디젤 발전기는 하루 8~20시간 작동합니다. 이 시점에서 배터리 스트링의 가격은 중요하지 않습니다. 중요한 것은 연간 제공되는 부하의 kWh당 비용입니다. 인도된 디젤 비용에는 펌프 가격, 부두까지의 화물, 부두에서 현장까지의 2차 운송(보트, 오토바이, 인력 운송), 보관 손실 및 도난, 가동 시간에 따라 상각되는 발전기 유지 관리 및 정밀검사 등 5가지 구성 요소가 있습니다. 운반이 필요한 언덕 지역에서는 두 번째 구간만 연료 가격의 1~2배가 될 수 있습니다. 500시간마다 정비를 추가하고 5,000시간마다 점검해야 하며 디젤 경로의 비용은 일반적으로 kWh당 도시 디젤 발전 비용의 2~4배입니다. 그리고 그 숫자는 연료 가격과 물류 ​​용량에 따라 달라지며, 운전자가 통제할 수 없는 변수입니다.

배터리 가격을 연간 kWh당 비용으로 변환

배터리 비교는 공통 기준으로 변환하지 않는 한 의미가 없습니다. 올바른 계산은 구매 가격, 서비스 수명 전체에 걸친 교체 횟수, 각 교체에 대한 운송 및 인건비, 충전/방전 손실로 인한 에너지 비용을 합한 다음 정격 용량 × 사용 가능한 방전 깊이 × 사이클링 기간으로 나누어 kWh당 비용을 제공합니다. 4.8kWh 정격의 48V/100Ah 스트링을 사용하면 50% 방전 심도에서는 2.4kWh만 사용할 수 있으며 일일 주기에서는 2.4kWh가 365일을 지속해야 합니다. 3년마다 스트링을 교체하는 경우 첫 번째 구매뿐만 아니라 세 번의 구매 모두 포함됩니다. 이 단일 단계에서는 정격 용량을 사용 가능한 용량으로 취급하는 것과 설계 수명을 사이클 수명으로 취급하는 두 가지 일반적인 오류가 노출됩니다. 일일 사이클링에서 12년의 플로트 서비스 등급 배터리는 300~500사이클만 제공할 수 있으며 1년 이내에 소진됩니다.

납탄소가 일일 사이클링에 적합한 이유

부분 충전 상태에서 하루에 한 번 충전-방전 주기를 수행하면 일반 AGM이 눈에 띄게 실패합니다. PSoC에서 음극판이 빠르게 황산화되어 일반 충전 전압을 줄일 수 없는 조밀한 황산납 결정을 형성하므로 용량이 영구적으로 손실됩니다. 납탄소는 음극판에 활성탄을 추가하여 용량성과 전기화학적 저장 메커니즘을 결합하여 충전 전류가 용량성 경로를 우선적으로 취하고 황산염이 플레이트 표면에 축적되지 않도록 하여 이 문제를 직접 해결합니다. LLC 시리즈(300~1,000Ah, 6개 모델, 2V)는 PSoC 듀티에서 기존 제품에 비해 주기 수명이 4~5배 더 길고, 충전 수용성이 약 30% 더 좋으며, 설계 수명이 20년인 납-탄소 정전 용량 기술을 사용합니다. 섬 지역에서는 30% 더 빠른 충전이 주기 수명보다 더 중요할 수 있습니다. 발전기는 하루에 몇 시간만 작동하고, 충전 기간은 짧으며, 충전 수용 여부는 매일 얼마나 많은 에너지가 회수되는지를 결정합니다. 따라서 다음 발전 기간까지 현장이 생존할지 여부가 결정됩니다.

리튬이 정답인 경우

리튬은 업그레이드된 납-탄소가 아닙니다. 그것은 다른 적용 범위입니다. 48V LiFePO4 시스템(SDA10 시리즈, 50~200Ah, 4개 모델)은 연속 1C 방전과 동급 납산 용량의 1/3~1/2 크기로 매우 긴 사이클 수명을 제공합니다. 리튬을 선호하는 세 가지 상황은 다음과 같습니다. 공간이나 바닥 하중이 제한된 장소(예: 납산이 적합하지 않은 타워 플랫폼에 장착된 작은 캐비닛); 높은 순간 전류가 필요한 애플리케이션(여기서 1C는 100Ah 스트링이 100A를 지속적으로 제공할 수 있음을 의미하지만 납산은 동일한 볼륨에서 제공할 수 없음) 서비스 수명이 10년을 넘고 운송 비용이 매우 높으며 높은 첫 번째 비용이 두 번의 교체 회피로 상쇄되는 현장. 반대로 열 관리 없이 주변 온도가 45°C 이상으로 유지되는 현장에서는 리튬의 수명 이점이 급격히 줄어들고 납탄소의 내열성은 더욱 신뢰할 수 있습니다. 테스트는 어떤 기술이 더 발전했는지가 아니라 온도 프로필, 사이클링 빈도, 운송 비용 등 세 가지 중 어느 것이 해당 현장에서 가장 비싼지입니다.

