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Calculadora de Bateria BESS

Atualizado

Apresentação em vídeo

Uma curta apresentação em vídeo (um webinar) está disponível aqui. (Apenas em esloveno no momento)

Introdução

A Calculadora de Bateria BESS é uma ferramenta projetada para calcular a bateria ideal que maximiza o retorno do investimento para uma configuração específica.

Um sistema de armazenamento de bateria elétrica (BESS) é o componente-chave para otimizar o uso e os custos de energia. Ela permite a arbitragem de energia, permitindo que a eletricidade seja armazenada durante as horas de menor demanda, quando os preços são baixos, e usada ou vendida durante os horários de pico, maximizando as economias financeiras. O sistema também ajuda a controlar o consumo e a produção de energia elétrica, especialmente quando combinado com energia solar, armazenando o excesso de energia solar para uso posterior, reduzindo a dependência da rede.

Além disso, a bateria auxilia na redução de custos por meio do deslocamento de picos e derramamento de carga, equilibrando a demanda de energia e reduzindo o consumo caro de pico. Isso torna a bateria uma ferramenta essencial para melhorar a eficiência energética, reduzir custos e promover a sustentabilidade.

Qual é a bateria ideal para minha configuração?

Para determinar o tamanho ideal da bateria para sua configuração, é essencial evitar depender de uma estimativa grosseira, como simplesmente escolher uma bateria que seja de 2 a 4 vezes a potência de pico da usina de energia solar. Embora esta possa ser uma diretriz geral, ela não leva em consideração as complexidades do seu sistema específico e não maximiza o retorno do investimento (ROI).

Em vez disso, uma abordagem mais precisa requer uma análise detalhada de vários fatores:

  1. Volatilidade do preço da energia em mercado específico: A diferença e a distribuição de preços ao longo do dia oferecem oportunidade de ganhos por meio da arbitragem de bateria.

  2. Tamanho da Usina de Energia Solar: A capacidade total e a produção de energia anual de sua usina ajudarão a determinar o tamanho necessário da bateria.

  3. Perfis de Produção Diária e Sazonal: Os padrões de produção fotovoltaica da usina ao longo do dia e dos meses desempenham um papel crucial na determinação de quanto armazenamento é necessário para igualar a oferta e a demanda de energia de forma eficaz.

  4. Autoconsumo: O padrão de consumo em combinação com o padrão de produção fotovoltaica é o fator chave. Se os picos de consumo ocorrerem durante o dia (quando a geração solar está no seu ponto mais alto), o tamanho da bateria pode precisar ser menor em comparação com uma configuração em que o consumo é maior durante a noite ou no início da manhã, quando a geração solar está ausente.

Para definir com precisão o tamanho ideal da bateria, a Calculadora de Bateria BESS Reduxi é uma ferramenta poderosa. Ele usa dados do mundo real de sua usina de energia solar, juntamente com informações de consumo, para fornecer uma recomendação de dimensionamento de bateria personalizada e precisa. Isso garante que você está fazendo um investimento informado, em vez de depender de estimativas grosseiras.

Casos de uso típicos

A calculadora de baterias é uma ferramenta projetada para estimar os benefícios financeiros — sejam economias ou ganhos — de um sistema de armazenamento de baterias. Ela suporta vários casos de uso típicos:

1. Bateria Usada Exclusivamente para Arbitragem de Energia

Neste cenário, a bateria opera exclusivamente para arbitragem de energia. Ela carrega quando os preços do mercado de um dia para o outro são baixos e descarrega quando os preços são altos. O benefício — ou seja, o lucro — depende diretamente da volatilidade dos preços no mercado de energia.

2. Bateria Abrangendo o Consumo no Local Mais Arbitragem de Energia

Neste cenário, a bateria é instalada em um local específico ao lado de um consumidor de energia. Ela armazena eletricidade quando os preços são baixos e descarrega quando os preços são altos, deslocando o consumo para períodos mais econômicos. A bateria é otimizada para maximizar o consumo (próprio) no local.
Dados necessários para a calculadora: Consumo mensal conhecido ou, de preferência, dados de consumo reais em intervalos de 15 minutos (por exemplo, da exportação do medidor de rede).

