Parcul All Electric Society – cum funcționează interconectarea sectoarelor Flexibilitate datorită sistemului de stocare a bateriei și managementului energiei.

Interconectarea sectoarelor în parcul All Electric Society

Rezumat

Întreprinderile industriale utilizează din ce în ce mai multe energii regenerabile pentru a reduce costurile și pentru a atinge obiectivele de sustenabilitate. Volatilitatea producției de energie electrică reprezintă o provocare în acest sens. Este necesar un sistem de management al energiei eficient pentru a stoca surplusul de energie și pentru a-l utiliza în timpul perioadelor cu vârfuri de sarcină. În caz contrar, costurile energetice vor crește.

Un exemplu este parcul All Electric Society al Phoenix Contact, care obține flexibilitate și eficiență prin intermediul unui sistem de stocare a bateriei central, de mari dimensiuni. Acest sistem de stocare compensează vârfurile de putere și permite utilizarea sustenabilă a energiei solare.

Container maritim alb în care se află un sistem de stocare a bateriei

Sistem de stocare a bateriei în parcul All Electric Society al Phoenix Contact din Blomberg

Utilizarea întregului potențial

Pentru a reduce costurile și pentru a atinge obiectivele de sustenabilitate, întreprinderile industriale se concentrează din ce în ce mai mult pe energii regenerabile. Dar atenție: sustenabilitatea este îmbunătățită prin utilizarea energiei electrice de la propriile sisteme fotovoltaice ale întreprinderii. Cu toate acestea, volatilitatea producției de energie electrică din surse regenerabile contravine în general necesităților proceselor industriale continue. Visul energiei vezi, curate pentru o producție sustenabilă, neutră din punct de vedere climatic și eficientă riscă să fie spulberat.

Fără un sistem eficient de management al energiei, surplusul de energie nu poate fi stocat într-un mod optim și nu poate fi utilizat în mod eficient în timpul perioadelor cu vârfuri de sarcină. Acest lucru poate duce la costuri energetice ridicate. Întreprinderile sunt obligate să achiziționeze energie electrică scumpă din rețea în cazul în care generarea proprie de energie este insuficientă. În cazul în care flexibilitatea acumulatorului nu este optimizată unitar, potențialul de reducere a costurilor și de creștere a eficienței rămâne deseori neutilizat sau cel mult exploatat doar parțial.

O privire asupra parcului All Electric Society al Phoenix Contact din Blomberg ajută la vizualizarea subiectului: generarea proprie a unor cantități mari de energie electrică și independența este cel mai important obiectiv al parcului All Electric Society. Energia electrică ar trebui să provină din surse care nu dăunează mediului. Pentru acest lucru, este necesar un sistem energetic foarte optimizat și, în același timp, foarte flexibil.

Nimic nu funcționează fără sistemul de stocare a bateriei

Vedeta tăcută a acestei flexibilități este sistemul de stocare a bateriei central, de mari dimensiuni. În comparație cu designul colorat al copacului pentru măsurarea vântului și de fațada elegantă din sticlă a centrului modern și translucid pentru vizitatori, acesta este mai degrabă nespectaculos. Dar: nimic nu funcționează fără acesta. Acest lucru se datorează faptului că este esențial pentru flexibilitatea fluxurilor de energie în parcul All Electric Society.

Holger Krings, Dipl. Ing. la Phoenix Contact, a contribuit la planificarea sistemului energetic al parcului All Electric Society și a proiectat sistemul de stocare a bateriei pentru utilizarea acestuia: „În practică, multe sisteme energetice la fața locului oferă opțiuni flexibile de utilizare a surplusului de energie solară. Însă, de multe ori, acestea nu sunt suficiente. Dacă nu există suficientă flexibilitate în exploatarea clădirilor, sistemele de stocare a bateriei reprezintă, de obicei, cea mai bună soluție.”

În parcul All Electric Society cererea actuală este de 1,2 MWh. Sistemul de stocare a bateriei central, de mari dimensiuni, se află într-un container de stocare a anergiei și conține 78 de module de baterii și un convertor central. Acest lucru permite, în funcție de necesități, accesarea unei puteri de până la 1 MVA. Acest lucru este deosebit de util, de exemplu, pentru a compensa vârfurile de putere datorate High Power Charging în parcul de încărcare pentru mobilitate electrică din apropiere.

