- Bạn chưa chọn sản phẩm nào
- Tiếp tục mua hàng
Một ngày nào đó, khi nhìn vào hóa đơn điện của nhà máy, rất nhiều doanh nghiệp sẽ bắt đầu bằng một suy nghĩ khá giống nhau:
Hay là mình lắp một cái gì đó để giảm tiền điện?
Solar?
BESS?
Một hệ thống Solar + Battery?
Hay thay inverter?
Lắp thêm EMS?
Có người nói BESS có thể sạc điện lúc giá thấp rồi xả lúc giá cao.
Có người lại nói nên lắp điện mặt trời trước.
Một nhà cung cấp đề nghị hệ thống 100kWh.
Nhà cung cấp khác lại nói phải 261kWh.
Rồi xuất hiện những thuật ngữ:
kW. kWh. PCS. BMS. EMS. Peak Shaving. TOU. Demand. Hybrid. On-grid. DC-Coupled. AC-Coupled…
Và chỉ sau một buổi tìm hiểu, câu hỏi ban đầu rất đơn giản:
“Làm sao giảm tiền điện?”
bỗng biến thành một khu rừng thiết bị và thông số kỹ thuật.
Có lẽ chúng ta đã bắt đầu sai chỗ.
Bởi một hệ thống năng lượng C&I không nên bắt đầu từ câu hỏi:
Nên mua BESS nào?
Nó nên bắt đầu bằng một câu hỏi khác:
Nhà máy của bạn đang sử dụng điện như thế nào?
Trước khi nhìn vào BESS, hãy nhìn vào nhà máy
Hãy tạm quên BESS.
Quên Solar Panel.
Quên inverter.
Và cũng tạm quên catalogue của các nhà sản xuất.
Thay vào đó, hãy nhìn nhà máy trong một ngày bình thường.
6 giờ sáng.
Một số thiết bị bắt đầu hoạt động.
8 giờ.
Dây chuyền sản xuất vào ca.
9 giờ 30.
Nhiều tải lớn cùng hoạt động.
12 giờ.
Một số thiết bị giảm tải.
13 giờ.
Nhà máy trở lại sản xuất.
17 giờ.
Ca làm việc thay đổi.
20 giờ.
Một số dây chuyền dừng.
22 giờ.
Chỉ còn các tải nền.
Nếu chúng ta ghi lại lượng điện nhà máy sử dụng theo thời gian, một đường cong bắt đầu xuất hiện.
Đó là:
Load Profile – biểu đồ phụ tải.
Và đối với một kỹ sư năng lượng, đường cong ấy có thể kể rất nhiều câu chuyện.
Load Profile giống như “nhịp tim” của một nhà máy
Hai nhà máy có thể cùng tiêu thụ:
100.000 kWh/tháng.
Nhưng cách chúng sử dụng 100.000 kWh ấy có thể hoàn toàn khác nhau.
Nhà máy A chạy khá đều suốt 24 giờ.
Nhà máy B gần như toàn bộ sản xuất diễn ra ban ngày.
Nhà máy C có một đỉnh tải rất cao vào vài giờ nhất định.
Nhà máy D có tải thay đổi mạnh theo từng batch sản xuất.
Nhà máy E lại có lượng điện tiêu thụ lớn đúng vào những khung giờ điện đắt.
Cùng một lượng điện.
Nhưng:
Bài toán năng lượng hoàn toàn khác nhau.
Và vì vậy, giải pháp cũng không thể giống nhau.
Câu hỏi đầu tiên không phải “BESS bao nhiêu kWh?”
Đây là một trong những nhầm lẫn rất dễ gặp.
Doanh nghiệp nói:
“Tôi muốn lắp BESS 261kWh.”
Nhưng tại sao lại là 261kWh?
Có phải vì đó là một model phổ biến?
Hay vì nhà cung cấp đang có sẵn cabinet 261kWh?
Hay bởi một nhà máy khác cũng vừa lắp 261kWh?
Không câu nào trong số đó thực sự trả lời được:
Nhà máy này cần bao nhiêu năng lượng lưu trữ?
Muốn trả lời câu đó, trước tiên chúng ta cần biết:
Nhà máy cần dịch chuyển bao nhiêu kWh?
Và:
cần dịch chuyển trong bao lâu?
Đến đây, hai khái niệm rất cơ bản bắt đầu xuất hiện.
kW và kWh: hai con số nhìn giống nhau nhưng trả lời hai câu hỏi khác nhau
Hãy hình dung rất đơn giản.
kW nói về:
Bạn cần điện mạnh đến mức nào tại một thời điểm?
kWh nói về:
Bạn cần lượng năng lượng đó trong bao lâu?
Ví dụ một tải cần:
100kW trong 1 giờ
thì về lý tưởng, năng lượng tương ứng là:
100kWh.