3. Bateria Combinada com uma Usina de Energia Solar

Nesta configuração, a bateria é combinada com um sistema fotovoltaico solar. Como a energia solar é normalmente gerada quando os preços de mercado são baixos, a bateria permite deslocar essa energia para horas mais favoráveis (de alto preço). A bateria deve ser dimensionada para armazenar e liberar a produção solar com base nas variações de preço intradiário.
Dados necessários: Potência instalada conhecida do sistema fotovoltaico solar ou, idealmente, dados de produção reais de 15 minutos por um ano inteiro.

4. Bateria + Usina de Energia Solar + Consumo no Local

Este é o caso de uso mais complexo, mas amplamente utilizado. A usina solar gera eletricidade durante o dia, parte da qual é consumida diretamente no local. A bateria otimiza os fluxos de energia de e para a rede para maximizar as economias ou ganhos gerais.
Dados necessários: Capacidade de energia solar instalada e dados de consumo mensal. Ou — idealmente — dados reais de intervalos de 15 minutos para produção solar e consumo no local durante um ano.

Informações de login e licenciamento do aplicativo

  • A calculadora de bateria está disponível no seguinte link: https://analysis.ai.reduxi.energy/
  • Apenas usuários licenciados têm acesso à calculadora. Faça login com uma conta do Google à qual sua licença esteja vinculada. Caso você não tenha uma licença válida, entre em contato com sales@reduxi.eu para obtê-la.
  • Observação: também é possível criar uma conta do Google usando um email corporativo (não do Google). Veja aqui para obter detalhes. 

Uso da calculadora de bateria

Depois de fazer login com sucesso, é hora de executar a calculadora de bateria. Neste documento, demonstraremos dois cenários: um simples "Bateria usada exclusivamente para arbitragem" e um mais complexo "Bateria + Usina de energia solar + consumo no local". 

O menu à esquerda mostra o progresso da calculadora. Use "Reiniciar" quando um novo cálculo for realizado.

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Cenário simples: Bateria usada exclusivamente para arbitragem

Neste exemplo, vamos demonstrar o cálculo dos ganhos quando uma bateria é usada apenas para arbitragem de bateria/energia. Assim, os únicos parâmetros relevantes no cálculo são os parâmetros da bateria, o preço da energia e as informações da rede.

1. Parâmetros de preço e rede

  • a calculadora usa o preço da energia do mercado spot (do dia seguinte)
  • primeiro, selecione o país para definir o mercado do preço de um dia para o outro.
  • em seguida, defina as taxas adicionais para compra e venda de energia. Normalmente, esta é uma combinação da taxa do fornecedor de energia mais a taxa de rede (normalmente, a taxa de rede é zero ao exportar energia).
  • os limites de importação e exportação são definidos pelo operador da rede

2.&3. Carregamento de dados do medidor de eletricidade e solar

Ao calcular apenas uma bateria para arbitragem de energia, os dados do medidor de eletricidade e solar são irrelevantes. Portanto, eles não precisam ser fornecidos. Então, continue clicando em "Não"

4. Análise

  • Na página de análise, comece selecionando o período de análise. Recomendamos analisar pelo menos um ano inteiro para capturar variações sazonais - como padrões de inverno e verão - e para levar em consideração toda a gama de flutuações de preços de energia.
  • Em seguida, escolha uma bateria de sua escolha. Defina a capacidade e o fator c. A eficiência do ciclo, o SoC mínimo e o SoC máximo também podem ser definidos. 
  • Clique em Otimizar

Resultados

A página de resultados mostra as informações principais do cálculo. Uma bateria de 100 kWh traz 3337 EUR de receita anual apenas com a arbitragem de energia.

