Lưới điện siêu nhỏ 2000 kW Nguồn-Lưới-Tải-Lưu trữ: PV 1000 kWp + BESS 800 kW/1742 kWh + Chuyển tự động đọc sâu
PV 1000 kWp · BESS 800 kW/1742 kWh · Diesel 600 kW dự phòng · 2×SCB13-2000/10 N+1 · hòa lưới/độc lập
1 · TL;DR Conclusion
Kết luận: lưới điện siêu nhỏ nguồn-lưới-tải-lưu trữ 2000 kW này kết hợp 1000 kWp PV + 800 kW/1742 kWh BESS + 600 kW diesel tự động chuyển đổi + nguồn cấp lưới 10 kV với kết nối lưới/đảo, trên 2 máy biến áp SCB13-2000/10 (N+1) cùng với công tắc chuyển đổi đầu cuối cấp 1 (GATS) — tổng cấu hình ≈ $914,457, EPC ≈ $990,000, hoàn vốn 4 năm, IRR 24.80%, 609.1 t CO2/năm được tránh (mức độ khả thi).
- •Hỗn hợp đa nguồn: 1000 kWp PV (tỷ lệ 63%) + 800 kW BESS (38%) + 600 kW diesel tự động chuyển đổi, tổng công suất lắp đặt 4400 kW
- •Hòa lưới/đảo + khởi động đen (tự khởi động diesel 600 kW, đã xác minh); tự động chuyển đổi trong 2 giây
- •Công tắc chuyển đổi đầu cuối cấp 1 800 kW (GATS-630) + EPS 300 kW, độ phủ dự phòng 175%
- •tự dùng PV ≈$261,482/năm (bao gồm cắt đỉnh BESS)
- •Kinh tế: $990,000 EPC, hoàn vốn 4 năm, IRR 24.80%, LCOE $0.1011/kWh, tránh phát thải 609.1 t CO2/năm
2 · Solution Overview
Lưới điện siêu nhỏ nguồn-lưới-tải-lưu trữ hợp nhất các nguồn (PV/diesel/lưới), mạng lưới, tải và lưu trữ dưới một EMS duy nhất — kiến trúc điển hình cho các khu công nghiệp không carbon và các khuôn viên lớn. Thiết kế 2000 kW này có PV cho tải cơ sở, BESS để làm phẳng+giảm đỉnh+nhu cầu, diesel để dự phòng chuyển tự động, lưới là nguồn cấp chính kết nối, và công tắc chuyển cuối cấp 1 giữ cho các dây chuyền sản xuất quan trọng luôn được cấp điện.
| 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. Xác định yêu cầu
Một khu công nghiệp không carbon muốn vừa có tỷ lệ năng lượng tái tạo cao vừa sản xuất quan trọng không gián đoạn (phụ tải cấp 1 800 kW). Hai yêu cầu cứng được khóa trước: điều độ nguồn-lưới-tải-lưu trữ và chuyển tự động tin cậy — đòi hỏi BESS, diesel và ATS đầu cuối.
2. Phân loại phụ tải
Tổng 2000 kW → nhu cầu 1742 kW; 800 kW cấp 1, 800 kW cấp 2, 200 kW nhạy cảm. Cấp 1 cần công tắc chuyển đầu cuối (GATS-630) + EPS; cấp 2 được lưới+BESS đảm bảo.
3. Hỗn hợp nguồn
1000 kWp PV (63%) + 800 kW/1742 kWh BESS (38%, 2 h) + 600 kW diesel dự phòng (chuyển tự động) + lưới 10 kV, điều độ bởi một EMS.
4. Chọn máy biến áp
1742 kW → 1684 kVA → cấp 2000 kVA + N+1 (2 máy khô, khu trong nhà). Tải 84% sau một sự cố (đạt N-1); phụ tải cấp 1 chuyển sang nguồn kia qua ATS đầu cuối.
5. Chuyển tự động & chuyển mạch
GATS-630 đầu cuối cấp 1 chuyển tự động: khi mất lưới chuyển sang diesel/BESS trong 2 s; gridMode=grid-tie-island + blackStart=yes, diesel 600 kW khởi động đen, dự phòng 175%.
