Park All Electric Society – zdařilé propojení odvětví Flexibilita díky systému akumulátorů a řízení energie.

Zkrácená verze

Průmyslové provozy stále více využívají obnovitelné energie ke snižování nákladů a dosahování cílů udržitelnosti. Výzvu zde představuje nestálost výroby elektřiny. K ukládání přebytečné energie a jejímu využití v časech špičkové zátěže je zapotřebí účinný systém řízení energie. V opačném případě se náklady na energii naopak zvýší.

Jedním z příkladů je park All Electric Society společnosti Phoenix Contact, který dosahuje flexibility a efektivity prostřednictvím centrálního velkokapacitního akumulátoru. Tento akumulátor vyrovnává špičky výkonu a umožňuje udržitelné využívání solární energie.

Bez akumulátoru to nepůjde

Tichou hvězdou této flexibility je centrální velkokapacitní systém akumulátorů. V porovnání s pestrobarevným větrným stromem a elegantní skleněnou fasádou moderního průsvitného návštěvnického centra působí poněkud fádně. Ale: bez něj by to nešlo. Je totiž naprostou nutností s ohledem na flexibilitu energetických toků v parku All Electric Society.

Holger Krings, diplomovaný inženýr ze společnosti Phoenix Contact, se podílel na plánování energetického systému parku All Electric Society a navrhl pro něj akumulátor: „Flexibilní možnosti využití přebytečné solární energie na místě v praxi nabízí mnoho energetických systémů. Ty však často nestačí. Pokud není provoz budovy dostatečně flexibilní, jsou obvykle nejlepším řešením systémy akumulátorů.“

Současná spotřeba v parku All Electric Society činí 1,2 MWh. Centrální velkokapacitní systém akumulátorů je uložen v kontejneru, který ukrývá celkem 78 bateriových modulů a centrální měnič. Podle potřeby umožňuje vyvolat výkon až 1 MVA. To nachází uplatnění například při vyrovnávání špiček výkonu způsobených nabíjením HPC v sousedním nabíjecím parku pro elektromobilitu.

Tento systém doplňuje ještě další, menší akumulátor s výkonem 225 kVA přímo v nabíjecím parku, který funguje především jako zesilovač výkonu. Do akumulátoru lze naopak přivádět přebytečnou energii vyráběnou ve fotovoltaickém zařízení, kde zůstává k dispozici pro případ potřeby v budoucnosti. Oba akumulátory vydají celkem na 1,5 MWh. Toto uspořádání přispívá k udržitelnému využívání elektřiny vyráběné z obnovitelných zdrojů a mnohonásobně rozšiřuje prostor pro efektivní řízení energie.

Výhody řízení zatížení

Využití dynamických tarifů za elektřinu
V době výhodnějších tarifů za elektřinu lze systémy akumulátorů nabíjet ze sítě. V době vyšších tarifů lze pak tuto energii využívat. To může být ekonomicky zajímavé, i kdyby nešlo o cíl udržitelnosti. Pokud je cenový rozdíl dostatečně vysoký, může se případně vyplatit i pořízení samotného systému akumulátorů.

Snížení špiček zátěže (oříznutí zátěžových špiček)
Aby se předešlo vysokým nákladům v důsledku náhlého zvýšení spotřeby elektřiny ve špičkách, má smysl monitorovat spotřebu energie v místě připojení k síti. To platí pro připojení k síti s registrovaným měřením výkonu (RLM), které je pro průmyslové provozy i mnohé obchodní provozy normou. Zde může systém akumulátorů pomoci udržet výkon v každém čtvrthodinovém intervalu v dohodnutých mezích.

Zesílení výkonu v lokálních špičkách spotřeby
Zesílení dodávaného výkonu („Boost“) se podobá oříznutí zátěžových špiček. Slouží především ke kompenzaci nedostatečně výkonné lokální infrastruktury. Současně pomáhá předcházet potenciálně nákladným špičkám výkonu v místě připojení k síti, tj. působí rovněž jako oříznutí zátěžových špiček. Pouze tak je někdy vůbec možné zřídit nabíjecí infrastrukturu HPC, protože stávající infrastruktura nebývá dostatečně dimenzována.

Zajišťování vyrovnávacího výkonu pro veřejnou síť
Účast na vyrovnávacím trhu s elektřinou může být zajímavá i pro velké systémy akumulátorů, ačkoli se s ní pojí výrazně přísnější regulační požadavky. Na druhou stranu to většinou vylučuje současné interní využití k jiným účelům.

Vyrovnávání špiček výkonu

Díky akumulátorům v parku All Electric Society v Blombergu lze cíleně vyrovnávat špičky výkonu. Pomáhají potenciálně ušetřit přibližně 200 000 EUR ročně. V místě předávky do veřejné sítě proto mohla být s provozovatelem sítě dohodnuta i nižší mez výkonu. Neplánované špičky výkonu se v průběhu let výrazně prodražují. Neobvyklá není ani hodnota 200 EUR/kW špičkového výkonu. V závislosti na příčině by výše uvedený příplatek mohl být účtován například za odběr neplánovaného výkonu 1 MVA ve špičce.

Můžete si to představit i tak, že nějaký návštěvník bude 15 minut nabíjet svůj elektromobil výkonem 50 kW v situaci, kdy už byla dosažena nebo překročena smluvní hranice výkonu. Tento proces se v rozpočtu odrazí částkou 10 000 EUR, již však lze po návštěvnících požadovat jen stěží.

Souhrnně lze říci, že centrální akumulátor pomáhá šetřit náklady a zvyšovat udržitelnost provozu. Je důležité, aby byl systém akumulátorů správně dimenzován. Nabíjecí a vybíjecí výkon závisí na kapacitě. V nejlepším případě lze systém modulárně rozšiřovat a postupně přizpůsobovat budoucím požadavkům na energii a výkon. Optimální využití flexibility akumulátoru a optimalizace systému energie jako celku se neobejde bez nezávislého systému řízení energie.