 

5. Relatório

  • A página do relatório fornece informações detalhadas sobre o cálculo da bateria.
  • Oferece opção de impressão
  • No topo, o usuário pode adicionar informações adicionais

  • Dados e resultados principais

  • O relatório também fornece insights sobre o controle da bateria (por exemplo, carregamento a preços baixos e descarga a preços altos)

  • Para calcular o retorno do investimento ROI, basta comparar os benefícios com o investimento. 
  • Experimente diferentes tamanhos de bateria e taxas-c que forneçam o resultado ideal para sua configuração. 

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Cenário complexo: Bateria + Usina de energia solar + Consumo no local

O segundo exemplo é mais complexo. Ele abrange uma instalação com bateria, usina de energia solar, consumo no local e arbitragem de bateria. Pode-se definir todos os parâmetros relevantes ou pular alguns deles quando forem irrelevantes (por exemplo, quando o PV não existir).

Tenha os dados do medidor de eletricidade e os dados de produção solar disponíveis antes de continuar. 

1. preço e parâmetros da rede

  • Assim como no exemplo simples, defina o país e os parâmetros da rede

2. Medidor de eletricidade

Na segunda etapa, forneça as leituras de consumo e produção de energia do medidor de eletricidade para o local específico. Os dados do medidor de eletricidade são necessários para definir o consumo no local. Aqui você tem três opções:

a. pular a etapa caso o consumo no local seja insignificante e não relevante para o cálculo

b. Se você não tiver os dados do seu medidor de eletricidade, mas souber o perfil aproximado do seu consumo e o consumo mensal aproximado, selecione isso

c. no entanto, o cálculo mais preciso vem dos dados reais do medidor de eletricidade. Forneça os dados em um arquivo csv (separado por vírgulas) no formato correto. Arraste e solte o arquivo ou carregue-o no aplicativo. O arquivo deve conter as seguintes colunas:

    • carimbo de data/hora - idealmente em intervalos de 15 minutos (intervalo de 1 hora é aceitável. Intervalos de dias não são aceitáveis, pois levam a cálculos imprecisos)
    • consumo (importação) de energia ou potência (em W, kW, MW, Wh, kWh, MWh)
    • a produção (exportação) de energia ou potência pode ser fornecida em uma coluna separada ou integrada na 2ª coluna com um sinal negativo
  • um exemplo dos dados do medidor está disponível

  • se os dados fornecidos estiverem claros, a calculadora detecta automaticamente as colunas e as unidades. Caso contrário, o usuário será solicitado a fazê-lo. Um exemplo de detecção bem-sucedida do tipo de dados é:

  • É importante especificar se o horário local é usado para os dados de hora ou o horário UTC. Se isso estiver configurado incorretamente, o cálculo pode estar incorreto por algumas horas ou até mesmo falhar caso a alteração do horário de verão esteja incorreta.
  • Se os dados do medidor de eletricidade também incluem dados de produção solar, marque isso também na segunda marca de seleção
  • A calculadora também suporta os dados do medidor provenientes do MojElektro (portal esloveno para medição de dados da rede). Consulte as instruções fornecidas aqui. 

3. carregamento de dados solar

A 3ª etapa define a produção solar. Também aqui temos três opções:

a. pular esta etapa caso uma usina de energia solar não seja e não será instalada no local

b. selecione a potência instalada, se as medições de produção de energia solar não estiverem disponíveis. A calculadora define o perfil aproximado da produção solar para uma instalação da Europa Central.

c. Idealmente, os dados da usina de energia solar estão disponíveis. Neste caso, forneça os dados de produção para o mesmo período e tempo de amostragem que os dados do medidor de eletricidade. Isso significa que os dados de produção solar também devem ser fornecidos em intervalos de 15 minutos. Da mesma forma que nos dados do medidor de eletricidade, cuide do formato do arquivo (uma amostra está disponível). 

