Magazyny
energii

W ostatnich latach działanie niemal wszystkich przedsiębiorstw, w tym zakładów przemysłowych, ulega znaczącym zmianom pod względem sposobów zaspokajania zapotrzebowania energetycznego – są one efektem zarządzania zmierzającego ku poprawie efektywności ekonomicznej i ekologii ich pracy za pomocą nowoczesnych technologii, ale także nierzadko koniecznością spowodowaną zmianami na rynku energii elektrycznej i w prawie krajowym oraz międzynarodowym.

Dlaczego magazyny energii stają się niezbędnym elementem zakładów przemysłowych?

W obecnych czasach globalna konkurencja wymaga od zakładów przemysłowych obniżania kosztów produkcji oraz śladu węglowego w każdy możliwy sposób oraz zabezpieczania się przed stratami w przypadku utraty zasilania, aby niezależnie od okoliczności mogły utrzymać się na rynku. Przetargi coraz częściej wymagają spełnienia kryteriów UE dotyczących ekologicznych zamówień publicznych w odniesieniu do energii elektrycznej. W każdym z tych przypadków rozwiązanie stanowić może zastosowanie magazynów energii.

Korzyści ekonomiczne:

• Możliwość ograniczenia ilości energii pobieranej z sieci przy współpracy z instalacjami OZE i/lub kogeneracją;
• Ochrona przed koniecznością zatrzymania produkcji w przypadku blackoutu;
• Wygładzenie profilu zapotrzebowania na energię, co umożliwia obniżenie mocy zamówionej - Peak shaving;
• Zakup energii po niższych cenach i wykorzystanie w momencie wyższej ceny - Arbitraż cenowy;
• Możliwość uczestnictwa w DSR bez konieczności zawieszania produkcji. Usługa DSR (Demand Side Response) to czasowa redukcja poboru mocy przez odbiorców energii w czasie, gdy ciągłość dostaw energii jest zagrożona przez wysokie zapotrzebowanie na energię elektryczną. Podpisanie zobowiązania, w którym przedsiębiorstwo deklaruje możliwość czasowego ograniczenia poboru mocy na polecenie operatora, przynosi zyski. Operatorzy systemów dystrybucyjnych są skłonni zapłacić nawet 200 000 zł rocznie za deklarację czasowego obniżenia mocy zamówionej o 1 MW. Automatycznej certyfikacji do programu podlegają firmy posiadające minimum 300 kW mocy przyłączeniowej. Jest ona możliwa również w przypadku pobierania z sieci co najmniej 2 GWh energii elektrycznej rocznie. Posiadanie magazynu energii umożliwia zarabianie na uczestnictwie w usługach DSR bez ograniczania działania zakładu przemysłowego w czasie ograniczenia poboru mocy.

Korzyści ekologiczne:

• Ograniczenie emisji CO2 do środowiska;
• Umożliwienie większego wykorzystania OZE;
• Wsparcie dla infrastruktury ładowania pojazdów elektrycznych poprzez zapewnienie dodatkowej mocy w czasie wysokiego obciążenia.

Korzyści biznesowe:

Zwiększenie możliwości wygrywania przetargów poprzez spełnienie kryteriów dotyczących wykorzystania odnawialnych źródeł energii i redukcji emisji CO₂. Kryteria podstawowe UE dotyczące ekologicznych zamówień publicznych zalecają uwzględnienie dostaw energii elektrycznej pochodzącej w co najmniej 50% ze źródeł niekopalnych. W przypadku zastosowania kryteriów kompleksowych zalecany jest stuprocentowy udział źródeł odnawialnych. Wykorzystanie samych pogodozależnych OZE do spełnienia wymienionych kryteriów jest w praktyce niewykonalne, jednak współpraca źródeł odnawialnych z magazynami energii może już na to pozwolić.

Postępująca transformacja energetyczna oznacza coraz większe wykorzystanie energii pochodzącej z odnawialnych źródeł w bilansie energetycznym kraju. Źródła odnawialne są jednak pogodozależne, a charakterystyka ich generacji energii nie pokrywa się z charakterystyką zapotrzebowania na energię w czasie. Skutkuje to destabilizacją systemu elektroenergetycznego objawiającą się lokalnymi wzrostami napięć i częstotliwości, co z kolei powoduje konieczność wyłączania instalacji OZE. To natomiast oznacza straty dla ich właścicieli.
Rozwiązaniem jest wykorzystanie magazynów energii.

Magazyny energii umożliwiają przyłączenie do sieci większej ilości OZE

Inwestorzy rozwijający źródła energii odnawialnej często spotykają się z odmowami wydania zezwolenia na przyłączenie instalacji ze względu na przepustowość sieci w miejscu planowanej inwestycji. Jest to problemem w szczególności dla podmiotów, które chciałyby stale rozwijać swoje portfolio oraz osiągnąć bardziej ekologiczne i ekonomiczne efekty.