세 가지 하이브리드 토폴로지

섬 사이트는 단일 소스에서 실행되는 경우가 거의 없으며 토폴로지 선택이 전반적인 효율성을 결정합니다. 첫 번째는 배터리 버퍼가 있는 디젤 1차 엔진입니다. 발전기는 부하에 대해 작동하고 배터리는 전환 간격과 야간 정지를 커버합니다. 최저 개조 비용. 연료 ​​공급이 가능하지만 그리드가 전혀 없는 소규모 부하에 적합합니다. 두 번째는 태양광 + 배터리 + 디젤 대기입니다. PV는 낮에는 부하를 제공하고 배터리를 충전하며, 배터리는 밤에 방전되며, 디젤은 장기간 흐리거나 배터리가 고갈된 후에만 시동을 겁니다. 디젤 운전시간은 최대 연료 절감으로 하루 2시간 이하로 줄어들 수 있지만 적절한 배열 면적과 먼지 보호가 필요합니다. 세 번째는 완전 재생 가능한 태양광과 배터리, 작은 풍력 구성으로, 연간 풍속이 안정적이고 부하가 작은 곳에서만 실행 가능하며 동남아시아 몬순 벨트에서는 실용성이 제한됩니다. 세 가지 모두 배터리가 대기 상태에서 일일 사이클링 원동기로 이동하므로 사이클 수명, 충전 허용 및 고온 동작이 발전기 효율이 아닌 시스템 경제성을 결정한다는 것입니다.

하이브리드 시스템의 배터리 크기 조정

하이브리드 시스템의 배터리 용량은 백업 시간이 아닌 재충전 없이 가장 긴 시간 동안 크기를 조정해야 하며 두 가지 대답은 2배 정도 다를 수 있습니다. 계산에는 4단계가 있습니다. 첫째, 일일 에너지 소비량: 부하(kW × 24시간). 주야간 부하가 일반적으로 다르기 때문에 별도로 계산한 후 합산해야 합니다. 둘째, 가장 긴 연속 흐린 기간입니다. 동남아시아 몬순 지역에서는 2~3일이며 그 중 3일은 보수적인 기간입니다. 동아프리카 고지대는 구름 양이 더 다양하므로 하루를 추가하세요. 셋째, 사용 가능 용량 = 일일 소비량 × 흐린 날수 ¼ 허용 방전 심도, DOD를 70%로 적용합니다. 넷째, 온도 및 노화 보정(일반적으로 ×1.15 ~ ×1.25)을 적용합니다. 하루에 24kWh를 소비하는 사이트의 경우 70% DOD에서 3일간 자율성을 유지하려면 약 103kWh의 사용 가능 전력이 필요하거나 20% 보정 후 약 124kWh가 필요합니다. 이 수치는 일반적으로 '4시간 백업' 계산에서 생성되는 것보다 훨씬 큽니다. 왜냐하면 두 가지가 서로 다른 질문에 대답하기 때문입니다. 하나는 3일 동안 해가 뜨지 않을 때 무엇을 해야 하는지, 다른 하나는 4시간 동안 정전 동안 무엇을 해야 하는지입니다. 독립형 사이트에서는 첫 번째만 의미가 있습니다. 크기를 줄이면 첫 번째 흐린 날씨에 시스템이 무너집니다. 일반적으로 통신이 가장 중요한 순간에 발생합니다. 규모가 너무 커지면 프로젝트가 예산 위원회에서 실패할 때까지 투자금 회수가 늘어납니다. 보수적으로 흐린 수치를 생각해 보세요. 자본을 절약하기 위해 생산 능력을 이틀로 줄이지 마십시오. View Telecom Backup Power Selection