Microgrid 2000 kW Sumber-Jaringan-Beban-Penyimpanan: PV 1000 kWp + BESS 800 kW/1742 kWh + Transfer Otomatis Pembacaan Mendalam
PV 1000 kWp · BESS 800 kW/1742 kWh · Diesel 600 kW siaga · 2×SCB13-2000/10 N+1 · on/off-grid
1 · TL;DR Conclusion
Kesimpulan: microgrid sumber-grid-beban-penyimpanan 2000 kW ini menggabungkan 1000 kWp PV + 800 kW/1742 kWh BESS + 600 kW diesel transfer otomatis + pasokan grid 10 kV dengan terhubung grid/islanding, pada 2 transformator SCB13-2000/10 (N+1) ditambah sakelar transfer akhir kelas 1 (GATS) — total konfigurator ≈ $914.457, EPC ≈ $990.000, pengembalian 4 tahun, IRR 24,80%, 609,1 t CO2/tahun dihindari (tingkat kelayakan).
- •Campuran multi-sumber: 1000 kWp PV (pangsa 63%) + 800 kW BESS (38%) + 600 kW diesel transfer otomatis, 4400 kW terpasang
- •Terhubung jaringan/islanding + black-start (auto-start diesel 600 kW, terverifikasi); transfer otomatis 2 detik
- •Sakelar transfer akhir Grade-1 800 kW (GATS-630) + EPS 300 kW, cakupan cadangan 175%
- •swakonsumsi PV ≈$261.482/tahun (termasuk pemangkasan BESS)
- •Ekonomi: $990.000 EPC, pengembalian 4 tahun, IRR 24,80%, LCOE $0,1011/kWh, 609,1 t CO2/tahun dihindari
2 · Solution Overview
Microgrid sumber-jaringan-beban-penyimpanan menyatukan sumber (PV/diesel/jaringan), jaringan, beban, dan penyimpanan di bawah satu EMS — arsitektur arketipe untuk kawasan industri nol karbon dan kampus besar. Desain 2000 kW ini memiliki PV untuk beban dasar, BESS untuk penghalusan+pemangkasan+permintaan, diesel untuk cadangan transfer otomatis, jaringan sebagai pasokan utama terhubung, dan sakelar transfer akhir kelas 1 yang menjaga lini produksi kritis tetap berdaya.
| Source | Role | Share kW | Share |
|---|---|---|---|
| Grid 10 kV | base | 0 kW | 0% |
| Solar PV 1000 kWp | variable | 1000 kW | 63% |
| BESS 800 kW / 1600 kWh | variable | 600 kW | 38% |
| Diesel 600 kW | backup | 0 kW | 0% |
3 · Design Process & Rationale
1. Identifikasi kebutuhan
Taman industri nol karbon menginginkan porsi energi terbarukan yang tinggi sekaligus produksi kritis tanpa gangguan (beban kelas 1 800 kW). Dua persyaratan keras dikunci lebih dulu: pengaturan sumber-jaringan-beban-penyimpanan dan transfer otomatis yang andal — mewajibkan BESS, diesel, dan ATS ujung.
2. Klasifikasi beban
Total 2000 kW → kebutuhan 1742 kW; 800 kW kelas 1, 800 kW kelas 2, 200 kW sensitif. Kelas 1 memerlukan sakelar transfer ujung (GATS-630) + EPS; kelas 2 ditanggung jaringan+BESS.
3. Bauran sumber
1000 kWp PV (63%) + 800 kW/1742 kWh BESS (38%, 2 jam) + 600 kW diesel siaga (transfer otomatis) + jaringan 10 kV, diatur oleh satu EMS.
4. Pemilihan transformator
1742 kW → 1684 kVA → tingkat 2000 kVA + N+1 (2 unit kering, taman dalam ruangan). Pembebanan 84% setelah satu trip (lolos N-1); beban kelas 1 dialihkan ke sumber lain melalui ATS ujung.
5. Transfer otomatis & pensakelaran
GATS-630 ujung kelas 1 transfer otomatis: saat jaringan hilang beralih ke diesel/BESS dalam 2 detik; gridMode=grid-tie-island + blackStart=yes, diesel 600 kW start hitam, cakupan cadangan 175%.
