Солнечные электростанции (СЭС) и установки хранения энергии (BESS) для собственных нужд предприятия

Что такое комплексное решение СЭС + СНЭ для бизнеса

Гибридная солнечная электростанция – это комплексное решение, объединяющее солнечную электростанцию (СЭС) и установку хранения энергии (СНЭ). Такая система позволяет предприятию не только производить собственную электроэнергию, но и накапливать ее и использовать в нужное время.

В отличие от обычной сетевой СЭС, гибридная солнечная станция позволяет смещать часть произведенной энергии на другое время. Например, избыток генерации днем может накапливаться в СНЭ, а вечером или ночью использоваться для нужд предприятия.

Конфигурация системы определяется индивидуально для каждого объекта. Мощность СЭС, мощность и емкость СНЭ, схема подключения и алгоритмы работы зависят от профиля потребления, режима работы предприятия, технических возможностей электросети и задач системы.

Как работает система СЭС + СНЭ на предприятии

В типовой системе солнечные модули производят электроэнергию, которая через инверторы передается во внутреннюю сеть предприятия. Когда генерации СЭС достаточно для текущего потребления, предприятие использует ее напрямую. Избыток может направляться на зарядку СНЭ, а когда генерации недостаточно – накопленная энергия используется для питания нагрузки.

Система управления определяет распределение энергии между СЭС, СНЭ, сетью и потребителями в соответствии с заданными алгоритмами.

Такая гибридная электростанция может работать в разных режимах в зависимости от задач предприятия:

– максимизация собственного потребления электроэнергии от СЭС;

– накопление избыточной солнечной генерации;

– покрытие пиковых нагрузок (Peak Shaving);

– использование накопленной энергии в часы высокой стоимости электроэнергии;

– резервное питание критических потребителей;

– оптимизация потребления электроэнергии из сети.

При аварийном исчезновении сети СНЭ может обеспечивать питание определенных критических потребителей. При соответствующей архитектуре и необходимых технических решениях СЭС также может продолжать работать во время отсутствия внешней сети.

Не обязательно резервировать все предприятие. Обычно определяют перечень критических потребителей, которые должны оставаться в работе при отключении сети. Это влияет на необходимую мощность и емкость СНЭ, схему подключения и алгоритмы управления.

Преимущества СЭС + СНЭ для бизнеса

Главная ценность комплексного решения СЭС+СНЭ заключается в том, что предприятие получает возможность не только производить собственную электроэнергию, но и управлять временем ее использования.

Увеличение доли собственного потребления

СНЭ позволяет накапливать часть солнечной генерации, которая не используется предприятием в момент ее выработки, и использовать ее позже. Это актуально для предприятий, у которых значительная часть потребления приходится на вечерние или ночные часы.

Снижение пиковых нагрузок

СНЭ может компенсировать часть нагрузки предприятия в часы пикового потребления. Это позволяет оптимизировать режим работы электросети и, в зависимости от условий, уменьшать расходы на электроэнергию.

Резервное питание

В случае отключения внешней сети СНЭ может обеспечивать электроэнергией критические нагрузки предприятия. Продолжительность работы в автономном режиме зависит от мощности нагрузки и емкости системы хранения.

Гибкое управление электроэнергией

Система позволяет задавать алгоритмы зарядки и разрядки СНЭ в зависимости от режима работы предприятия, генерации СЭС, нагрузки и стоимости электроэнергии.

Масштабирование энергосистемы

Правильно спроектированная система может предусматривать возможность дальнейшего увеличения мощности СЭС или емкости СНЭ в соответствии с развитием предприятия и изменением его потребностей.

В результате такая система может способствовать повышению энергонезависимости бизнеса и более управляемому использованию электроэнергии.

Какую СНЭ выбрать для предприятия

Мощность и емкость установки хранения энергии определяются в комплексе с СЭС и всей энергосистемой предприятия.

При проектировании учитываются:

– профиль энергопотребления;

– мощность и график генерации СЭС;

– необходимая мощность резервного питания;

– продолжительность автономной работы;

– необходимое количество циклов зарядки и разрядки;

– температурные условия эксплуатации;

– требования к пожарной и электрической безопасности;

– возможность дальнейшего масштабирования;

– экономика проекта.

Для промышленных систем хранения энергии широко применяются аккумуляторные системы на основе технологии LiFePO4. Они характеризуются высокой циклической долговечностью, стабильностью и повышенным уровнем термической безопасности по сравнению с некоторыми другими литий-ионными химиями.

Конкретный тип аккумуляторной системы и ее характеристики определяются в соответствии с задачами и условиями эксплуатации конкретного проекта.

Для какого бизнеса подходит СЭС + СНЭ

Комплексное решение СЭС + СНЭ целесообразно для предприятий, где важны одновременно снижение расходов на электроэнергию, повышение энергетической независимости и резервирование критических процессов.

Гибридные солнечные электростанции могут быть актуальными для следующих предприятий:

– производственных предприятий;

– пищевых производств;

– холодильных комплексов;

– логистических и складских объектов;

– аграрных предприятий;

– торговых и бизнес-центров;

– предприятий с непрерывным или круглосуточным производственным циклом.

Особенно актуальным сочетание СЭС и СНЭ может быть для предприятий, у которых значительная часть потребления приходится на часы после снижения солнечной генерации. Если же основная задача – резервное питание, система проектируется прежде всего с учетом мощности критических потребителей и необходимой продолжительности автономной работы.

Окупаемость СЭС + СНЭ для бизнеса

Экономическая эффективность системы СЭС + СНЭ зависит от особенностей конкретного предприятия. На нее влияют:

– мощность СЭС;

– мощность и емкость СНЭ;

– профиль потребления электроэнергии;

– стоимость электроэнергии;

– режим работы предприятия;

– необходимость резервного питания;

– техническое состояние и возможности существующей электросети;

– стоимость оборудования и монтажа.

Экономический эффект формируется за счет собственной генерации СЭС, увеличения доли ее собственного потребления, оптимизации пиковых нагрузок и использования СНЭ в часы с более высокой стоимостью электроэнергии.

Собственная генерация и накопление электроэнергии также могут быть частью долгосрочной стратегии ESG предприятия, в частности в части рационального использования энергетических ресурсов и экологических аспектов деятельности.

Поэтому расчет окупаемости нельзя корректно определить только по мощности солнечной станции. Необходимо проанализировать почасовой профиль потребления предприятия, сезонность, тарифы, режимы работы СЭС и СНЭ и технические возможности объекта.

Перед реализацией проекта Ecotech Ukraine проводит предпроектный аудит, анализирует энергопотребление и моделирует работу будущей системы. На основе этих данных определяются оптимальные мощность СЭС, параметры СНЭ и алгоритмы их совместной работы.

Стоит ли бизнесу устанавливать СЭС + СНЭ

Если предприятию нужны одновременно собственная генерация, накопление электроэнергии, оптимизация ее использования и резервирование критических потребителей, гибридная СЭС может быть эффективным инструментом управления энергетикой предприятия.

В отличие от отдельной СЭС, такая система позволяет управлять не только объемом произведенной электроэнергии, но и временем ее использования.

Ecotech Ukraine проектирует и реализует комплексные энергетические решения для бизнеса – от предпроектного аудита и проектирования до поставки оборудования, монтажа, пусконаладки и ввода СЭС и СНЭ в эксплуатацию.

Результат – энергосистема, адаптированная под реальное потребление предприятия, его технические возможности и бизнес-задачи.