Az ipari akkumulátoros energiatárolás egyre több vállalat energetikai terveiben jelenik meg, de egy akkumulátorrendszer telepítése önmagában még nem jelent automatikusan alacsonyabb villanyszámlát. A gazdaságosság jelentős részben attól függ, hogyan fogyasztja a vállalat a villamos energiát: mikor jelentkeznek a legnagyobb terhelések, mennyire ingadozik a fogyasztás, van-e napelemes termelés, és mennyire tér el egymástól az energia előállításának, beszerzésének és felhasználásának időpontja.
Ezért egy ipari energiatároló tervezésénél az egyik legfontosabb kiindulópont a telephely fogyasztási profiljának, vagyis terhelési görbéjének elemzése.
Mi az ipari energiatárolás, az ipari energiatároló rendszer?
Az ipari energiatárolás olyan megoldás, amely lehetővé teszi a villamos energia eltárolását és későbbi, szabályozott felhasználását. A vállalati rendszerekben erre leggyakrabban akkumulátoros energiatároló rendszert, úgynevezett BESS-t (Battery Energy Storage System) alkalmaznak.
Az akkumulátor például akkor tölthető, amikor alacsonyabb a telephely fogyasztása, kedvezőbb az energia ára vagy többlettermelés áll rendelkezésre a napelemes rendszerből. A tárolt energia később felhasználható, amikor nagyobb a villamosenergia-igény.
Egy megfelelően vezérelt energiatároló így több célt is szolgálhat: mérsékelheti a teljesítménycsúcsokat, időben áthelyezheti a hálózati energiafelhasználást, növelheti a helyben termelt napenergia felhasználását és bizonyos kialakításoknál az üzembiztonságot is támogathatja.
Milyen fogyasztási profil kedvez az akkumulátoros energiatárolásnak?
Nincs egyetlen olyan fogyasztási görbe, amely mellett minden esetben megéri akkumulátort telepíteni. Vannak azonban olyan jellegzetességek, amelyeknél érdemes részletesebben megvizsgálni az energiatárolás lehetőségét.
Rövid, magas teljesítménycsúcsok jelentkeznek
Az egyik legjellemzőbb eset, amikor a telephely alapfogyasztása viszonylag stabil, de bizonyos időszakokban rövid ideig jelentősen megnő a teljesítményigény.
Ilyen csúcsot okozhat például több nagy teljesítményű gép egyidejű működése, kompresszorok vagy hűtőrendszerek indulása, illetve elektromos járművek nagy teljesítményű töltése.
Az akkumulátor ezekben az időszakokban energiát adhat le, így csökkenthető a hálózatból egyszerre felvett teljesítmény. Ezt a működést nevezzük peak shavingnek, vagyis csúcsterhelés-csökkentésnek.
Minél rövidebb és jobban körülhatárolható egy terhelési csúcs, annál érdekesebb lehet akkumulátorral kezelni, hiszen nem feltétlenül szükséges több órára elegendő nagy energiatároló kapacitást kiépíteni.
A fogyasztás napszakonként jelentősen változik
Az energiatárolás olyan telephelyeken is indokolt lehet, ahol a fogyasztás jól előre jelezhető módon változik a nap során.
Ha vannak olyan időszakok, amikor alacsonyabb a villamosenergia-igény vagy kedvezőbb feltételekkel áll rendelkezésre energia, az akkumulátor ilyenkor feltölthető. A tárolt energia később, a magasabb fogyasztású időszakban használható fel.
Ezt load shiftingnek, vagyis terhelésáthelyezésnek nevezik.
A lehetőség gazdasági értéke nagymértékben függ a vállalat villamosenergia-beszerzési konstrukciójától és a kapcsolódó díjaktól. Ezért a fogyasztási görbét mindig a tényleges szerződéses feltételekkel együtt érdemes értékelni.
A napelemes termelés és a fogyasztás nem esik egybe
Ipari napelemes rendszernél gyakori helyzet, hogy a legnagyobb termelés nem ugyanakkor jelentkezik, amikor a vállalatnak a legtöbb villamos energiára van szüksége.
Egy üzem például dél körül jelentős napelemes többlettel rendelkezhet, miközben a fogyasztás késő délután vagy este marad magas. Akkumulátor nélkül a pillanatnyilag fel nem használt energiát nem lehet későbbi időpontra áthelyezni.
Az energiatároló segítségével a napelemes többlettermelés eltárolható, majd később helyben felhasználható. Ez növelheti a saját termelésből helyben felhasznált villamos energia arányát, és csökkentheti a későbbi hálózati vételezést.
Minél nagyobb az időbeli eltérés a napelemes termelés és az üzemi fogyasztás között, annál fontosabb lehet megvizsgálni az energiatárolásban rejlő lehetőséget.
A hálózati kapacitás korlátozza a fejlesztést
Előfordulhat, hogy egy vállalat új gépsort, hőszivattyút, elektromos kazánt vagy elektromosautó-töltő infrastruktúrát szeretne telepíteni, de az új fogyasztók egyidejű működéséhez már kevés a rendelkezésre álló hálózati kapacitás.