Nhưng nếu vẫn tải 100kW đó phải chạy trong 3 giờ:
300kWh.
Ngay lập tức chúng ta thấy tại sao chỉ nói:
“Tôi cần battery 261kWh.”
là chưa đủ.
Một hệ BESS phải đồng thời giải được hai bài toán:
POWER — kW
và
ENERGY — kWh
Đó cũng là lý do trên các hệ C&I BESS chúng ta thường gặp những cấu hình kiểu:
125kW / 261kWh
chứ không chỉ có một con số duy nhất.
Nhưng Load Profile mới chỉ là lớp đầu tiên
Sau khi hiểu nhà máy tiêu thụ điện như thế nào, chúng ta đặt thêm một lớp dữ liệu khác lên trên:
Giá điện.
Điện không nhất thiết có cùng giá trị kinh tế ở mọi thời điểm.
Một kWh được sử dụng ở thời điểm này có thể tạo ra chi phí khác với một kWh ở thời điểm khác, tùy biểu giá áp dụng cho doanh nghiệp.
Và khi đặt:
Load Profile
chồng lên
Electricity Tariff
một thứ rất thú vị bắt đầu xuất hiện.
Chúng ta không còn chỉ nhìn thấy:
nhà máy tiêu thụ bao nhiêu điện.
Mà bắt đầu nhìn thấy:
nhà máy đang tiêu thụ điện đắt tiền vào lúc nào.
Đây chính là một trong những nền tảng để nghiên cứu Time-of-Use Optimization và Energy Arbitrage.
Lúc này BESS mới bắt đầu bước vào căn phòng
Giả sử nhà máy có một lượng điện tiêu thụ đáng kể trong khung giờ có giá điện cao.
Trong khi ở một thời điểm khác, giá điện thấp hơn.
Một câu hỏi tự nhiên xuất hiện:
Nếu mua điện vào lúc rẻ hơn, lưu lại trong battery và sử dụng vào lúc điện đắt hơn thì sao?
Đó chính là một trong những ứng dụng dễ hình dung nhất của BESS:
TOU Arbitrage.
Nhưng hãy để ý thứ tự.
Chúng ta không bắt đầu bằng:
BESS → tìm chỗ sử dụng.
Chúng ta bắt đầu bằng:
Load
↓
Tariff
↓
Opportunity
↓
BESS
Sản phẩm xuất hiện sau khi bài toán xuất hiện.
Đây là một khác biệt rất quan trọng.
Nhưng có thể doanh nghiệp chẳng cần BESS để giải bài toán đầu tiên
Đây lại là điều thú vị.
Sau khi phân tích load, chúng ta có thể phát hiện phần lớn điện của nhà máy được sử dụng đúng vào ban ngày.
Và nhà máy có một mái rất lớn.
Lúc ấy câu hỏi có thể không còn là:
“Nên lắp BESS bao nhiêu?”
Mà trở thành:
“Tại sao không để Solar trực tiếp gánh một phần tải này?”
Thế là giải pháp đầu tiên có thể chỉ là:
Rooftop Solar.
Không battery.
Không arbitrage.
Không cần làm hệ thống phức tạp hơn mức cần thiết.
Đó là lý do tại MPower, chúng tôi cho rằng:
Giải pháp tốt không phải là giải pháp có nhiều thiết bị nhất.
Nó là giải pháp vừa đủ để giải đúng bài toán.
Còn nếu Solar tạo điện vào lúc nhà máy không cần hết?
Lúc này bài toán lại thay đổi.
Giả sử Solar tạo ra rất nhiều điện từ 10 giờ đến 14 giờ.
Nhưng nhà máy lại có nhu cầu lớn vào cuối buổi chiều.
Bây giờ chúng ta có:
Energy available
và
Energy demand
nhưng chúng không nằm cùng một thời điểm.
Battery lúc này không chỉ dùng để mua điện rẻ rồi bán lại cho chính mình vào giờ đắt.
Nó còn có thể làm một việc khác:
Dịch chuyển năng lượng theo thời gian.
Solar tạo ra lúc 12 giờ.
↓
Battery lưu lại.
↓
Nhà máy sử dụng lúc 17 giờ.
Đây chính là lúc:
Solar + BESS
bắt đầu có ý nghĩa.
Nhưng chuyện vẫn chưa dừng ở đó
Một nhà máy khác có thể chẳng quan tâm nhiều tới arbitrage.
Vấn đề của họ là:
Peak Load.
Một số máy móc công suất lớn cùng khởi động hoặc cùng vận hành khiến công suất lấy từ lưới tăng mạnh trong một khoảng thời gian.
