- Home
- Realizacje
- Przemysłowe magazyny energii
Przemysłowy magazyn energii dla instalacji PV 140 kWp pod Warszawą
W Józefinie pod Warszawą, w okolicach Mińska Mazowieckiego i Siedlec, zrealizowaliśmy projekt magazynu energii dla klienta posiadającego już instalację fotowoltaiczną o mocy 140 kWp. Głównym problemem inwestora było niewykorzystywanie pełnego potencjału produkcji z PV. W wielu momentach produkcja energii z fotowoltaiki była wyższa niż bieżące zapotrzebowanie obiektu, przez co część energii nie pracowała na maksymalne oszczędności.
Na podstawie dostarczonego przez klienta profilu zużycia energii w interwałach 15-minutowych wykonaliśmy analizę ekonomiczną pracy magazynu energii. Jej celem było sprawdzenie, jak magazyn może poprawić wykorzystanie energii z istniejącej instalacji PV, ograniczyć pobór energii z sieci w drogich godzinach oraz stworzyć dodatkowy strumień korzyści poprzez sprzedaż nadwyżek energii w najdroższych godzinach dnia.
Lokalizacja
Rodzaj przyłącza
PCS
Pojemność
Producent
Typ chłodzenia
Krótki opis projektu
Klient posiadał już dużą instalację fotowoltaiczną o mocy 140 kWp. Mimo tak dużej produkcji energii z PV, obiekt nie wykorzystywał jej w pełni. Problemem były różnice pomiędzy chwilową produkcją z fotowoltaiki a rzeczywistym zapotrzebowaniem firmy.
W praktyce oznaczało to, że w części dnia instalacja PV produkowała więcej energii, niż obiekt był w stanie zużyć na bieżąco. Jednocześnie w innych godzinach, szczególnie w nocy, rano oraz w okresach niższej produkcji słonecznej, firma nadal musiała pobierać energię z sieci.
Rozwiązaniem był przemysłowy magazyn energii, który pozwala przechwytywać nadwyżki z fotowoltaiki i wykorzystywać je wtedy, gdy energia jest najbardziej potrzebna lub najbardziej opłacalna.
Projekt został oparty na magazynie energii Rochex firmy RocheEnergy oraz systemie sterowania polskiej produkcji firmy Breeze Energies. To właśnie system EMS odpowiada za inteligentną pracę magazynu i maksymalizację oszczędności.
Zakres realizacji obejmował:
- analizę profilu zużycia energii w interwałach 15-minutowych,
- ocenę opłacalności magazynu energii dla istniejącej instalacji PV 140 kWp,
- dobór przemysłowego magazynu energii do profilu pracy obiektu,
- przygotowanie strategii ładowania i rozładowywania magazynu,
- wykorzystanie nadwyżek energii z PV w godzinach nocnych i porannych,
- możliwość sprzedaży energii w najdroższej godzinie dnia,
- ładowanie magazynu w nocy w dni o niskiej produkcji PV,
- ograniczenie kosztów związanych z opłatą mocową,
- wdrożenie indywidualnego systemu sterowania EMS od Breeze Energies.
Punkt wyjścia: 140 kWp fotowoltaiki i niewykorzystany potencjał produkcji
Instalacja fotowoltaiczna o mocy 140 kWp daje firmie bardzo duże możliwości produkcji własnej energii. Sama moc instalacji PV nie gwarantuje jednak maksymalnych oszczędności, jeśli profil zużycia energii w obiekcie nie pokrywa się z profilem produkcji.
W tym przypadku część produkcji z fotowoltaiki pojawiała się w momentach, w których zapotrzebowanie obiektu było niższe niż moc generowana przez PV. Oznaczało to, że energia mogła być oddawana do sieci lub wykorzystywana mniej efektywnie, zamiast zasilać obiekt w godzinach, w których energia z sieci jest droższa.
Dlatego kluczowym elementem projektu nie był sam montaż magazynu, ale odpowiedź na pytanie: kiedy magazyn powinien się ładować, kiedy powinien zasilać obiekt, a kiedy warto sprzedać energię do sieci.
Analiza ekonomiczna na podstawie profilu 15-minutowego
Przed doborem magazynu energii wykonaliśmy analizę ekonomiczną opartą na rzeczywistym profilu zużycia energii dostarczonym przez klienta. Dane w interwałach 15-minutowych pozwoliły dokładnie sprawdzić, jak obiekt zużywa energię w ciągu dnia, kiedy występują piki zapotrzebowania oraz kiedy pojawiają się nadwyżki z fotowoltaiki.
Taka analiza jest szczególnie ważna przy dużych instalacjach PV i magazynach energii dla firm. Pozwala uniknąć przypadkowego przewymiarowania lub niedowymiarowania magazynu i dobrać strategię pracy systemu do realnych warunków obiektu.
Na podstawie analizy ustaliliśmy, że magazyn energii powinien realizować kilka zadań jednocześnie:
- przechwytywać nadwyżki energii z fotowoltaiki,
- oddawać energię do obiektu w nocy,
- wspierać obiekt w porannym szczycie zużycia,
- ograniczać pobór energii z sieci w drogich godzinach,
- umożliwiać sprzedaż części energii w najdroższej godzinie dnia,
- ładować się z sieci w nocy w okresach niskiej produkcji PV,
- pomagać ograniczać koszty opłaty mocowej.