6. Phân phối & bảo vệ
Đầu vào MV → 2 máy biến áp khô → tủ hạ thế MNS (có bus-tie) → các feeder + ATS đầu cuối cấp 1. Sự cố hạ thế 58,91 kA so với 80 kA cắt; chọn lọc 24.56×, đạt yêu cầu phân cấp.
7. Chất lượng điện năng
Phụ tải nhạy cảm 200 kW + sóng hài (THDi 20%) được bù công suất phản kháng + cuộn kháng lệch; bộ biến đổi lưu trữ/diesel phối hợp tránh dòng tuần hoàn.
8. Kinh tế
BESS cắt 800 kW×4 h tiết kiệm ≈$151.840/năm; PV phát 1.015.200 kWh/năm. Hoàn vốn tổng 4 năm, IRR 24,80%, LCOE $0,1011/kWh, tránh 609,1 t CO2/năm.
Pain Points → Solution → Evidence
Sản xuất trọng yếu (800 kW cấp 1) không thể ngừng dù chỉ một giây
Chuyển nguồn tự động GATS-630 + EPS 300 kW: chuyển sang diesel/BESS trong 2 giây
Đạt N-1 (2×2000 kVA) + độ phủ dự phòng 175% + GATS/EPS trong BOM
Tỷ trọng năng lượng tái tạo cao gây dao động lưới và khó điều chỉnh đỉnh
BESS 800 kW/1742 kWh làm mịn + cắt đỉnh + điều chỉnh nhu cầu, EMS phối hợp nguồn-lưới-tải-lưu trữ
economic.shaving: 800 kW×4 giờ, tiết kiệm $151,840/năm
Dự phòng thuần diesel tốn $327k/năm — không bền vững
PV+BESS trước, diesel chỉ cho trường hợp khẩn cấp chuyển nguồn tự động
Diesel thuần $327,040 so với hybrid $232,400; tiết kiệm ≈$151,840/năm
Khi nào hoàn vốn?
≈$990,000 EPC; PV+BESS tiết kiệm ≈$261,482/năm
economic: hoàn vốn 4 năm, IRR 24,80%, ROI 25 năm 497%
4 · Key Parameter Deep-Read
| Parameter | Value | Basis | Impact & Boundary |
|---|---|---|---|
| Công suất máy biến áp | 2×2000 kVA (khô, N+1) | 1742 kW → 1684 kVA → bậc 2000 kVA + một dự phòng | Tải 84%; giữ 84% sau khi cắt (đạt N-1) Chuyển lên 2500 kVA để phát triển |
| Công suất PV | 1000 kWp | Tỷ lệ 63%; sản lượng 1.015.200 kWh/năm | Cung cấp tải nền ban ngày, giảm chạy diesel và hóa đơn Giới hạn bởi diện tích mặt bằng và khả năng hấp thụ của BESS |
| Công suất BESS | 800 kW / 1742 kWh (2 giờ) | Làm mịn + cắt đỉnh + nhu cầu, thời lượng 2 giờ | Cắt 800 kW×4 giờ, tiết kiệm $151.840/năm Nhu cầu đảo lâu dài cần ≥8 giờ cộng kiểm tra khởi động đen |
| Công suất diesel | 600 kW dự phòng · chuyển tự động | Chuyển tự động khẩn cấp + khởi động đen (600 kW đã xác minh) | Nguồn khẩn cấp duy nhất cho chuyển tải cấp 1 dự phòng = định mức khẩn cấp, rẻ hơn chính |
| Chuyển tự động | GATS-630 chuyển tải, 2 giây | Tải cấp 1 800 kW phải không bị gián đoạn | Chuyển trong 2 giây; dự phòng 175% Thời gian chuyển vs mức độ quan trọng của tải theo IEC 60364 |
| Chế độ lưới | nối lưới-đảo + khởi động đen | Công viên không carbon phải đảo và khởi động đen | Chống đảo ngăn cấp ngược; ATS 2 giây Phê duyệt lưới theo quy chuẩn lưới địa phương (gridCodeNote) |
| Kinh tế | IRR 24,80% · 4 năm | $990.000 EPC + $261.482/năm tiết kiệm + dòng tiền 25 năm | Chỉ số đầu tư cốt lõi Biểu giá, bức xạ và hệ số tải là các độ nhạy chính |
5 · Drawing Deep-Read
The following drawings are shown for reference (full set in the configurator “View design document”):
6 · Operation Demo (Deep-Read)
Dòng năng lượng
Hòa lưới: PV 1000 kW phục vụ tải nền trước, phần dư sạc BESS; BESS xả 800 kW vào giờ cao điểm và sạc vào giờ thấp điểm; lưới bù phần thiếu. Khi mất lưới: chuyển tự động sang diesel/BESS trong 2 s, tải cấp 1 vẫn duy trì.