6. Distribusi & proteksi
Masuk MV → 2 transformator kering → switchgear LV MNS (dengan bus-tie) → feeder + ATS ujung kelas 1. Gangguan LV 58,91 kA vs 80 kA pemutusan; selektivitas 24.56×, gradasi terpenuhi.
7. Kualitas daya
Beban sensitif 200 kW + harmonisa (THDi 20%) mendapat kompensasi reaktif + reaktor detuned; konverter penyimpanan/diesel dikoordinasikan untuk menghindari arus sirkulasi.
8. Ekonomi
BESS memangkas 800 kW×4 jam menghemat ≈$151.840/tahun; PV menghasilkan 1.015.200 kWh/tahun. Payback keseluruhan 4 tahun, IRR 24,80%, LCOE $0,1011/kWh, menghindari 609,1 t CO2/tahun.
Pain Points → Solution → Evidence
Produksi kritis (800 kW kelas-1) tidak boleh turun sedetik pun
Transfer otomatis akhir GATS-630 + EPS 300 kW: beralih ke diesel/BESS dalam 2 detik
Lulus N-1 (2×2000 kVA) + cakupan cadangan 175% + GATS/EPS dalam BOM
Porsi energi terbarukan yang tinggi menyebabkan fluktuasi jaringan dan sulitnya pengaturan beban puncak
Peredaman BESS 800 kW/1742 kWh + pemangkasan puncak + permintaan, koordinasi EMS sumber-jaringan-beban-penyimpanan
economic.shaving: 800 kW×4 jam, hemat $151,840/tahun
Cadangan diesel murni biayanya $327k/tahun — tidak berkelanjutan
PV+BESS terlebih dahulu, diesel hanya untuk darurat transfer otomatis
Diesel murni $327,040 vs hibrida $232,400; hemat ≈$151,840/tahun
Kapan balik modal?
≈$990,000 EPC; PV+BESS menghemat ≈$261,482/tahun
economic: balik modal 4 tahun, IRR 24,80%, ROI 497% dalam 25 tahun
4 · Key Parameter Deep-Read
| Parameter | Value | Basis | Impact & Boundary |
|---|---|---|---|
| Kapasitas transformator | 2×2000 kVA (tipe kering N+1) | 1742 kW → 1684 kVA → tingkat 2000 kVA + satu cadangan | Pembebanan 84%; tetap 84% setelah trip (lulus N-1) Langkah ke 2500 kVA untuk pertumbuhan |
| Kapasitas PV | 1000 kWp | Pangsa 63%; pembangkitan 1.015.200 kWh/tahun | Melayani beban dasar pada siang hari, mengurangi operasi diesel dan tagihan Dibatasi oleh luas lokasi dan penyerapan BESS |
| Kapasitas BESS | 800 kW / 1742 kWh (2 jam) | Penghalusan + pemangkasan + permintaan, durasi 2 jam | Memangkas 800 kW×4 jam, menghemat $151.840/tahun Kebutuhan islanding lama memerlukan ≥8 jam plus pemeriksaan black-start |
| Kapasitas diesel | 600 kW siaga · transfer otomatis | Transfer otomatis darurat + black-start (600 kW terverifikasi) | Satu-satunya sumber darurat untuk transfer ujung grade-1 siaga = peringkat darurat, lebih murah dari prime |
| Transfer otomatis | GATS-630 transfer ujung, 2 detik | Beban grade-1 800 kW harus tidak terputus | Transfer dalam 2 detik; cakupan cadangan 175% Waktu transfer vs kekritisan beban per IEC 60364 |
| Mode grid | grid-tie-island + black-start | Taman nol karbon harus island dan black-start | Anti-islanding mencegah backfeed; ATS 2 detik Persetujuan grid per kode grid lokal (gridCodeNote) |
| Ekonomi | IRR 24,80% · 4 tahun | $990.000 EPC + $261.482/tahun penghematan + arus kas 25 tahun | Metrik investasi inti Tarif, iradiasi dan faktor beban adalah sensitivitas kunci |
5 · Drawing Deep-Read
The following drawings are shown for reference (full set in the configurator “View design document”):
6 · Operation Demo (Deep-Read)
Aliran energi
Terhubung grid: PV 1000 kW melayani beban dasar terlebih dahulu, surplus mengisi BESS; BESS melepas 800 kW pada beban puncak dan mengisi pada lembah; grid menutup kekurangan. Saat kehilangan grid: transfer otomatis beralih ke diesel/BESS dalam 2 s, beban grade-1 tetap menyala.