4. Análise

  • Da mesma forma que no cenário simples, na página de análise, defina o período e as informações da bateria. Novamente, teste com pelo menos um ano inteiro para capturar variações sazonais - como padrões de inverno e verão - e para levar em consideração toda a gama de flutuações de preços de energia.
  • Em seguida, escolha uma bateria de sua escolha. Defina a capacidade e o fator c. A eficiência do ciclo, o SoC mínimo e o SoC máximo também podem ser definidos. 
  • Clique em Otimizar

Os resultados da análise são mais complexos em comparação com o cenário simples e exigem mais explicações

 

1. Custo do consumo: Custo da energia elétrica consumida por todas as cargas no local. O custo da energia elétrica conforme fornecido no arquivo de dados do medidor de eletricidade.
Isso representa o custo da energia elétrica consumida por todas as cargas no local, assumindo que toda a energia seria proveniente da rede. Isso não inclui nenhuma bateria, nenhuma produção FV. Apenas dados de consumo. 

2. Receita apenas da bateria: Receita gerada pela bateria apenas por meio da arbitragem.
Isso representa a receita gerada usando a bateria exclusivamente para arbitragem, sem cargas ou produção adicionais no sistema. Isso é o mesmo que no cenário simples definido acima. 

3. Receita apenas solar: Receita que seria gerada pela usina de energia solar apenas pela venda de eletricidade para o mercado. 
Isso representa a receita gerada pela usina de energia solar, exclusivamente pela venda da eletricidade produzida para o mercado, sem que nenhuma eletricidade seja usada para autoconsumo. Nesse caso, nenhuma energia é armazenada na bateria.

4. Economias de consumo interno: Economias obtidas usando a bateria e a usina de energia solar reduzindo o consumo de energia elétrica da rede. A razão para essa economia é que não há custos de fornecedor e de rede quando a energia é produzida e consumida localmente (autoconsumo),
Isso representa as economias realizadas usando diretamente a energia produzida pela usina de energia solar para alimentar todas as cargas no sistema (incluindo o carregamento da bateria), ou utilizando a energia armazenada na bateria para fornecer todas as cargas no sistema.

5. Total: Representa o custo ou ganhos totais de energia elétrica.
Isso reflete o resultado financeiro final do sistema para o qual o cálculo foi feito, combinando todos os custos, receitas e economias.

6. Benefícios: Representa os benefícios totais da bateria e da usina de energia solar.
Isso reflete o benefício financeiro final da bateria e da usina de energia solar, combinando todas as receitas e economias.

Se desejar verificar o benefício total da bateria, mas sem a usina de energia solar, isso pode ser feito removendo os dados solares na análise

 

Solução de problemas

  1. Caso você veja este erro

  • Verifique se você está conectado com a conta do Google para a qual possui a licença.
  • Caso você não tenha uma licença, entre em contato com sales@reduxi.eu, conforme explicado no texto
  • Caso ache que se trata de um erro, tire uma captura de tela e envie para support@reduxi.eu

 

2. Não é possível prosseguir clicando em "Avançar" ao carregar os dados de medição

Para continuar, você precisa definir os nomes das colunas dos dados de medição de carimbo de data/hora, importação e exportação, conforme mostrado abaixo.

3. Erro no processamento de dados

Ao carregar os dados, um erro pode ser relatado quando os dados são inconsistentes. Um caso comum é quando os dados são carregados, mas não consideram corretamente a mudança do horário de verão.

Para continuar, verifique os dados carregados e corrija os valores. Verifique novamente se os dados de medição são armazenados no fuso horário local ou UTC. 

4. O aplicativo não funciona

Clique em "Reiniciar" e carregue os dados novamente. Ou tente atualizar a página clicando em f5 ou como você atualiza a página em seu navegador. 

5. A análise falha

Verifique se os dados de entrada estão corretos. Tome cuidado com o formato dos dados fornecidos (para os dados do medidor, deve haver uma coluna com data e hora e uma coluna com dados de medição. E uma coluna precisa ter dados de produção. 

 

 

Limitações e trabalhos futuros

  • O aplicativo atual é baseado nos preços do mercado de dia seguinte em um mercado específico. Outros modelos de preços (como tarifa única, preço base + preço dinâmico etc.) não são suportados.
  • O custo resultante da potência máxima da rede não é considerado na calculadora. A calculadora não considera os custos provenientes dos picos de potência. Ela considera apenas os limites de importação e exportação

 

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