Bizonyos fogyasztási profil mellett egy akkumulátoros rendszer képes lehet arra, hogy a rövid ideig jelentkező többletteljesítmény egy részét helyben biztosítsa.
Ez nem jelenti azt, hogy az energiatároló minden esetben kiválthatja a hálózatfejlesztést. A lehetőség műszaki vizsgálatot igényel, de olyan telephelyeken, ahol a kapacitáshiány csak meghatározott időszakokban jelentkezik, érdemes összehasonlítani a különböző megoldásokat.
Mikor lehet kevésbé indokolt az ipari akkumulátor?
Ha egy telephely fogyasztása gyakorlatilag állandó, nincsenek jelentős teljesítménycsúcsok, nem áll rendelkezésre eltárolható napelemes többlet, és az energia időbeli áthelyezése sem eredményez számottevő megtakarítást, az akkumulátor gazdasági előnye jóval kisebb lehet.
Hasonlóan fontos kérdés a csúcsterhelések időtartama. Egy rövid, magas teljesítménycsúcs és egy több órán keresztül fennálló magas fogyasztás akkumulátoros szempontból két teljesen eltérő feladat.
Az első esetben elsősorban nagy teljesítményre lehet szükség viszonylag kisebb energiatároló kapacitással. A többórás terhelés fedezéséhez viszont lényegesen nagyobb akkumulátorkapacitás szükséges, ami a beruházási költségeket is jelentősen befolyásolja.
Hogyan határozható meg a szükséges akkumulátor méret?
Egy ipari energiatárolót nem célszerű kizárólag az éves villamosenergia-fogyasztás alapján méretezni. Két azonos éves fogyasztású üzem számára teljesen eltérő akkumulátorrendszer lehet optimális.
A tervezéshez részletes – lehetőség szerint legalább 15 perces felbontású – fogyasztási adatokra van szükség. Ezekből láthatóvá válik:
- mikor jelentkeznek a terhelési csúcsok;
- mekkora a csúcsok teljesítménye;
- mennyi ideig tartanak;
- milyen gyakran ismétlődnek;
- hogyan változik a fogyasztás a nap és a hét során;
- hogyan illeszkedik ehhez a napelemes rendszer termelése.
Az akkumulátor méretezésénél két alapvető adatot kell meghatározni, mégpedig a szükséges teljesítményt (kW) és az eltárolandó energiamennyiséget (kWh). A kettő aránya mindig attól függ, milyen feladatot kell ellátnia a rendszernek.
Mikor érdemes megvizsgálni az ipari energiatárolás lehetőségét?
Akkumulátoros rendszerben leginkább akkor érdemes gondolkodni, ha a telephelyen magas és visszatérő teljesítménycsúcsok vannak, jelentős napelemes többlet keletkezik, a fogyasztás és a termelés időben eltér egymástól, vagy egy tervezett fejlesztés miatt megnőne a szükséges hálózati teljesítmény.
A beruházási döntéshez azonban önmagában az éves villanyszámla nem elegendő. A fogyasztási görbe, az energiabeszerzés feltételei, a napelemes termelés, a hálózati adottságok és a tervezett jövőbeli fogyasztók együttes elemzésére van szükség.
A ZERO Group a vállalkozás fogyasztási és termelési adatainak elemzésével segít felmérni, hogy indokolt-e ipari energiatároló telepítése, és milyen teljesítményű, illetve kapacitású rendszer illeszkedhet a telephely működéséhez.
Olvassa el a Hogyan csökkenthető egy gyártóüzem energiaköltsége adatalapú tervezéssel? című bejegyzésünket is, ha érdeklik az ipari megoldásaink.
Gyakori kérdések az ipari energiatárolásról
Milyen vállalatoknál érdemes akkumulátoros energiatárolót telepíteni?
Elsősorban olyan telephelyeken érdemes megvizsgálni, ahol jelentős teljesítménycsúcsok, időben változó fogyasztás, napelemes többlettermelés vagy hálózati kapacitáskorlát jelentkezik.
Mennyi fogyasztás felett éri meg az ipari energiatárolás?
Nincs általánosan meghatározható fogyasztási határ. A gazdaságosságot nemcsak az éves energiafogyasztás, hanem annak időbeli eloszlása, a teljesítménycsúcsok és az alkalmazott tarifa is befolyásolja.
Napelem nélkül is lehet értelme az akkumulátornak?
Igen. Az ipari energiatároló napelemes rendszer nélkül is használható például peak shavingre vagy terhelésáthelyezésre, ha a fogyasztási profil és a költségstruktúra ezt indokolja.
Milyen adatok szükségesek az energiatároló méretezéséhez?
Elsősorban részletes fogyasztási adatokra, a villamosenergia-szerződés és díjak ismeretére, valamint meglévő vagy tervezett napelemes rendszer esetén termelési adatokra van szükség.