Wyszukiwanie
Bateryjne magazyny energii (BESS) są jednym z kluczowych elementów umożliwiających stabilizację sieci, integrację PV i wiatru oraz optymalizację kosztów energii. Coraz częściej instalacje PV są projektowane wraz z magazynami, a BESS stają się standardowym elementem systemu elektroenergetycznego. Istnieją jeszcze inne technologie magazynowania energii ale niniejszy artykuł skupia się na technologiach bateryjnych.
Połączenie magazynu energii z własnym źródłem odnawialnym, takim jak instalacja fotowoltaiczna lub źródło wiatrowe, ma szczególne znaczenie w przedsiębiorstwach, które chcą zwiększyć poziom autokonsumpcji energii. Produkcja energii z OZE nie zawsze pokrywa się bowiem z bieżącym zapotrzebowaniem zakładu.
W przypadku instalacji PV nadwyżki energii często pojawiają się w godzinach, w których zużycie w przedsiębiorstwie jest niższe. Większe zapotrzebowanie może natomiast występować później, gdy produkcja energii spada. Magazyn energii pozwala zatrzymać nadwyżki i wykorzystać je wtedy, gdy energia jest rzeczywiście potrzebna.
Druga typowa sytuacja dotyczy zakładów, które mają zapotrzebowanie na energię głównie w dni robocze. Farma PV może produkować energię również w weekendy, kiedy zużycie w przedsiębiorstwie jest ograniczone albo nie występuje. W takim przypadku magazyn umożliwia lepsze zarządzanie energią i ogranicza ryzyko niewykorzystania produkcji z własnego źródła.
Im więcej energii firma zużywa bezpośrednio lub pośrednio poprzez magazyn, tym mniejsza jest jej zależność od zakupu energii z sieci. W dobrze zaprojektowanych systemach okres zwrotu z inwestycji może wynosić nawet 3–5 lat. Kluczowe znaczenie ma jednak odpowiednia konfiguracja technologiczna oraz skuteczne zarządzanie przepływami energii między źródłem OZE, magazynem a odbiornikami.
Magazyny energii umożliwiają również optymalizację kosztów systemowych związanych z energią elektryczną. Jest to szczególnie istotne dla firm, które mają nierównomierny pobór energii elektrycznej. Jedną z najważniejszych funkcji BESS w przedsiębiorstwie może być redukcja szczytowego poboru mocy, czyli tzw. peak shaving.
W wielu zakładach występują krótkotrwałe skoki zapotrzebowania. Mogą one wynikać na przykład z uruchamiania maszyn, pracy urządzeń grzewczych i chłodniczych, działania sprężarek, linii technologicznych albo jednoczesnego załączenia wielu odbiorników. Takie skoki mogą powodować przekroczenia mocy zamówionej i generować wzrost wielkości opłaty mocowej. Wykorzystanie magazynu energii może spowodować zakwalifikowanie przedsiębiorstwa do innej grupy opłaty mocowej i zamiast płacić 100 % stawki opłaty mocowej firma może płacić 83% lub 50 %. W skali działalności mogą to być znaczące oszczędności.
W zakładach, w których koszty przestojów są wysokie, magazyn energii ma dodatkową wartość: może pełnić funkcję bufora bezpieczeństwa. Dotyczy to firm, dla których nawet krótka przerwa w zasilaniu oznacza straty produkcyjne, konieczność ponownego uruchamiania procesów, utratę danych, przerwanie łańcucha chłodniczego albo niedotrzymanie terminów dostaw.
Magazyn energii może zwiększać odporność operacyjną przedsiębiorstwa w przypadku awarii sieci, ograniczeń zasilania czy blackoutów. Zakres tej ochrony zależy jednak od konfiguracji technicznej, mocy, pojemności oraz sposobu integracji magazynu z instalacją zakładową. Inaczej projektuje się magazyn przeznaczony wyłącznie do redukcji pików, a inaczej system, który ma podtrzymywać krytyczne procesy technologiczne.
W wielu przypadkach BESS nie musi zasilać całego zakładu. Wystarczy, że zabezpiecza wybrane, krytyczne odbiory: automatykę, systemy bezpieczeństwa, sterowanie produkcją, chłodnictwo, serwerownie lub kluczowe elementy linii technologicznej. Takie podejście może znacząco poprawić ciągłość działania przy racjonalnym poziomie nakładów inwestycyjnych.