Nếu cấu trúc biểu giá điện trong tương lai tính thêm thành phần liên quan tới công suất cực đại, hoặc nếu doanh nghiệp đang chịu những giới hạn về hạ tầng cấp điện, những peak này có thể trở thành một bài toán kinh tế đáng kể.
BESS lúc ấy có thể được sử dụng để:
Grid
BESS
→ cùng cấp tải trong thời gian peak.
Thay vì toàn bộ công suất phải lấy từ lưới.
Đó là:
Peak Shaving.
Vẫn cùng một battery.
Nhưng bài toán hoàn toàn khác TOU arbitrage.
Một nhà máy khác lại gặp vấn đề chẳng liên quan gì tới giá điện
Hãy tưởng tượng một dây chuyền mà mất điện đột ngột có thể:
- làm hỏng nguyên liệu;
- hỏng một batch sản xuất;
- phải khởi động lại dây chuyền;
- mất nhiều giờ vệ sinh và setup;
- gây downtime;
- ảnh hưởng lịch giao hàng.
Lúc ấy câu hỏi không phải:
Một kWh điện này giá bao nhiêu?
Mà là:
Một giờ không có điện khiến doanh nghiệp mất bao nhiêu tiền?
BESS lúc này bước sang một vai trò khác:
Energy Resilience / Backup.
Và khi đó, ROI của hệ thống không thể chỉ tính bằng:
tiền điện tiết kiệm mỗi tháng.
Giá trị của nó còn nằm ở:
chi phí mà doanh nghiệp tránh được khi hệ thống điện gặp sự cố.
Có khi BESS được mua để tránh mua một thứ khác
Đây là một bài toán rất thú vị trong C&I.
Giả sử doanh nghiệp chuẩn bị:
- mở thêm dây chuyền;
- lắp thêm máy công suất lớn;
- triển khai EV charging;
- mở rộng kho lạnh;
- tăng công suất sản xuất.
Nhưng hạ tầng điện hiện tại không còn nhiều headroom.
Giải pháp truyền thống có thể là:
nâng công suất nguồn cấp / nâng cấp hạ tầng điện.
Nhưng trong một số trường hợp, BESS có thể tham gia cung cấp công suất trong những thời điểm tải cao, qua đó thay đổi cách doanh nghiệp đánh giá nhu cầu nâng cấp hạ tầng.
Lúc ấy giá trị của BESS không chỉ là:
saving.
Nó có thể còn là:
Avoided hoặc Deferred Infrastructure Cost.
Tức là chi phí hạ tầng có thể tránh hoặc trì hoãn.
Dĩ nhiên, đây là bài toán phải được tính toán kỹ theo từng site.
Nhưng nó cho thấy tại sao chỉ hỏi:
“BESS này bao lâu hoàn vốn?”
đôi khi vẫn chưa phải câu hỏi đủ sâu.
Một thiết bị có thể tạo ra nhiều lớp giá trị
Đến đây chúng ta có thể nhìn BESS bằng một cách khác.
Một hệ thống C&I có thể đồng thời tham gia:
TOU Arbitrage
Peak Shaving
Solar Self-Consumption
Backup / Resilience
Infrastructure Support
EV Charging Support
Nhưng điều đó không có nghĩa cứ cộng tất cả các lợi ích lại với nhau là ra ROI.
Battery có giới hạn.
PCS có giới hạn.
State of Charge có giới hạn.
Cycle life có giới hạn.
Một kWh battery đang được dành để backup không thể đồng thời được giả định là đã xả hết để arbitrage.
Đây là lúc C&I Energy bắt đầu chuyển từ:
bài toán thiết bị
sang:
bài toán tối ưu hệ thống.
Và đây cũng chính là lý do EMS — Energy Management System — ngày càng trở nên quan trọng.
Một dự án C&I tốt phải đi qua cả Kỹ thuật lẫn Kinh tế
MPower thường nhìn một dự án qua hai lớp song song.
Lớp kỹ thuật
Load Profile
→ Peak Power
→ Energy Consumption
→ Solar Generation
→ Grid Capacity
→ Battery Capacity
→ PCS Power
→ EMS Strategy
→ Electrical Architecture
→ Safety
Lớp kinh tế
Electricity Tariff
→ Energy Saving
→ Peak Cost Reduction
→ Solar Utilization
→ Avoided Downtime
→ Avoided Infrastructure Cost
→ CAPEX
→ OPEX
→ Battery Degradation
→ Financing
→ Payback / IRR / NPV
Hai lớp này không thể tách rời.
Một cấu hình kỹ thuật rất đẹp nhưng economics không hợp lý:
không phải một dự án tốt.
Một bảng ROI rất đẹp nhưng được xây trên một battery sizing sai:
cũng không phải một dự án tốt.
