All Electric Society Park – assim é possível conseguir o acoplamento setorial Flexibilidade graças ao sistema de acumuladores de bateria e gerenciamento de energia.

Acoplamento setorial no All Electric Society Park

Versão resumida

As empresas industriais estão usando cada vez mais energias renováveis para reduzir custos e alcançar objetivos de sustentabilidade. Aqui, a volatilidade da produção de eletricidade representa um desafio. É necessário um sistema eficaz de gerenciamento de energia para armazenar a energia excedente e utilizá-la durante os horários de pico de carga. Caso contrário, os custos de energia aumentam.

Um exemplo é o All Electric Society Park da Phoenix Contact, que alcança flexibilidade e eficiência por meio de um grande acumulador de bateria central. Esse acumulador compensa os picos de potência e permite o uso sustentável da energia solar.

Contêiner marítimo branco no qual está alojado um sistema de acumuladores de bateria

Sistema de acumuladores de bateria no All Electric Society Park da Phoenix Contact em Blomberg

Aproveitamento de todos os potenciais

Para reduzir custos e alcançar objetivos de sustentabilidade, as empresas industriais estão apostando cada vez mais em energias renováveis. Mas atenção: é verdade que a sustentabilidade é melhorada com o uso da eletricidade das instalações fotovoltaicas da própria empresa. No entanto, a volatilidade da produção de eletricidade a partir de fontes renováveis geralmente é contrária às necessidades dos processos industriais contínuos. O sonho da energia verde e limpa para uma produção sustentável, neutra para o clima e eficiente corre o risco de ser frustrado.

Sem um sistema eficaz de gerenciamento de energia, a energia excedente não pode ser armazenada de forma integrada e otimizada, nem usada de forma eficiente durante os horários de pico de carga. Isso pode resultar em altos custos de energia. As empresas são forçadas a comprar eletricidade cara da rede, se sua própria produção de energia não for suficiente. Se a flexibilidade do acumulador de energia não for usada de forma integrada e otimizada, os potenciais de redução de custos e de aumento da eficiência geralmente não são usados ou, pelo menos, são explorados apenas em parte.

Uma olhada no All Electric Society Park da Phoenix Contact em Blomberg ajuda a demonstrar o tema: produzir grande parte de sua própria eletricidade e ser o mais independente possível é o objetivo mais importante do All Electric Society Park. A eletricidade deve ser proveniente de fontes ecológicas. Para isso, é essencial um sistema de energia altamente otimizado e, ao mesmo tempo, muito flexível.

Nada funciona sem acumulador de bateria

A estrela silenciosa dessa flexibilidade é o grande acumulador de bateria central. Ele não é nada espetacular em comparação com o design colorido da Windtree e a fachada de vidro chique do moderno e translúcido centro de visitantes. Mas: nada funciona sem ele. Por que ele é essencial para a flexibilidade dos fluxos de energia no All Electric Society Park.

Holger Krings, engenheiro da Phoenix Contact, ajudou a planejar o sistema de energia do All Electric Society Park e concebeu o acumulador de bateria para seu uso: "Na prática, muitos sistemas de energia no local oferecem opções de uso flexíveis para o excedente de energia solar. Mas muitas vezes isso não é suficiente. Se não houver flexibilidade suficiente na operação do edifício, os sistemas de acumuladores de bateria são geralmente a melhor solução."

No All Electric Society Park foi determinada uma demanda atual de 1,2 MWh. O grande acumulador de bateria central está alojado em um contêiner de acumulador de energia e contém 78 módulos de bateria e um conversor central. Dependendo da necessidade, isso permite recuperar uma potência de até 1 MVA. Isso é especialmente útil, p. ex., para compensar os picos de potência devido ao High Power Charging na estação de recarga de eletromobilidade vizinha.

Outro acumulador de bateria menor, com 225 kVA, diretamente na estação de recarga, complementa o sistema de armazenamento e funciona sobretudo como Power Booster. Por outro lado, a energia excedente produzida pela instalação fotovoltaica pode ser carregada no acumulador e disponibilizada posteriormente. No total, isso resulta em até 1,5 MWh para os dois acumuladores juntos. Isso aumenta o uso sustentável da eletricidade produzida de forma renovável e expande muito a margem de manobra para um gerenciamento eficiente de energia.

Estrutura de um sistema de acumuladores de bateria com componentes de controle

Os sistemas de acumuladores de bateria incluem uma ampla gama de componentes de diferentes categorias

As vantagens do gerenciamento de carga

Aproveitamento de tarifas dinâmicas de eletricidade
Os sistemas de acumuladores de bateria podem ser usados para carregar a partir da rede quando as tarifas de eletricidade são favoráveis. Essa energia pode ser usada em períodos com tarifas altas. Isso não está necessariamente ligado ao objetivo de sustentabilidade, mas pode ser economicamente interessante. Se a diferença de preço for alta o suficiente, a compra de um sistema de bateria pode valer a pena somente para esse fim.

Redução de picos de carga (controle de picos de corrente)
Para evitar altos custos devido ao alto consumo repentino de eletricidade nos picos, faz sentido monitorar o consumo de eletricidade no ponto de conexão da rede. Isso se aplica às conexões de rede com medição de potência de registro (RLM), que são a norma para empresas industriais e muitos empreendimentos comerciais. Aqui, o sistema de acumuladores de bateria pode ajudar a manter a potência de cada intervalo de um quarto de hora dentro dos limites acordados.

Potência "boost" para picos de consumo locais
O fornecimento de potência "boost" é semelhante ao controle de picos de corrente. Isso serve principalmente para compensar o desempenho local insuficiente da infraestrutura. Ao mesmo tempo, ele ajuda a evitar picos de potência potencialmente caros na conexão à rede, ou seja, também tem um efeito de controle de picos de corrente. Muitas vezes, é isso que permite viabilizar a infraestrutura de carregamento HPC, pois a infraestrutura existente geralmente não tem um dimensionamento suficiente.

Disponibilização de potência de compensação para a rede pública
Embora associada a requisitos regulatórios significativamente mais altos, a participação no mercado de potência de compensação também pode ser interessante para grandes sistemas de acumuladores de bateria. Por outro lado, isso exclui, em grande parte, o uso interno simultâneo para outros fins.

Atenuação de picos de potência

Graças aos acumuladores de bateria no All Electric Society Park em Blomberg, os picos de potência podem ser compensados de forma direcionada. Eles ajudam a economizar potencialmente cerca de 200.000 EUR por ano. Assim, isso também poderia permitir acordar com o operador de rede um limite de potência mais baixo no ponto de transferência para a rede pública. Os picos de potência não planejados tornaram-se significativamente mais caros ao longo dos anos. Não é incomum uma potência de pico de 200 EUR/kW. No caso de 1 MVA não planejado na potência de pico, por exemplo, o valor mencionado acima poderia ser cobrado dependendo da causa.

Ou imagine um visitante carregando seu veículo elétrico durante 15 minutos com 50 kW e o limite de potência contratual já tiver sido alcançado ou excedido. Esse processo custa 10.000 EUR, mas dificilmente pode ser exigido do visitante.

Em resumo, pode-se dizer que um acumulador de bateria central ajuda a economizar custos e a tornar a operação mais sustentável. É importante que o acumulador de bateria seja dimensionado corretamente. A potência de carga e descarga depende da capacidade. Na melhor das hipóteses, o sistema pode ser expandido de forma modular e adaptado a futuras necessidades de energia e potência. Um sistema independente de gerenciamento de energia é fundamental para o uso ideal da flexibilidade do acumulador e para otimizar o sistema de energia como um todo.