Vor dem Hintergrund der globalen Energiewende und der dringenden Verfolgung der CO2-Neutralitätsziele war ein mittelgroßer Produktionsbetrieb, der sich auf die Verarbeitung von Präzisionskomponenten spezialisiert hat, mit mehreren schwerwiegenden Energieproblemen konfrontiert, die seine qualitativ hochwertige Entwicklung einschränkten. Da es sich um ein 24{4}Stunden-Produktionsunternehmen handelt, war das Werk mit einer großen Anzahl leistungsstarker Präzisionsverarbeitungsgeräte ausgestattet, was zu einer stabilen und hohen täglichen Stromlast von 350-400 kW führte, wobei die Spitzenlast tagsüber 500 kW erreichte. In der Zwischenzeit hat die Region eine nutzungsabhängige Strompreispolitik mit einer erheblichen Lücke zwischen Spitzen- und Tiefstzeiten eingeführt, was die hohen Stromkosten zu Spitzenzeiten zu einer starken Belastung für den Betrieb des Unternehmens machte. Als exportorientiertes Unternehmen sah sich das Unternehmen außerdem dem dringenden Druck ausgesetzt, den Anteil des Ökostromverbrauchs zu erhöhen, um die immer strengeren CO2-Zölle in Übersee (z. B. das EU CBAM) einzuhalten und die Wettbewerbsfähigkeit auf dem Markt aufrechtzuerhalten. Darüber hinaus erlegte das örtliche Netzmanagement strenge Beschränkungen für die dezentrale PV-Netzanbindung auf und verlangte, dass der gesamte PV-erzeugte Strom vor Ort ohne Rückfluss in das Netz verbraucht werden muss, was die Nutzung überschüssiger sauberer Energie erschwerte und die Investitionsrendite potenzieller PV-Projekte schmälerte. Um diese Schwachstellen umfassend anzugehen, entschied sich das Werk für die Einführung einer integrierten intelligenten Energielösung aus „Photovoltaik (PV) + Energiespeicher + Energiemanagementsystem (EMS)“, mit dem Ziel, Kostensenkung, Effizienzsteigerung und grüne Transformation zu erreichen.

I. Lösungs- und Systemkonfiguration

Ausgehend von den tatsächlichen Anforderungen des Werks wurde im Rahmen des Projekts ein maßgeschneiderter Konfigurationsplan mit klarer Arbeitsteilung und effizienter Koordination zwischen den Modulen angenommen:

PV-Anlage: Es wurde ein verteiltes 500-kW-PV-Array konfiguriert, das aus 20 Sätzen hocheffizienter 25-kW-PV-Wechselrichter besteht, die tagsüber stabil grünen Strom erzeugen und so eine zuverlässige saubere Energiequelle für die Produktion des Werks bereitstellen können.

Energiespeichersystem: Es wurden 2 Sätze industrieller und gewerblicher Energiespeicherschränke mit 125 kW/261 kWh installiert, mit einer gesamten Energiespeicherkapazität von 522 kWh und einer gesamten Entladeleistung von 250 kW. Die Schränke sind mit Lithium-Eisenphosphat-Batterien ausgestattet, die sich durch hohe Sicherheit und lange Lebensdauer auszeichnen und den kontinuierlichen Betriebsbedarf der Anlage decken können.

Intelligentes EMS-Management: Alle PV-Wechselrichter und Energiespeicherschränke vor Ort wurden einheitlich an ein Master-EMS angeschlossen, das zentrale Steuerungs- und Dispositionsfunktionen übernahm. Es könnte die Last der Anlage, die PV-Stromerzeugung und die Energiespeicherkapazität in Echtzeit überwachen, die PV-Ausgabe steuern, um einen umgekehrten Stromfluss zu vermeiden, intelligente Lade--Entladestrategien basierend auf den Nutzungsdauer-Nutzungspreisen formulieren und mehrere Schutzfunktionen wie Überlast, Übertemperatur und Unterspannung bereitstellen, um den sicheren und stabilen Betrieb des gesamten Systems zu gewährleisten.