Un alt sistem de stocare a bateriei, mai mic, cu 225 kVA, amplasat direct în parcul de încărcare, completează sistemul de stocare și funcționează în principal ca un Power Booster. În schimb, surplusul de energie generat din sistemul fotovoltaic poate fi încărcat în sistemul de stocare și poate fi pus la dispoziție ulterior. Acest lucru înseamnă un total de până la 1,5 MWh pentru ambele sisteme de stocare. Acest lucru sporește utilizarea sustenabilă a energiei electrice generate din surse regenerabile și extinde considerabil domeniul de acțiune pentru managementul eficient al energiei.

Structura sistemului de stocare a bateriei cu componente de control

Sistemele de stocare a bateriei includ o gamă largă de componente din diferite categorii

Avantajele managementului de sarcină

Utilizarea tarifelor dinamice de energie electrică
Sistemele de stocare a bateriei pot fi utilizate pentru încărcarea de la rețea când tarifele de energie electrică sunt convenabile. Această energie poate fi utilizată în perioade cu tarife ridicate. Acest lucru nu este neapărat legat de obiectivul de sustenabilitate, dar poate fi interesant din punct de vedere economic. Dacă diferența de preț este suficient de mare, achiziționarea unui sistem de baterii poate merita.

Reducerea vârfurilor de sarcină (plafonarea sarcinii de vârf)
Pentru a evita costurile ridicate cauzate de consumul brusc ridicat de energie electrică în timpul vârfurilor de sarcină, este utilă monitorizarea consumului de energie electrică la punctul de conectare la rețea. Acest lucru se aplică conexiunilor la rețea cu măsurarea puterii înregistrate (RLM), care reprezintă norma pentru întreprinderile industriale și multe întreprinderi economice. Aici, sistemul de stocare a bateriei poate ajuta la menținerea puterii la fiecare interval de sfert de oră în cadrul limitelor stabilite.

Putere „Boost” pentru vârfurile de consum locale
Furnizarea de putere „Boost” este similară cu plafonarea sarcinii de vârf. Aceasta servește, în principal, la compensarea performanței necorespunzătoare a infrastructurii locale. În același timp, ajută la evitarea vârfurilor de putere potențial costisitoare apărute la conexiunea la rețea, adică are, de asemenea, un efect de plafonare a sarcinii de vârf. Infrastructura de încărcare HPC este adesea posibilă, în primul când, deoarece infrastructura disponibilă este insuficient dimensionată.

Furnizarea de energie de reglare pentru rețeaua publică
Deși este asociată cu cerințe de reglementare mult mai ridicate, participarea la piața energiei de reglare poate fi interesantă pentru sistemele de stocare a bateriei. Pe de altă parte, acest lucru exclude în mare măsură utilizarea internă simultană în alte scopuri.

Plafonarea vârfurilor de putere

Datorită sistemului de stocare a bateriei din parcul All Electric Society din Blomberg, vârfurile de putere pot fi compensate într-o manieră țintită. Acestea ajută la economisirea potențială a aproximativ 200.000 EUR pe an. De asemenea, se poate stabili o limită de putere cu operatorul de rețea la punctul de transfer către rețeaua publică. Vârfurile de putere neplanificate au devenit din ce în ce mai scumpe de-a lungul anilor. Puteri de vârf de 200 EUR/kW nu sunt ieșite din comun. În cazul unui vârf de putere de 1 MVA neplanificat, de exemplu, contribuția menționată mai sus ar putea fi percepută în funcție de cauză.

Sau, imaginează-ți că un vizitator își încarcă autovehiculul electric timp de 15 minute la 50 kW când limita de putere contractuală a fost deja atinsă sau depășită. Acest proces costă 10.000 EUR, dar cu greu poate fi perceput vizitatorului.

Pe scurt, se poate spune că un sistem central de stocare a bateriei ajută la economisirea costurilor și la o funcționare mai sustenabilă. Este important ca sistemul de stocare a bateriei să fie dimensionat corect. Puterile de încărcare și descărcare depind de capacitate. În cel mai bun caz, sistemul este extensibil modular și poate fi adaptat în funcție de cerințele de energie și de putere. Un sistem independent de management al energiei este esențial pentru a utiliza în mod optim flexibilitatea sistemului de stocare și pentru a optimiza sistemul energetic în ansamblu.