Vì vậy, đừng bắt đầu bằng catalogue
Đây có lẽ là lời khuyên quan trọng nhất dành cho một doanh nghiệp mới bắt đầu nghiên cứu C&I Energy.
Đừng mở catalogue trước.
Hãy mở:
hóa đơn điện.
Sau đó lấy:
dữ liệu phụ tải.
Nếu có Solar:
lấy dữ liệu generation.
Nếu có kế hoạch mở rộng:
đưa tải tương lai vào.
Nếu downtime quan trọng:
ước tính thiệt hại của downtime.
Nếu đang chuẩn bị EV charging:
đưa charging load vào.
Sau đó mới hỏi:
Hệ thống năng lượng của doanh nghiệp nên được tổ chức như thế nào?
Đến lúc ấy chúng ta mới cần mở catalogue.
Và đôi khi câu trả lời không phải là một sản phẩm
Nó có thể là:
Solar only.
Hoặc:
BESS only.
Hoặc:
Solar + BESS.
Hoặc:
Grid + BESS + EV Charger.
Hoặc:
Solar + BESS + Generator + EMS.
Hay một architecture khác phù hợp hơn.
Đây chính là điểm MPower muốn đi sâu trong chuyên mục Commercial & Industrial Energy.
Không bắt đầu bằng câu hỏi:
“Chúng tôi đang có sản phẩm gì để bán?”
Mà bắt đầu bằng:
“Doanh nghiệp đang có bài toán năng lượng gì cần giải?”
Rồi mới đến lúc chọn những mảnh Lego
Khi bài toán đã rõ, sản phẩm trở nên dễ hiểu hơn rất nhiều.
Một BESS 100kWh.
Một cabinet 261kWh.
Một PCS 125kW.
Một hybrid inverter 30kW.
Một hệ rooftop solar.
Một EMS.
Một EV charger 120kW.
Chúng không còn là những catalogue đứng riêng lẻ.
Chúng trở thành:
những mảnh Lego kỹ thuật.
Và công việc của người thiết kế hệ thống không phải là cố gắng sử dụng thật nhiều Lego.
Mà là:
chọn đúng mảnh, đúng kích thước và đặt nó đúng vị trí.
Nếu bạn mới bắt đầu nghiên cứu C&I Energy, hãy bắt đầu ở đây
Đừng vội hỏi:
BESS hãng nào tốt?
Battery bao nhiêu cycle?
100kWh hay 261kWh?
Inverter hãng nào?
Giá bao nhiêu?
Những câu hỏi đó rồi sẽ đến.
Nhưng trước chúng, hãy thử trả lời:
Nhà máy tiêu thụ bao nhiêu kWh mỗi ngày?
Load Profile 24 giờ trông như thế nào?
Peak Power nằm ở đâu và kéo dài bao lâu?
Bao nhiêu điện đang được sử dụng trong từng khung giá?
Nếu có Solar, Solar tạo điện vào lúc nào và bao nhiêu?
Có tải nào có thể dịch chuyển sang thời điểm khác không?
Mất điện gây thiệt hại bao nhiêu?
3–5 năm tới nhà máy sẽ có thêm những tải nào?
Khi những câu hỏi này bắt đầu có câu trả lời…
hình dạng của hệ thống cũng bắt đầu xuất hiện.
C&I Energy không bắt đầu từ BESS. Nó bắt đầu từ Load.
Một doanh nghiệp không thực sự cần một battery.
Không thực sự cần một inverter.
Và cũng không thực sự cần thêm vài trăm tấm solar panel.
Thứ doanh nghiệp cần có thể là:
giảm chi phí năng lượng.
giảm peak.
tận dụng Solar tốt hơn.
tăng độ ổn định nguồn điện.
có thêm công suất để mở rộng sản xuất.
hoặc:
chuẩn bị hạ tầng năng lượng cho những nhu cầu của vài năm tới.
Solar, BESS, PCS, inverter và EMS chỉ là những công cụ để đạt được những mục tiêu đó.
Vì vậy, trước khi hỏi:
“Tôi nên mua cái gì?”
hãy bắt đầu bằng một câu hỏi đơn giản hơn:
“Nhà máy của tôi đang sử dụng năng lượng như thế nào?”
Đó là nơi một dự án C&I thực sự bắt đầu.
Đọc Load Profile của một nhà máy: chỉ một đường cong có thể nói cho chúng ta biết những gì?
Chúng ta sẽ thử đặt một biểu đồ phụ tải 24 giờ lên bàn và đọc nó như một kỹ sư năng lượng:
đâu là base load, đâu là peak, bao nhiêu kWh có thể dịch chuyển, Solar nên đặt ở đâu, BESS nên lớn bao nhiêu — và đôi khi, tại sao câu trả lời tốt nhất lại là… chưa cần mua BESS.