Magazyny energii pozwalają na przyłączanie do sieci większej liczby instalacji OZE niż pozwalałyby na to możliwości techniczne infrastruktury przyłączeniowej, W czasie gdy generacja energii przewyższa zapotrzebowanie, jej nadmiar jest przekazywany do magazynu energii do późniejszego wykorzystania, ograniczając lokalne podbijanie napięcia i częstotliwości powodowane przez rozbieżności między charakterystykami generacji i zużycia energii.

Magazyny energii zwiększają użyteczność istniejących instalacji OZE

Po przekroczeniu dostępnego minimum generacji jednostek węglowych i gazowych oraz uzgodnieniu awaryjnego eksportu, w celu równoważenia podaży i popytu w systemie elektroenergetycznym następują systemowe włączenia źródeł generacji. Generuje to straty i wydłużanie okresu zwrotów inwestycji. Stosowanie magazynów energii z możliwością pracy wyspowej minimalizuje te problemy dając większą elastyczność w kwestii oddawania energii do sieci.

Magazyny energii gromadzą część nadmiaru generowanej przez OZE energii i przechowują ją, umożliwiając późniejsze wykorzystanie bez dodatkowych kosztów. Stabilizacja poziomu generacji pozwala również na dostosowanie czasu poboru i oddawania energii do sieci z możliwością wykorzystania różnic cenowych wynikających z popytu. Magazynowanie energii pozwala więc na zwiększenie opłacalności instalacji fotowoltaicznych.

Hybrydowe instalacje OZE z magazynami energii

Hybrydowa instalacja OZE to połączenie co najmniej dwóch różnych odnawialnych źródeł energii. Źródła te, różniąc się okresami generacji, dają możliwość większej niezależności energetycznej niż tylko jedno z nich. Połączenie źródeł pogodozależnych, takich jak słońce i wiatr, nie gwarantuje jednak stałej generacji. Narzucony przez ustawę stopień wykorzystania mocy zainstalowanej takiej hybrydy jest bardzo wysoki co skutkuje koniecznością stosowania magazynów energii przy czym udział energii wprowadzonej do sieci elektroenergetycznej za pośrednictwem magazynu w łącznym wolumenie energii wprowadzonej do sieci elektroenergetycznej nie może wynosić mniej niż 5%. Chociaż źródła energii takie jak farmy fotowoltaiczne i wiatrowe często wzajemnie się uzupełniają występują okresy w których generacja może przekraczać moc przyłączeniową. Niezbędnym elementem idealnej symbiozy są magazyny energii które pozwalają na stabilizację generacji i optymalizowanie stałego poziomu generacji do sieci energetycznej.

Rynek mocy to mechanizm mający zapewnić ciągłość dostaw prądu do odbiorców. Ustawa o rynku mocy wprowadza obowiązek mocowy, a więc zobowiązanie producenta energii do pozostawania w gotowości do dostarczania określonej mocy do systemu energetycznego. Pozwoli to na zwiększenie bezpieczeństwa energetycznego Polski. Wszyscy właściciele jednostek wytwórczych o mocy minimum 2 MW oraz chętni właściciele mniejszych przystępują do procesu certyfikacji, po uzyskaniu której można przystępować do aukcji organizowanych przez Polskie Sieci Elektroenergetyczne. Jest to korzystne dla dostawców energii ze względu na wynagrodzenie, jakie otrzymują za gotowość do dostarczania energii w sytuacjach, gdy bezpieczeństwo energetyczne staje się zagrożone.

Na uczestnictwo w rynku mocy pozwalają również samodzielne magazyny energii które mogą zapewnić odpowiednią moc w przypadku żądania jej dostarczenia lub gdy pojawia się konieczność ograniczenia jej poboru z sieci – jednak tylko w sprzyjających warunkach. Zgromadzona energia w zasobniku pozwala na elastyczne zarządzanie i wypełnienie warunku czterogodzinnego podtrzymania na żądanie.

W epoce transformacji energetycznej magazyny energii stają się niezbędne dla prawidłowego funkcjonowania systemu elektroenergetycznego. Do ich funkcji należą między innymi:

