Aké sú perspektívy využitia BESS v systémoch na ukladanie energie?

BESS na úrovni siete na zabezpečenie stability a odloženie investícií do infraštruktúry

Systémy na ukladanie energie pomocou batérií (BESS), nasadené na úrovni siete, poskytujú kritické služby na zabezpečenie stability siete a zároveň ekonomicky odkladajú veľké investície do infraštruktúry. Tieto systémy absorbuje prebytočnú energiu v období nízkeho dopytu a uvoľňujú ju počas špičiek, čím vyrovnávajú kolísania zaťaženia, ktoré zaťažujú prenosové siete.

Riadenie preťaženia a znižovanie špičkového zaťaženia

Keď sa prenosové vedenia počas tých špičkových období zaťažia nad svoj limit, vzniká tlak na elektrickú sieť, ktorý hrozí výpadkami prúdu a núti energetické spoločnosti vypnúť niektoré obnoviteľné zdroje energie. Batériové systémy na ukladanie energie riešia tento problém tak, že si zachytia nadbytok energie v čase nízkeho dopytu a následne ju uvoľnia, keď sa sieť začne preťažovať. Tým sa podľa údajov NERC z minulého roka pomáha vyrovnať prudké špičky dopytu približne o 15 až 30 percent. Schopnosť vyrovnať spotrebu energie znamená menej nútených výpadkov do drahých špičkových elektrární, čo môže u jednotlivých rozvodných staníc ušetriť približne 740 000 dolárov ročne a zároveň zabráni vyhadzovaniu celej tejto čistej energie.

Odloženie modernizácie prenosových vedení a rozvodných staníc

Staré elektrické siete majú veľké problémy s tým, že stíhajú všetky nové elektrické vozidlá a slnečné panely, ktoré sa všade pridávajú. Poďme sa na chvíľu pozrieť na čísla – tradičné spôsoby modernizácie prenosových vedení stoja od jedného do dvoch miliónov dolárov za mílu a získanie povolení a ich skutočná výstavba trvá päť až sedem rokov. Práve tu sa ukazujú výhody batériových úložísk energie. Ak sa tieto veľké batériové systémy umiestnia strategicky, môžu odložiť tieto drahé modernizácie tým, že uľahčia preťaženie v konkrétnych oblastiach siete. Podľa niektorých výskumov uskutočnených minulý rok inštalácia batérie s výkonom 50 MW a kapacitou 200 MWh môže odložiť potrebu rekonštrukcie rozvodní o štyri až osem celých rokov; navyše tieto batérie pomáhajú aj pri iných funkciách siete. Tento prístup je tak zaujímavý najmä preto, lebo dosahuje rovnaký efekt ako výstavba novej infraštruktúry, avšak stojí približne o 40 až 60 percent menej. Okrem toho tieto modulárne batériové systémy možno uviesť do prevádzky do 18 mesiacov, čo je oveľa rýchlejšie v porovnaní s tradičnými metódami.

Tento prístup predlžuje životnosť aktív a súčasne uvoľňuje kapitál na iniciatívy zamerané na odolnosť siete, čím sa BESS stáva kľúčovým prvkom prispôsobivej infraštruktúrnej plánovania.

Integrácia BESS s výrobou energie z obnoviteľných zdrojov

Zmiernenie odberu elektrickej energie z fotovoltaických a veterných elektrární

Problém odberovej redukcie obnoviteľných zdrojov energie je v súčasnosti stále veľmi významný. Podľa správy Medzinárodnej agentúry pre energiu z minulého roka veterné a slnečné elektrárne po celom svete každoročne plýtvajú približne 8,3 percenta elektrickej energie, ktorú by mohli vyrobiť. Systémy batériových úložíšť energie (BESS) pomáhajú tento problém riešiť tým, že zachytávajú nadbytočnú energiu vždy, keď sa vyrába viac, než môže sieť absorbovať. Vezmime si napríklad slnečné elektrárne: v poludnie často vyrábajú výrazne viac elektrickej energie, než je v danom okamihu potrebné, preto má zmysel túto prebytočnú energiu vyrobenú v poledňajších hodinách uložiť na neskoršie využitie večer, keď sa spotreba prudko zvyšuje. Podobne veterné elektrárne niekedy vyrábajú veľké množstvo energie, avšak v danom okamihu nemajú dostatok zákazníkov, ktorí by ju práve vtedy chceli nakúpiť. Uchovávaním tejto energie až do nástupu vyššej poptávky efektívne znížime množstvo odpadovej čistej energie a zároveň urobíme obnoviteľné zdroje energeticky i finančne výhodnejšie pre prevádzkovateľov.

