Все повече промишлени компании обмислят батерийни системи за съхранение — за намаляване на разходите за върхова мощност, по-добро използване на собствената соларна централа или поддържане на критични процеси при прекъсване на електрозахранването. Идеята е проста. Проектирането зад нея не е. Неправилно оразмерена или свързана система може да остане неизползвана с години и никога да не възвърне инвестицията. Тази статия разглежда проектирането на батерийна система за съхранение на енергия (BESS) в последователността на работата и обяснява какво влияе върху сроковете.
Етап 1: Определяне на задачите на системата
Всичко останало произтича от целта, затова започваме с нея. Най-честите цели за бизнеса са:
- Ограничаване на пиковото потребление: намаляване на най-високите краткотрайни товари с цел по-ниски такси за мощност или върхово потребление.
- Собствено потребление: съхраняване на излишната соларна енергия през деня и използването ѝ вечер.
- Резервно захранване: поддържане на избрани консуматори при прекъсване на електрозахранването.
- Търговия с енергия или услуги за мрежата: използване на батерията за приходи от ценови разлики или системни услуги, когато пазарните правила го позволяват.
Една система може да изпълнява повече от една цел, но всяка допълнителна цел променя размера, стратегията за управление и икономическите показатели. По-добре е целите да се подредят по приоритет, вместо да се търси всичко наведнъж.
Етап 2: Събиране на данни и анализ на товара
Качеството на системата за съхранение зависи от данните, на които се основава. За съществуващ обект изискваме данни за поне дванадесет месеца потребление на електроенергия, по възможност през 15-минутни интервали, действащата тарифа и фактурите, еднолинейната схема, присъединената мощност и, ако има соларна централа, данни за производството ѝ.
От тях изграждаме товаров профил. Той показва кога възникват пиковете, колко продължават, колко енергия се използва нощем и как се променя работата на предприятието през сезоните. Батерия, оразмерена само по месечното потребление, почти винаги ще бъде неподходяща.
Етап 3: Оразмеряване на системата
Батерията се определя от две величини: мощност (kW или MW) — колко бързо може да се зарежда или разрежда, и енергиен капацитет (kWh или MWh) — колко енергия може да съхранява. Съотношението между тях определя продължителността на работа, например един или два часа при пълна мощност.
При оразмеряването трябва да се отчетат:
- използваемият капацитет, защото батериите не се разреждат напълно;
- ефективността на цикъла заряд–разряд, тъй като при всеки цикъл се губи част от енергията;
- деградацията, защото капацитетът намалява с годините, а системата трябва да продължава да изпълнява целта си и към края на експлоатационния живот;
- наличната присъединена мощност и свободното място на обекта.
Прекомерното оразмеряване води до излишни разходи. Недостатъчното означава, че системата няма да постигне целта си в най-важните дни с пиково натоварване.
Етап 4: Избор на технология и архитектура
За стационарно съхранение широко се използват литиево-желязо-фосфатни (LFP) клетки заради характеристиките им по отношение на безопасността и броя работни цикли, но правилният избор зависи от проекта. След това се определя архитектурата: свързване към соларна централа по променливотокова (AC) или постояннотокова (DC) страна, брой и номинална мощност на инверторите (система за преобразуване на енергията), трансформатор, защити и измерване, както и системата за управление на енергията, която решава кога да се зарежда и разрежда батерията.
Стратегията за управление се определя при проектирането. От нея зависи дали батерията действително ще осигури изчислените на хартия икономии.
Етап 5: Присъединяване към мрежата и разрешителни
Система за съхранение, която не може да се присъедини, не носи полза. Мрежовият оператор определя условията за присъединяване и проектът трябва да ги спазва заедно с приложимите разрешителни и технически изисквания. Този етап често протича успоредно с проектирането и може да е най-дългата част от проекта, защото зависи от външни страни. Ранният контакт с мрежовия оператор е един от най-лесните начини да се избегнат забавяния.
Етап 6: Безопасност, разположение и строителни работи
Проектът трябва да отговори на практични въпроси. Къде ще бъдат разположени контейнерите или шкафовете и какви земни и строителни работи са нужни? Как ще се вентилират и охлаждат? Какви пожароизвестяване и противопожарна защита са необходими? Как ще се осигури достъп за хора и превозни средства и как оборудването ще се изолира за поддръжка? Неподходящото разположение на батерията може да наложи скъпи промени по-късно.
Етап 7: Документация и доставки
Окончателният проектен комплект включва еднолинейна схема, ситуационни и монтажни чертежи, спецификации на оборудването, изчисления за кабелите и защитите и концепция за управление. С пълен комплект възложителят може да получи съпоставими оферти от доставчици и изпълнители, вместо да сравнява предложения, основани на различни допускания.
Колко време отнема?
Продължителността зависи от мащаба на проекта и от бързината на предоставяне на данни и съгласувания. Посочените по-долу срокове са ориентировъчни и служат само за планиране.
| Етап | Ориентировъчен срок | Основна зависимост |
|---|---|---|
| Цели, събиране на данни, анализ на товара | 2–4 седмици | Бързина на предоставяне на данни от клиента |
| Оразмеряване и идеен проект | 2–4 седмици | Качество на данните за товара |
| Подробно проектиране и документация | 4–8 седмици | Мащаб на проекта и координация |
| Присъединяване към мрежата и разрешителни | От няколко седмици до няколко месеца | Мрежов оператор и компетентни органи |
| Поръчка и доставка | Според сроковете на доставчиците | Наличност на оборудването |
Самото проектиране обикновено е най-кратката част. Съгласуванията и доставката на оборудването често определят крайната дата.
Чести грешки, които да избегнете
- Оразмеряване по месечната сметка вместо по действителния товаров профил.
- Пренебрегване на деградацията през експлоатационния живот на системата.
- Избор на оборудване, преди целта и условията за присъединяване да са ясни.
- Оставяне на пожарната безопасност и разположението за последния момент.
- Разглеждане на стратегията за управление на енергията като маловажен софтуерен детайл.
Как можем да помогнем
Ремакс-Стал проектира системи за съхранение на енергия за промишлени и търговски обекти, както и соларни централи и свързаните с тях електротехнически решения. Започваме от вашите данни за потребление и цели и предаваме проектен комплект, с който можете да получите оферти и да кандидатствате за присъединяване.
Ако обмисляте система за съхранение, изпратете ни местоположението на обекта, наличната площ на покрива или терена, годишното потребление на електроенергия, данни за присъединяването към мрежата и какво искате да постигнете. Ще ви предложим ясна следваща стъпка.