Gagal grid / transfer otomatis
Tekan 'Gagal grid': GATS grade-1 beralih ke black-start diesel 600 kW + BESS dalam 2 s (cakupan cadangan 175%); dalam kasus N-1 satu transformator trip dan yang lain melanjutkan pada pembebanan 84%.
Ekonomi
1.015.200 kWh/tahun dihasilkan, 0,8 swakonsumsi + surplus ekspor; swakonsumsi PV ≈$261.482/tahun (termasuk pemangkasan BESS); investasi $990.000, payback 4 tahun, IRR 24,80%, LCOE $0,1011/kWh.
Operasi 24 jam
Kurva hari tipikal: PV siang hari tumpang tindih dengan beban, pelepasan BESS pada waktu puncak memangkas puncak, pengisian lembah semalam, diesel hanya selama transfer otomatis/black-start — koordinasi sumber-grid-beban-penyimpanan dalam urutan waktu.
Other views (shown): Kualitas daya & harmonisa · Profil tegangan · Fitur skema · Derating lingkungan
7 · Economics & Payback
Total peralatan ≈ $914.457, EPC ≈ $990.000 (termasuk PV/BESS/diesel/transfer otomatis/distribusi/instalasi). Swakonsumsi PV menghemat ≈$261.482/tahun (termasuk pemangkasan BESS); secara keseluruhan, pengembalian modal 4 tahun, IRR 24,80%, ROI 497% dalam 25 tahun, LCOE $0,1011/kWh, NPV $1.584.295, 609,1 t CO2 dihindari/tahun.
8 · FAQ
Bagaimana Anda memahami integrasi sumber-jaringan-beban-penyimpanan?
Apa itu transfer otomatis dan seberapa cepat?
Seberapa besar BESS?
Bagaimana black-start diterapkan?
Kapan balik modal?
Diesel murni vs hibrida sumber-jaringan-beban-penyimpanan?
Bagaimana beban kelas 1 800 kW tetap tak terputus?
Berapa PV yang harus dipasang?
Bisakah transfer otomatis secara tidak sengaja memparalelkan dua sumber?
Dokumen koneksi jaringan apa yang diperlukan?
Special Considerations
- Termasuk auto-transfer ujung Grade-1 800 kW (GATS-630) + EPS 300 kW; waktu transfer vs kekritisan beban harus dikonfirmasi sesuai IEC 60364 oleh institut desain.
- Interlock auto-transfer mencegah paralel dua sumber yang tidak disengaja; selektivitas 24.56×, gradasi terpenuhi; diperlukan uji transfer penuh sebelum komisioning.
- Penyimpanan 2 jam mencakup shaving/demand; islanding lama membutuhkan ≥8 jam plus pemeriksaan kapasitas black-start.
- Beban sensitif 200 kW + THDi 20% memiliki kompensasi reaktif + reaktor detuned; tambahkan APF jika batas terlampaui.
- Estimasi tingkat kelayakan; gambar menunggu penyempurnaan oleh institut desain berlisensi.
Turn this into your project
Open this exact scenario pre-loaded in the Power System Configurator, then generate the full design document or the operation & techno-economic assessment.
Open in Power System Configurator →Related Scenarios
Pasokan Peralatan Konvensional & Tenaga Surya Terpadu
Dari desain sistem distribusi tenaga listrik hingga energi surya — trafo, switchgear, gardu induk, dan peralatan tenaga surya, berukuran dan ditempatkan di satu tempat. Gunakan kalkulator kami untuk mendapatkan tagihan bahan lengkap dan harga FOB.