• Zapobieganie spadkom i wzrostom częstotliwości i napięcia - wahania częstotliwości i napięcia niekorzystnie wpływają na działanie urządzeń oraz na infrastrukturę systemu elektroenergetycznego, prowadząc do zaników zasilania w jego częściach lub do odłączania instalacji OZE. Magazyny energii jako źródła, których mocą można sterować, mogą temu zapobiegać, przyczyniając się do poprawy ekologii i ekonomii działania systemu elektroenergetycznego.
• Poprawa bezpieczeństwa energetycznego – bezpieczeństwo energetyczne oznacza zapewnienie odbiorcom ciągłości zasilania. Zagrażają mu awarie infrastruktury generacji i przesyłu energii. Jak wskazuje Centrum Informacji o Rynku Energii, magazyny energii minimalizują straty spowodowane awariami i tym samym przyczyniają się do poprawy bezpieczeństwa energetycznego kraju. W przyszłości, gdy polski system energetyczny zaimplementuje więcej bateryjnych magazynów energii, będzie możliwe błyskawiczne reagowanie na awarie i zmiany w generacji OZE, co podniesie bezpieczeństwo pracy systemu.
• Symetryzacja napięć fazowych – asymetria napięć fazowych prowadzi do zmniejszenia wydajności generacji, przesyłu i dystrybucji energii. Magazyny energii umożliwiają wyrównywanie obciążenia poszczególnych faz.
• Regulacja mocy biernej – moc bierna jest pobierana przez wiele odbiorników prądu; jest ona niezbędna do ich prawidłowego działania. Jej pobór powoduje jednak szereg niekorzystnych zjawisk, takich jak obniżenie zdolności produkcyjnej generatorów, zwiększenie spadków napięć i strat mocy w sieci oraz ograniczenie jej przepustowości na moc czynną. Powoduje to konieczność kompensacji mocy biernej. Pomogą w niej magazyny energii, których inwertery mogą pracować z różnym współczynnikiem mocy.

Zapewnienie zasilania na placu budowy niejednokrotnie wiąże się z koniecznością wykorzystania agregatu prądotwórczego. Samo to urządzenie jednak nie jest najbardziej ekologicznym i ekonomicznym rozwiązaniem, ponieważ wiąże się z emisją nieprzyjaznych dla środowiska spalin, hałasem oraz dużym zużyciem paliwa.
Rozwiązaniem jest wykorzystywanie ekologicznych i ekonomicznych źródeł zasilania, którymi są panele fotowoltaiczne z magazynem energii. Magazyn energii posłuży do przechowania i późniejszego wykorzystania nadmiaru energii generowanej przez przez instalację fotowoltaiczną. Pozwala to na minimalizowanie wykorzystania agregatu prądotwórczego który w takim układzie będzie wykorzystywany wyłącznie w krytycznej sytuacji całkowitego braku nasłonecznienia i rozładowaniu zasobnika energii.

Zastosowanie magazynu energii wraz z instalacją PV w znacznym stopniu ogranicza emisje dwutlenku węgla z paliwa zasilającego agregat.

Ze względów środowiskowych w wielu przypadkach hałas generowany przez urządzenia musi być maksymalnie ograniczony co gwarantuje instalacja OZE i wyciszony agregat.
Koszty operacyjne zasilania obiektu z autonomicznej stacji są minimalizowane dzięki instalacji OZE.
Możliwe jest wykorzystanie urządzenia w wielu lokalizacjach co pozwala na optymalizowanie zwrotu z inwestycji.

Inteligentna stacja transformatorowa z magazynem energii to rozwiązanie integrujące funkcje zdalnie zarządzanej rozdzielczo-dystrybucyjnej stacji transformatorowej pracującej w systemie Smart Grid z dwukierunkowym inwerterem współpracującym z zasobnikiem energii w postaci baterii litowo-jonowej. Stacja wyposażona w wewnętrzną stację ładowania zapewnia możliwość ładowania pojazdów elektrycznych. Uzupełnieniem systemu jest możliwość zasilania magazynu energii lub odbiorców bezpośrednio z odnawialnych źródeł energii elektrycznej, np. farm fotowoltaicznych czy wiatrowych.

Elementy wchodzące w skład inteligentnej stacji transformatorowej z magazynem energii:

• Zasobnik energii,
• Inwerter dwukierunkowy,
• Rozdzielnica nN,
• Transformator mocy,
• Rozdzielnica SN (opcjonalnie),
• Szafa sterownicza SPS-Control,
• System wykrywania i gaszenia pożaru,
• System HVAC.
• komponenty opcjonalne: szybkie ładowarki do pojazdów elektrycznych, inwertery do obsługi OZE, system gaszenia.

Zalety inteligentnej stacji transformatorowej z magazynem energii:

• Stacja pozwala na zautomatyzowane inteligentne zarządzanie rozpływem energii z sieci i OZE, co umożliwia ładowanie akumulatorów przy generacji przewyższającej potrzeby lub gdy ceny energii w sieci są niskie, a rozładowywanie przy wyższych cenach/niskiej generacji (arbitraż cenowy).
• Pozwala na wygładzenie pików mocy oraz daje możliwość regulacji wartości i kierunku przepływu mocy czynnej i biernej.
• Może posłużyć do zapewnienia zasilania rezerwowego w przypadku braku zasilania z sieci.
• Stacja zapewnia możliwość ładowania pojazdów elektrycznych, zarówno samochodów osobowych jak i np. autobusów dzięki stacji ładowania o określonej mocy.
• Poszczególne elementy składowe mogą tworzyć niezależne instalacje. Natomiast zarządzane przez SPS-Control mogą również pracować jako jeden zaawansowany system skutecznie wpływający na poprawę niezawodności zasilania obiektów elektroenergetycznych, optymalizujący zapotrzebowanie na energię elektryczną i związane z tym nakłady finansowe.
• Inteligentna stacja transformatorowa z magazynem energii jest stacją w pełni skalowalną. Oznacza to, że odpowiadamy na każde zapytanie naszych klientów, starając się stworzyć obiekt w pełni zoptymalizowany i dostosowany do konkretnych potrzeb użytkownika. Cechą wspólną stacji SPS jest budowa dwuczęściowa, część naziemna oraz część podziemna (możliwe jest wykonanie całości stacji w części naziemnej).
• Możliwe usytuowanie akumulatorów w części podziemnej zapewnia optymalną temperaturę pracy ogniw bez konieczności stosowania rozbudowanego systemu HVAC. Dodatkową zaletą podziemia jest bezpieczeństwo p.poż. Obudowa z bateriami poniżej poziomu gruntu stwarza naturalne bariery p.poż, co znacznie poprawia odporność ogniową całej stacji. Takie rozwiązanie pozwala również dwukrotnie zmniejszyć powierzchnię zabudowy w stosunku do tradycyjnego rozwiązania naziemnego.
• Dostosowanie technologii zasobnika energii np. baterii litowo-jonowych o różnym składzie chemicznym, baterii kwasowo-ołowiowych czy superkondensatorów pozwala na dopasowanie parametrów technicznych magazynów energii do wymaganej aplikacji i funkcjonalności.

Magazyny energii w obudowach betonowych to uniwersalne rozwiązanie pozwalające na umieszczenie magazynu energii przy zakładzie produkcyjnym w celu korzystania z benefitów takich jak pełne wykorzystanie potencjału generacyjnego posiadanych instalacji OZE, dokonywanie arbitrażu cenowego czy zapewnienie rezerwy energii na wypadek braku zasilania. Ponieważ producent odpowiada za wykonanie całości magazynu energii wraz z obudową, po stronie Inwestora znajduje się jedynie zapewnienie miejsca na jego instalację oraz umożliwienie przyłączenia go do istniejących obwodów elektrycznych.

Magazyny energii w obudowach betonowych to prefabrykowane kontenery składające się z trzech monolitycznych elementów żelbetowych, wykonanych w klasie C30/37 - fundamentu, bryły głównej oraz dachu. Zastosowanie takiego rozwiązania pozwala na wykonanie ścian w odpowiedniej odporności ogniowej. Betonowa obudowa zapewnia lepszy współczynnik przewodzenia ciepła a dodatkowa termoizolacją w znacznym stopniu ogranicza energię potrzeb własnych potrzebną do utrzymania odpowiedniej temperatury wewnątrz obudowy.

Elementy wchodzące w magazynu energii w obudowie betonowej:

• Zasobnik energii,
• Inwerter dwukierunkowy,
• Rozdzielnica nN,
• Transformator mocy,
• Rozdzielnica SN (opcjonalnie),
• Szafa sterownicza SPS-Control,
• System wykrywania i gaszenia pożaru,
• System HVAC.

Zalety magazynu energii zainstalowanego w obudowie betonowej:

• Pozwala w pełni wykorzystać potencjał OZE.
• Może posłużyć do zapewnienia zasilania rezerwowego w przypadku zaniku zasilania z sieci.
• Pozwala na wygładzenie pików mocy (ograniczenie mocy zamówionej) oraz daje możliwość regulacji wartości i kierunku przepływu mocy czynnej i biernej.
• Umożliwia dokonywanie arbitrażu cenowego (ładowanie akumulatorów gdy ceny energii w sieci są niskie, a rozładowywanie przy wyższych).
• Producent odpowiada za całość wykonania magazynu energii wraz z obudową, systemem sterowania i jego uruchomieniem przy zastosowaniu najlepszych dostępnych technologii i materiałów najwyższej jakości.
• W zależności od potrzeb możliwe jest wykonanie stacji z w wewnętrznym korytarzem obsługi lub z możliwością obsługi zewnętrznej w przypadku magazynów energii o niewielkich pojemnościach.
• Możliwe jest łączenie stacji betonowych ze sobą w celu uzyskania magazynu energii o dużej pojemności na jak najmniejszej powierzchni zabudowy.
• Modułowa konstrukcja umożliwia rozbudowę magazynu energii w razie potrzeby.
• Korzystniejsze warunki temperaturowe wewnątrz obudowy dla pracy urządzeń magazynu energii.
• Wysoka odporność na czynniki atmosferyczne obudowy.

Magazyny energii w obudowach metalowych to uniwersalne rozwiązanie pozwalające na umieszczenie magazynu energii przy zakładzie produkcyjnym a także w razie potrzeby zmianę jego lokalizacji dzięki lekkiej, łatwej do transportu konstrukcji.