Sam zakup magazynu energii nie gwarantuje oszczędności. O końcowym efekcie decyduje sposób jego pracy. Kluczowe znaczenie mają: system sterowania, algorytmy optymalizacyjne, liczba cykli, integracja z instalacją zakładową, współpraca ze źródłami OZE, prognozowanie produkcji i zużycia.
Magazyn powinien pracować w taki sposób, aby maksymalizować korzyści ekonomiczne, a jednocześnie nie przyspieszać nadmiernie degradacji baterii. Nieprawidłowe zarządzanie może prowadzić do zbyt dużej liczby cykli, pracy w nieoptymalnych warunkach, niewykorzystania potencjału instalacji albo konfliktu między różnymi celami.
Przykładowo magazyn wykorzystywany do autokonsumpcji może w danym momencie nie być dostępny do redukcji wzrostu zapotrzebowania, jeżeli wcześniej został rozładowany. Dlatego konieczne jest określenie hierarchii celów i wdrożenie systemu, który będzie dynamicznie zarządzał pracą BESS.
Równie ważny jest wybór partnera technologicznego oraz podmiotu odpowiedzialnego za zarządzanie magazynem. W przypadku większych instalacji znaczenie ma nie tylko jakość baterii, lecz także doświadczenie w projektowaniu, integracji, serwisie, monitoringu, optymalizacji i eksploatacji.
BESS jest aktywem techniczno-finansowym. Jego wartość zależy od tego, jak dobrze pracuje przez cały okres użytkowania. Dlatego decyzja inwestycyjna powinna obejmować nie tylko wybór urządzeń, ale również ocenę kompetencji podmiotów odpowiedzialnych za ich wdrożenie i późniejsze zarządzanie.
Magazyny energii są szczególnie atrakcyjne dla przedsiębiorstw, które spełniają przynajmniej kilka warunków. Po pierwsze, mają wysoki udział kosztów energii w kosztach operacyjnych. Po drugie, posiadają lub planują własne źródło OZE, którego produkcja nie zawsze pokrywa się z profilem zużycia. Po trzecie, notują piki poboru i są narażone na ryzyko przekroczeń mocy zamówionej. Po czwarte, ponoszą wysokie koszty przestojów. Po piąte, mają procesy technologiczne, które dają przynajmniej częściową elastyczność w zarządzaniu obciążeniem.
Nie oznacza to, że mniejsze lub mniej energochłonne firmy powinny ignorować tę technologię. Każda decyzja powinna być jednak poprzedzona analizą. W niektórych przypadkach lepszym pierwszym krokiem będzie poprawa efektywności energetycznej, modernizacja układów pomiarowych, zmiana taryfy, optymalizacja mocy zamówionej albo inwestycja w OZE bez magazynu. W innych przypadkach to właśnie BESS może być elementem, który przesądzi o opłacalności całego modelu energetycznego przedsiębiorstwa.
Nasz ekspert
Biuro Rozwiązań Transformacji Energetycznej (BRTE) PKO Bank Polski
Jednostka rozwijająca kompetencje PKO Banku Polskiego w zakresie transformacji energetycznej, architektury ekosystemów energetycznych oraz wspierających je technologii informatycznych. Zespół tworzą eksperci posiadający doświadczenie w projektowaniu i budowie instalacji OZE oraz magazynów energii, rozwoju innowacyjnych technologii energetycznych, analizach rynków energii oraz interpretacji i stosowaniu regulacji energetycznych.
Materiały zamieszczone w serwisie Energia Transformacji mają wyłącznie charakter informacyjny i nie stanowią opinii prawnej ani doradztwa prawnego lub inwestycyjnego. Wszelkie treści dotyczące regulacji prawnych są aktualne na dzień ich publikacji/aktualizacji i nie przedstawiają oceny podlegania lub niepodlegania przez użytkowników serwisu obowiązkom z nich wynikających. Ocena taka powinna być dokonana przez podmiot zobowiązany w oparciu o przepisy powszechnie obowiązującego prawa.
Wszystkie treści zamieszczone w serwisie są wyrazem oceny autorów w dniu publikacji i mogą ulec zmianie. Żadna część, ani całość materiałów nie może być powielana i rozpowszechniania w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek sposób bez uprzedniej pisemnej zgody PKO Banku Polskiego.