II. Betriebsmechanismus und praktische Auswirkungen

1. Intelligenter Betriebsmechanismus

Das EMS realisierte ein verfeinertes Energiemanagement durch wissenschaftliche Planung: Während der Talstrompreisperiode (nachts) wurde das Energiespeichersystem mit kostengünstigem Netzstrom geladen; tagsüber, wenn die PV-Stromerzeugung ausreichend war, wurde der erzeugte Strom zunächst für die Produktion vor Ort genutzt und der überschüssige Strom im Energiespeichersystem gespeichert; Während der Zeit, in der der Strompreis am höchsten ist (Tagesarbeitszeit), entlädt sich das Energiespeichersystem, um Strom für die Produktion bereitzustellen, und ersetzt den kostenintensiven Spitzenstrom aus dem Netz, wodurch die wirtschaftlichen Vorteile der Energienutzung maximiert werden.

2. Bemerkenswerte praktische Effekte

Seitdem das Projekt stabil in Betrieb genommen wurde, hat es bemerkenswerte wirtschaftliche, ökologische und betriebliche Vorteile erzielt und die Energieprobleme des Kraftwerks effektiv gelöst:

Wirtschaftliche Vorteile: Die Stromkosten der Anlage wurden im Vergleich zu früher um 28 % gesenkt, wodurch jährlich über 1 Million Yuan an Stromkosten eingespart werden, und die Amortisationszeit der Investition für das gesamte Projekt beträgt nur etwa 4,5 Jahre, bei hoher wirtschaftlicher Machbarkeit.

Vorteile für die Umwelt: Die PV-Anlage erzeugt jährlich rund 600.000 kWh Ökostrom bei einem Auslastungsgrad von über 98 % und entspricht damit vollständig den Netzrichtlinien. Die jährliche Ökostromnutzungsrate des Werks ist von 0 auf 35 % gestiegen, wodurch die Kohlendioxidemissionen jedes Jahr um etwa 480 Tonnen reduziert werden und das Unternehmen dabei hilft, seiner gesellschaftlichen Verantwortung hinsichtlich Energieeinsparung und Emissionsreduzierung gerecht zu werden.

Betriebliche Vorteile: Das Energiespeichersystem fungiert als zuverlässige Notstromquelle, die bei Netzspannungsschwankungen oder kurzzeitigen Stromausfällen innerhalb von 0,1 Sekunden schnell in den Entlademodus wechseln kann, um den kontinuierlichen Betrieb der Produktionslinie sicherzustellen und wirtschaftliche Verluste durch Produktionsstillstände zu vermeiden.

III. Projektbedeutung

Dieses Projekt ist nicht nur eine erfolgreiche Praxis für das Werk, um seine eigenen Energieprobleme zu lösen und eine qualitativ hochwertige Entwicklung zu erreichen, sondern hat auch eine wichtige Demonstrationsbedeutung und einen wichtigen Förderwert für die CO2-freie Transformation der gesamten Fertigungsindustrie:

Es bietet eine reproduzierbare Lösung für Produktionsanlagen, die mit Netzanschlussbeschränkungen und hohen Energiekosten konfrontiert sind, und überwindet den Engpass bei dezentralen PV-Anwendungen in industriellen und kommerziellen Bereichen.

Es setzt einen praktischen Maßstab für kleine und mittlere -große Fertigungsunternehmen, um eine CO2-freie Transformation mit angemessenen Investitionen, kurzer Amortisationszeit und bemerkenswerten Vorteilen durchzuführen.

Es fördert die tiefgreifende Integration von sauberer Energie und Fertigungsproduktion, leitet mehr Unternehmen zu einer umweltfreundlichen und intelligenten Entwicklung und trägt positiv zum globalen Ziel der CO2-Neutralität bei.