Sự cố lưới / chuyển tự động
Nhấn 'Sự cố lưới': GATS cấp 1 chuyển sang khởi động đen diesel 600 kW + BESS trong 2 s (độ phủ dự phòng 175%); trong trường hợp N-1 một máy biến áp ngắt và máy còn lại tiếp tục ở 84% tải.
Kinh tế
1.015.200 kWh/năm phát, 0,8 tự dùng + phần dư bán; tự dùng PV ≈$261.482/năm (bao gồm cắt đỉnh BESS); đầu tư $990.000, hoàn vốn 4 năm, IRR 24,80%, LCOE $0,1011/kWh.
Vận hành 24h
Đường cong ngày điển hình: PV ban ngày trùng với tải, xả BESS giờ cao điểm cắt đỉnh, sạc qua đêm giờ thấp điểm, diesel chỉ trong chuyển tự động/khởi động đen — phối hợp nguồn-lưới-tải-lưu trữ theo thứ tự thời gian.
Other views (shown): Chất lượng điện năng và sóng hài · Đặc tính điện áp · Đặc điểm sơ đồ · Giảm định mức do môi trường
7 · Economics & Payback
Tổng thiết bị ≈ $914.457, EPC ≈ $990.000 (bao gồm PV/BESS/diesel/tự động chuyển đổi/phân phối/lắp đặt). Tự dùng PV tiết kiệm ≈$261.482/năm (bao gồm cắt đỉnh BESS); tổng thể hoàn vốn 4 năm, IRR 24,80%, ROI 497% trong 25 năm, LCOE $0,1011/kWh, NPV $1.584.295, 609,1 t CO2 tránh được/năm.
8 · FAQ
Bạn hiểu thế nào về tích hợp nguồn-lưới-tải-lưu trữ?
Chuyển tự động là gì và nhanh thế nào?
BESS lớn cỡ nào?
Khởi động đen được thực hiện thế nào?
Khi nào hoàn vốn?
Diesel thuần vs hybrid nguồn-lưới-tải-lưu trữ?
Làm sao tải cấp 1 800 kW được giữ liên tục?
Nên lắp bao nhiêu PV?
Chuyển tự động có thể vô tình song song hai nguồn không?
Cần giấy tờ gì để đấu nối lưới?
Special Considerations
- Bao gồm chuyển đổi tự động đầu cuối Cấp 1 800 kW (GATS-630) + EPS 300 kW; thời gian chuyển đổi so với mức độ quan trọng của tải phải được xác nhận theo IEC 60364 bởi viện thiết kế.
- Khóa liên động chuyển đổi tự động ngăn chặn việc song song hai nguồn ngoài ý muốn; độ chọn lọc 24.56×, phân cấp đạt yêu cầu; cần kiểm tra chuyển đổi đầy đủ trước khi chạy thử.
- Lưu trữ 2 h bao phủ cắt đỉnh/nhu cầu; vận hành đảo dài hạn cần ≥8 h cộng với kiểm tra khả năng khởi động đen.
- Tải nhạy cảm 200 kW + THDi 20% có bù công suất phản kháng + cuộn kháng giải điều hòa; thêm APF nếu vượt giới hạn.
- Ước tính ở mức khả thi; bản vẽ đang chờ hoàn thiện bởi viện thiết kế được cấp phép.
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
Cung cấp một lần các thiết bị năng lượng mặt trời và thông thường
Từ thiết kế hệ thống phân phối điện đến năng lượng mặt trời - máy biến áp, thiết bị đóng cắt, trạm biến áp và thiết bị năng lượng mặt trời, được định cỡ và báo giá ở một nơi. Sử dụng máy tính của chúng tôi để nhận hóa đơn nguyên vật liệu và giá FOB đầy đủ.