Zastosowanie magazynu energii w obudowie metalowej umożliwia korzystanie z benefitów takich jak pełne wykorzystanie potencjału generacyjnego posiadanych instalacji OZE, dokonywanie arbitrażu cenowego czy zapewnienie rezerwy energii na wypadek braku zasilania, a to wszystko w dowolnej lokalizacji. Ponieważ producent odpowiada za wykonanie całości magazynu energii wraz z obudową, po stronie Inwestora znajduje się jedynie zapewnienie miejsca na jego instalację oraz umożliwienie przyłączenia go do istniejących obwodów elektrycznych.

Wszystkie elementy obudowę: dach, ściany, drzwi i obróbki wykonane są z blach aluminiowych pokrytych poliestrowymi farbami proszkowymi. Pomiędzy panelami blachy z których zbudowane są ściany znajduje się dodatkowe ocieplenie w postaci wełny mineralnej które minimalizuje niepożądaną wymianę ciepła z otoczeniem. Lekka rama kontenera wykonana jest ze stali konstrukcyjnej.

Elementy wchodzące w magazynu energii w obudowie metalowej:

• Zasobnik energii,
• Inwerter dwukierunkowy,
• Rozdzielnica nN,
• Transformator mocy,
• Rozdzielnica SN (opcjonalnie),
• Szafa sterownicza SPS-Control,
• System wykrywania i gaszenia pożaru,
• System HVAC.

Zalety magazynu energii zainstalowanego w obudowie metalowej:

• Pozwala w pełni wykorzystać potencjał OZE.
• Może posłużyć do zapewnienia zasilania rezerwowego w przypadku zaniku zasilania z sieci.
• Pozwala na wygładzenie pików mocy (ograniczenie mocy zamówionej) oraz daje możliwość regulacji wartości i kierunku przepływu mocy czynnej i biernej.
• Umożliwia dokonywanie arbitrażu cenowego (ładowanie akumulatorów gdy ceny energii w sieci są niskie, a rozładowywanie przy wyższych cenach).
• Możliwy jest prosty i szybki transport magazynu energii z miejsca na miejsce, dzięki czemu dobrze sprawdza się w roli tymczasowego źródła zasilania.
• Producent odpowiada za całość wykonania magazynu energii wraz z obudową, systemem sterowania i jego uruchomieniem przy zastosowaniu najlepszych dostępnych technologii i materiałów najwyższej jakości.
• W zależności od potrzeb możliwe jest wykonanie stacji z w wewnętrznym korytarzem obsługi lub z możliwością obsługi zewnętrznej, nawet w przypadku magazynu energii o dużej pojemności co pozwala na minimalizowanie powierzchni zabudowy.
• Posadowienie na płycie fundamentowej zapewnia łatwość i szybkość montażu.
• Modułowa konstrukcja umożliwia rozbudowę magazynu energii w razie potrzeby.
• Lekka konstrukcja umożliwiająca transport w pełni wyposażonych modułów magazynu energii.

Magazyn energii instalowany w istniejącym pomieszczeniu jest optymalnym rozwiązaniem dla klientów znajdujących się już w posiadaniu pomieszczenia o gabarytach gwarantujących odpowiednie rozmieszczenie i wentylację urządzeń magazynu energii. Zastosowanie systemu wykrywania i gaszenia pożaru wymaga szczelności pomieszczenia magazynu energii. Instalacja w pomieszczeniu pozwala na uniknięcie ponoszenia kosztów obudowy, skraca procesy administracyjne uzyskania pozwoleń na budowę magazynu energii oraz daje możliwość montażu blisko miejsca przyłączenia do sieci wewnętrznej.

Elementy wchodzące w magazynu energii zainstalowanego w istniejącym pomieszczeniu:

• Zasobnik energii,
• Inwerter dwukierunkowy,
• Rozdzielnica nN,
• Transformator mocy,
• Rozdzielnica SN (opcjonalnie),
• Szafa sterownicza SPS-Control,
• Opcjonalnie system wykrywania i gaszenia pożaru,
• Opcjonalnie system HVAC.

Zalety magazynu energii zainstalowanego w istniejącym pomieszczeniu:

• Pozwala w pełni wykorzystać potencjał OZE.
• Może posłużyć do zapewnienia zasilania rezerwowego w przypadku zaniku zasilania z sieci.
• Pozwala na wygładzenie pików mocy (ograniczenie mocy zamówionej) oraz daje możliwość regulacji wartości i kierunku przepływu mocy czynnej i biernej.
• Umożliwia dokonywanie arbitrażu cenowego (ładowanie akumulatorów gdy ceny energii w sieci są niskie, a rozładowywanie przy wyższych cenach).
• Możliwy do instalacji bez ponoszenia kosztów obudowy oraz warunków zabudowy.
• Producent odpowiada za dostawę elementów magazynu energii wraz z systemem sterowania i jego uruchomieniem przy zastosowaniu najlepszych dostępnych technologii i materiałów najwyższej jakości.