Pierwszy strumień korzyści: magazynowanie nadwyżek z PV
Podstawowym zadaniem magazynu energii jest przechwytywanie energii z fotowoltaiki wtedy, gdy produkcja PV jest wyższa niż bieżące zużycie obiektu. Zamiast oddawać tę energię do sieci w mniej korzystnym momencie, magazyn może ją zatrzymać i wykorzystać później.
Energia zmagazynowana w ciągu dnia może zasilać obiekt:
- wieczorem,
- w nocy,
- w porannym szczycie zużycia,
- w godzinach, w których energia z sieci jest droższa,
- w momentach, gdy produkcja PV spada poniżej zapotrzebowania.
Dzięki temu firma może zwiększyć autokonsumpcję energii z własnej instalacji PV i zmniejszyć zależność od zakupu energii z sieci.
Drugi strumień korzyści: sprzedaż energii w najdroższej godzinie dnia
W przypadku tego projektu magazyn energii może pracować nie tylko na potrzeby autokonsumpcji, ale również jako narzędzie do sprzedaży energii w najbardziej opłacalnym momencie.
Jeżeli magazyn zostanie naładowany energią z PV, a obiekt nie potrzebuje całej zgromadzonej energii na własne zużycie, system może skierować część nadwyżki do sprzedaży w najdroższej godzinie dnia.
To oznacza, że magazyn nie tylko ogranicza koszty zakupu energii, ale może również wspierać dodatkowy przychód lub poprawiać ekonomikę całego systemu.
Trzeci strumień korzyści: ładowanie nocą i ograniczenie opłaty mocowej
W dni o niskiej produkcji PV, na przykład przy dużym zachmurzeniu, magazyn może pracować według innej strategii. Zamiast czekać na nadwyżki z fotowoltaiki, system może ładować się w nocy, gdy zakup energii jest korzystniejszy, a następnie oddawać energię rano oraz w ciągu dnia.
Takie rozwiązanie pozwala ograniczyć pobór energii z sieci w godzinach, w których występują wyższe koszty, w tym koszty związane z opłatą mocową. Dla firm z dużym zapotrzebowaniem na energię może to być bardzo istotny element optymalizacji rachunków.
Magazyn Rochex i sterowanie Breeze Energies
Projekt został oparty na magazynie energii Rochex firmy RocheEnergy. Jednak najważniejszym elementem całego systemu jest inteligentne sterowanie, które odpowiada za to, jak magazyn pracuje każdego dnia.
Za sterowanie odpowiada system polskiej produkcji firmy Breeze Energies. To rozwiązanie nie działa według jednego uniwersalnego schematu. System jest tworzony indywidualnie dla konkretnego klienta, jego profilu zużycia energii, wymagań biznesowych oraz warunków technicznych obiektu.
EMS analizuje między innymi:
- produkcję z instalacji PV,
- zużycie energii w obiekcie,
- stan naładowania magazynu,
- godziny wysokiego i niskiego zapotrzebowania,
- opłacalność ładowania i rozładowywania magazynu,
- możliwość sprzedaży energii w wybranych godzinach,
- strategię ograniczania poboru energii z sieci.
Dzięki temu magazyn energii nie jest tylko urządzeniem do przechowywania prądu. Staje się aktywnym elementem zarządzania energią w firmie.
Indywidualne sterowanie pod potrzeby klienta
W dużych instalacjach firmowych kluczowe znaczenie ma nie tylko pojemność magazynu energii, ale przede wszystkim sposób jego pracy. Dwa obiekty o podobnym zużyciu rocznym mogą mieć zupełnie inny profil poboru energii w ciągu doby.
Dlatego system sterowania Breeze Energies jest dopasowywany indywidualnie. Strategia pracy magazynu może uwzględniać autokonsumpcję, arbitraż cenowy, ograniczanie poboru w wybranych godzinach, pracę z instalacją PV oraz specyficzne wymagania klienta.
W tym przypadku najważniejszym celem było takie sterowanie magazynem, aby maksymalnie wykorzystać energię z istniejącej instalacji PV 140 kWp, ograniczyć koszty zakupu energii i wykorzystać potencjał sprzedaży nadwyżek w najbardziej opłacalnym momencie.
Cyberbezpieczeństwo i wymagania dla systemów sterowania
W przypadku przemysłowych magazynów energii coraz większe znaczenie ma również cyberbezpieczeństwo. System sterowania odpowiada za pracę urządzeń energetycznych, dlatego musi być projektowany z uwzględnieniem bezpieczeństwa komunikacji, dostępu i zarządzania danymi.
W tym projekcie zastosowano system sterowania spełniający podwyższone wymagania bezpieczeństwa, dostosowany do pracy w instalacjach energetycznych i do aktualnych wymagań rynku. To szczególnie ważne w przypadku firm, w których magazyn energii staje się elementem infrastruktury krytycznej dla codziennego działania obiektu.
Efekt końcowy
Realizacja w Józefinie pod Warszawą pokazuje, że przy dużej instalacji fotowoltaicznej sam montaż PV nie zawsze wystarcza do osiągnięcia maksymalnych oszczędności. Jeżeli produkcja z fotowoltaiki nie pokrywa się z profilem zużycia obiektu, część potencjału instalacji może być niewykorzystana.
Dzięki magazynowi energii oraz indywidualnemu systemowi sterowania EMS klient może lepiej wykorzystać energię z istniejącej instalacji PV 140 kWp, ograniczyć pobór energii z sieci, zmniejszyć wpływ opłaty mocowej oraz sprzedawać nadwyżki energii w bardziej opłacalnych godzinach.