Słupowy Magazyn Energii MEW-s jest odpowiedzią firmy ZPUE na problemy przyłączeniowe instalacji generacji rozproszonej. Wyposażony w inteligentny algorytm decydujący o kierunku przepływu mocy. Magazyn energii dedykowany jest Operatorom Systemu Dystrybucyjnego (OSD) do pomocy przy utrzymaniu odpowiednich parametrów energii elektrycznej, a także umożliwia prosumentom wykorzystanie pełnego potencjału zainstalowanego Odnawialnego Źródła Energii (OZE). –To wszystko bez konieczności zapewnienia odpowiednich warunków zabudowy i przechodzenia czasochłonnych procedur.

Elementy wchodzące w skład słupowego magazynu energii:

• Zasobnik energii,
• Inwerter dwukierunkowy,
• Rozdzielnica nN,
• Transformator mocy,
• Szafa sterownicza SPS-Control,
• System HVAC.

Zalety słupowego magazynu energii:

• Pozwala w pełni wykorzystać potencjał farm fotowoltaicznych znajdujących się w tym samym obwodzie.
• Umożliwia pełną regulację parametrów sieciowych (napięcia i częstotliwości) w celu zapewnienia wysokiej jakości energii.
• Pozwala na wygładzenie pików mocy oraz daje możliwość regulacji wartości i kierunku przepływu mocy czynnej i biernej.
• Zapewnia zwiększenie bezpieczeństwa energetycznego.
• Pozwala na dokonywanie arbitrażu cenowego (ładowanie akumulatorów gdy ceny energii w sieci są niskie, a rozładowywanie przy wyższych cenach).
• Prosumenci mogą generować energię bez zakłóceń, co daje OSD więcej czasu na przeprowadzenie modernizacji infrastruktury energetycznej.
• Możliwy do instalacji bez warunków zabudowy, w szybki i łatwy sposób, bez czasochłonnych procedur. Po wykonaniu zamierzenia inwestycyjnego (modernizacja sieci) ewentualna relokacja magazynu w inne miejsce jest stosunkowo prosta i bezproblemowa.
• Integrowalny z nowymi lub istniejącymi stacjami słupowymi na podstawie przeprowadzonej analizy technicznej.

Zapewnienie zasilania w miejscach bez dostępu do sieci energetycznej np. placach budowy niejednokrotnie wiąże się z koniecznością wykorzystania agregatu prądotwórczego. Samo to urządzenie jednak nie jest najbardziej ekologicznym i ekonomicznym rozwiązaniem, ponieważ wiąże się z emisją nieprzyjaznych dla środowiska spalin, hałasem oraz dużym zużyciem paliwa. Rozwiązaniem jest wykorzystanie autonomicznej stacji zasilającej, wyposażonej oprócz agregatu także w dodatkowe, ekologiczne i ekonomiczne źródła zasilania, którymi są panele fotowoltaiczne i magazyn energii. Celem SPS Move jest minimalizacja produkcji energii z paliwa zasilającego agregat prądotwórczy, a czerpanie możliwie najwięcej z instalacji fotowoltaicznej zamontowanej na przenośnym kontenerze. Niezbędnym elementem takiego układu jest część magazynu energii która pozwala na maksymalne wykorzystanie generacji w czasie. W sytuacji pracy układu na standardowym paliwie magazyn energii pozwala na dociążenie układu i pracę z parametrami znamionowymi agregatu.

Elementy wchodzące w skład stacji zasilającej SPS Move:

• Panele fotowoltaiczne - zastosowanie paneli fotowoltaicznych gwarantuje wykorzystanie ekologicznej energii słonecznej do zasilania urządzeń. Proponowane przez nas rozwiązanie pozwoli na zyskanie dodatkowych punktów w przetargach uwzględniających kryteria środowiskowe. Dodatkowo wykorzystanie darmowej energii słonecznej zwiększy ekonomię zasilania. Panele fotowoltaiczne, w które wyposażona jest autonomiczna stacja zasilająca SPS Move, wykonane są z wytrzymałych komponentów o wysokiej jakości i sprawności.
• Magazyn energii (baterie akumulatorów oraz inwertery) - wpływ na ekologię i ekonomię.Sama instalacja fotowoltaiczna pozwoliłaby na podtrzymywanie zasilania jedynie przy słonecznej pogodzie, tymczasem zasobnik energii w postaci akumulatorów litowo-jonowych wykonanych w technologii LFP pozwala na gromadzenie energii z paneli fotowoltaicznych w czasie, gdy jej generacja przewyższa aktualne zapotrzebowanie, a następnie wykorzystywanie jej do zasilania urządzeń w nocy lub przy niekorzystnej pogodzie. Jego działanie jest w pełni zautomatyzowane i przystosowane do optymalnego wykorzystywania energii z fotowoltaiki. Magazyn energii może także współpracować z agregatem prądotwórczym.
• Agregat prądotwórczy - gdy zapotrzebowanie na energię przewyższa generację przez dłuższy czas, zmagazynowana energia może ulec wyczerpaniu. Jednak i to nie będzie stanowiło problemu dla stacji zasilającej SPS Move. Jest ona wyposażona w agregat prądotwórczy, który pozwoli na zapewnienie zasilania niezależnie od warunków. Jego działanie również jest zautomatyzowane i zorientowane na optymalną generację energii. Dodatkowo, jedną z jego opcji dodatkowych jest obniżenie poziomu mocy akustycznej na 7 m z 55 dB do 47,1 dB, dzięki czemu funkcjonowanie w jego pobliżu nie sprawia dyskomfortu. Agregat zainstalowany jest na ramie obudowy, pod dachem, z dostępem zewnętrznym.
• System sterowania - autonomiczna stacja zasilająca SPS Move jest wyposażona w inteligentny system zarządzania rozpływem mocy, zarządzający wszystkimi jej źródłami (agregatem, instalacją fotowoltaiczną oraz magazynem energii). Dzięki temu ich praca jest zoptymalizowana względem zaspokojenia aktualnego zapotrzebowania oraz jak największego ograniczenia czasu działania agregatu prądotwórczego na rzecz wykorzystania możliwości instalacji PV i magazynu energii.
• Stacja ładowania oraz gniazda zasilające – ze względu na elektryfikację przemysłu coraz więcej urządzeń zasilanych jest energią elektryczną. Pojazdy elektryczne mogą wykorzystać zainstalowaną stację ładowania 22kW AC, a przenośne urządzenia elektryczne mogą zostać zasilone z zewnętrznych gniazd trzyfazowych i jednofazowych umieszczonych na elewacji kontenera.

Rzut z góry - rozmieszczenie urządzeń

Rzut z góry - panele rozłożone

Zalety SPS MOVE:

• Autonomiczna stacja zasilająca SPS Move wyposażona w inteligentny system zarządzania rozpływem mocy stanowi ekologiczne i ekonomiczne źródło zasilania w miejscach nieprzyłączonych do sieci.
• Składane panele fotowoltaiczne znajdujące się na dachu oraz ścianach bocznych stacji SPS Move zapewniają łatwość transportu i montażu oraz umożliwiają maksymalne ograniczenie miejsca zajmowanego przez stację.
• Zasobnik energii z dwukierunkowym inwerterem i innymi niezbędnymi urządzeniami umieszczony jest w ocieplonym pomieszczeniu umożliwiającym optymalizację warunków pracy baterii.
• Drugie z pomieszczeń może zostać dowolnie wykorzystane w zależności od potrzeb klienta, np. jako biuro, stróżówka czy magazynek. Istnieje możliwość dostosowania pomieszczenia poprzez montaż klimatyzacji, a nawet dodanie drzwi, okien i ścian. Cechy wyglądu zewnętrznego takie jak kolor i logo również mogą być dopasowane do wymagań klienta.
• Stacja posiada lekką metalową konstrukcję, która nie tylko ułatwia transport, ale także pozwala na ustawienie kontenera pod najlepszym możliwym kątem w stosunku do kierunku padania promieni słonecznych na panele fotowoltaiczne (możliwe jest także pochylenie konstrukcji). Pozwoli to na maksymalizację generacji energii. Możliwe jest także systemowe dołączenie do instalacji paneli fotowoltaicznych zamontowanych na np. sąsiednim kontenerze.
• Urządzenia wykorzystane w SPS Move, są przystosowane do maksymalnie cichej pracy. W przypadku wykorzystania wyłącznie instalacji OZE powstały hałas generują inwertery wewnątrz obudowy. W momencie trudnych warunków atmosferycznych hałas będzie generowany przez agregat który przystosowany jest do pracy w otoczeniu wymagającym jego ograniczenia.

EMS (Energy Management System – System Zarządzania Energią) to programowalne układ sterowania używane do kontroli i optymalizacji działania systemów generacji i przesyłu energii. System EMS jest niezbędny do pełnego wykorzystywania potencjału magazynów energii. SPS Control pozwala na integrację i komunikację wszystkich urządzeń wchodzących w skład magazynu i zarządzanie ich pracą poprzez odpowiednio stworzone algorytmy pracy i funkcjonalności. SPS SOFT to rozszerzony system zarządzania energią pozwalający na integrację i komunikację urządzeń poza magazynem i tworzenia zoptymalizowanego obiektowego układu zarządzania energią. Komunikacja z systemami EMS jest dwukierunkowa co pozwala na funkcjonowanie nadrzędne lub dostosowanie do istniejącego układu zarządzania na obiekcie.

System SPS SOFT

System SPS-Soft jest przeznaczony do wizualizacji i archiwizacji danych z Magazynu Energii oraz urządzeń z nim powiązanych, pełni kluczową rolę w efektywnym zarządzaniu i monitorowaniu działania magazynu energii. Jego działanie można podzielić na kilka głównych funkcji:

1. Wizualizacja danych:
• Interfejs Użytkownika: SPS Soft oferuje graficzny interfejs użytkownika (GUI), który umożliwia łatwe śledzenie kluczowych wskaźników pracy magazynu energii oraz urządzeń z nim powiązanych. Może to obejmować takie dane jak poziom naładowania baterii, moc wyjściowa, zużycie energii, i inne.
• Schematy i Wykresy: Aplikacja pozwala na prezentację danych w formie schematów i wykresów czasowych, co ułatwia analizę trendów i identyfikację potencjalnych problemów.
2. Archiwizacja danych:
• Baza Danych: SPS Soft automatycznie zapisuje zebrane dane do bazy danych, co umożliwia historię pomiarów i analizę danych retrospektywną. Archiwizacja obejmuje zarówno dane operacyjne, jak i alarmy czy zdarzenia krytyczne.
• Raporty i Analizy: System może generować raporty okresowe, które pomagają w ocenie efektywności magazynu energii i planowaniu przyszłych działań.
3. Zadawanie parametrów pracy:
• Konfiguracja Parametrów: Użytkownicy mogą konfigurować i modyfikować parametry pracy magazynu energii, co pozwala na optymalizację jego działania zgodnie z aktualnymi potrzebami lub oczekiwaniami. Może to dotyczyć limitów naładowania/rozładowania, harmonogramów pracy magazynu i innych.
• Sterowanie w Czasie Rzeczywistym: System umożliwia także sterowanie magazynem energii w czasie rzeczywistym, reagując na zmieniające się warunki pracy lub wymagania sieci energetycznej.
4. Integracja z urządzeniami:
• Komunikacja z Urządzeniami: SPS Soft jest zaprojektowany do współpracy z różnorodnymi urządzeniami związanymi z magazynowaniem energii, w tym z bateriami, przekształtnikami, czujnikami i innymi. System może komunikować się za pomocą standardowych protokołów przemysłowych.

System SPS-Control

System sterowania SPS-Control jest przeznaczony do nadzoru wszystkich urządzeń zainstalowanych w magazynie energii. Układ został opracowany na sterowniku programowalnym PLCdzięki czemu możliwe jest monitorowanie stanów urządzeń oraz rozdzielnic zainstalowanych w magazynie energii. Pozwala to na zbieranie informacji i na ich podstawie realizowanie odpowiedniego sterowania urządzeniami biorącymi udział w realizacji funkcji magazynu.

Zarządzane elementy w magazynie energii:

• inwerter dwukierunkowy,
• zasobnik energii (np. bateria akumulatorów, bateria kondensatorów),
• rozdzielnica SN,
• rozdzielnica nN,
• liczniki i analizatory energii,
• klimatyzacja,
• system gaszenia,
• system wykrywania pożaru.

Sterować można zarówno każdym urządzeniem osobno, jak i grupą urządzeń w trybie automatycznym, realizując poszczególne funkcje magazynu energii.

Przykładowy ekran panelu operatorskiego systemu sterowania SPS-Control

Podstawowe funkcje systemu sterowania SPS-Control to:

• ładowanie magazynu energii z sieci w dowolnym czasie (np. poza szczytem energetycznym) oraz rozładowywanie magazynu energii na odbiory/sieć w dowolnym czasie (np. w czasie szczytu energetycznego),
• ładowanie magazynu energii z OZE w czasie nadprodukcji oraz rozładowanie po czasie nadmiernej generacji,
• praca w trybie OFF grid,
• redukcja mocy na żądanie,
• dostarczenie energii do stacji ładowania samochodów elektrycznych z pełną mocą

Każda z funkcji ma przygotowane odpowiednie zestawy parametrów pozwalające operatorowi na zmianę nastaw.

Inteligentne algorytmy systemu sterowania SPS-Control to specjalnie opracowane funkcje, które poprzez odpowiednią parametryzację pozwalają na optymalne sterowanie urządzeniami wykonawczymi w celu poprawy parametrów sieci lub uzyskania korzyści ekonomicznych poprzez magazynowanie i oddawanie energii. Do najbardziej popularnych należą:

• wygładzanie krzywej obciążenia,
• stabilizacja parametrów sieci po stronie niskiego napięcia,
• kompensacja mocy biernej,
• kompensacja odkształceń (harmonicznych),
• regulacja napięcia mocą czynną i bierną,
• stabilizacja mocy odbiorników niespokojnych,
• stabilizacja mocy OZE.