Zabezpečenie riaditeľnej obnoviteľnej energie prostredníctvom regulácie stavu nabitia (SOC)

Správa stavu nabitia (SOC) premieňa tieto nepredvídateľné zdroje energie na niečo spoľahlivé pre prevádzkovateľov siete. Keď sledujú úrovne SOC v reálnom čase, môžu využiť uloženú energiu v presne správny moment. Napríklad udržiavanie batérií na približne 80 % nabitia počas noci pomáha uspokojiť ranné špičky elektrickej spotreby. Tento prístup vyrovnáva všetky výkyvy v výrobe obnoviteľnej energie, čím sa slnečná a veterná energia začínajú správať viac ako tradičné elektrárne. Podľa testov vykonaných Národnou laboratóriou pre obnoviteľnú energiu minulý rok algoritmy riadenia SOC zvýšili množstvo obnoviteľnej energie skutočne využívanej v sieti približne o 37 percent.

BEZS za meracím zariadením pre komerčné a priemyselné úspory

Zníženie poplatkov za špičkový odber na trhoch s časovo diferencovanými tarifmi

Podniky v komerčnom a priemyselnom sektore sú veľmi silne postihnuté vysokými poplatkami za výkon pri prevádzke v elektrinových trhoch s časovo diferencovanými tarifmi (Time-of-Use, TOU). Mechanizmus týchto poplatkov je pomerne jednoduchý, avšak nákladný – vypočítajú sa na základe najhoršieho 15-minútového obdobia spotreby energie každý mesiac a môžu predstavovať viac ako jednu tretinu celkových nákladov na energiu. Práve tu prichádzajú do hry batériové systémy energetického úložiska za meracím zariadením (behind-the-meter). Tieto systémy v podstate fungujú ako tlmiče elektrickej záťaže. Namiesto toho, aby počas špičkových období priamo odberali energiu zo siete, uvoľňujú uloženú elektrinu, čím vyrovnávajú náhle špičky spotreby a chránia podniky pred navyšovaním sadzieb. Reálne výsledky hovoria samy za seba. Výrobne a technologické centrá zaznamenali po inštalácii týchto úložných riešení zníženie poplatkov za výkon o 20 až 40 percent. Väčšina spoločností zistí, že investícia sa vráti už po niekoľkých rokoch, niekedy dokonca za menej ako päť rokov.

Optimalizácia nákladov na energiu pomocou prediktívneho posunu zaťaženia

Systémy BESS sa stávajú výkonnými úspornými nástrojmi, ak sú spojené s prediktívnymi algoritmami, ktoré predvídajú náklady na energiu a vzory jej spotreby. Tieto inteligentné systémy analyzujú minulé údaje, sledujú predpovede počasia a sledujú zmeny na trhu, aby rozhodli, kedy nabíjať batérie počas lacných nočných hodín a kedy ich vybíjať v čase, keď sa ceny energie zvýšia. Cieľom je využiť rozdiely v cenách energie v rôznych denných obdobiach, ako aj dosiahnuť dodatočné úspory vďaka tarifom podľa času používania. Mnoho podnikov navyše zvyšuje svoje zisky tým, že prepojí svoje batériové úložiská s programami reakcie na požiadavku. Za zníženie spotreby elektrickej energie v období maximálneho zaťaženia siete dostávajú finančné odmeny. Vezmime si napríklad potravinárskych výrobcov: keď všetky tieto stratégie implementujú spoločne, zvyčajne dokážu znížiť svoje ročné náklady na energiu približne o 18 až 25 percent bez narušenia bežných prevádzkových alebo výrobných plánov.

BESS v virtuálnych elektrárňach a prídavných službách

Virtuálne elektrárne, skrátene VPP, spoja dohromady systémy batériového ukladania energie z rôznych miest, ako sú podniky, továrne a veľké energetické zariadenia, čím vytvoria niečo, čo funguje ako bežná elektráreň, avšak je rozmiestnené na mnohých lokalitách. Tieto virtuálne usporiadania sa môžu naozaj zapojiť do špeciálnych služieb elektrickej trhu, napríklad do udržiavania stability siete pri náhlych zmenách v dopyte po elektrickej energii. Keď sieť zažije tieto malé kolísania frekvencie, kombinované batérie reagujú takmer okamžite – niekedy dokonca rýchlejšie ako staršie elektrárne – a tým zabezpečujú hladký chod celého systému. Zaujímavosť tohto prístupu spočíva v tom, že všetky tieto oddelené úložné jednotky spoja tak, aby spoločne fungovali efektívnejšie. Namiesto stavby nových elektrických vedení a transformátorových staníc, ktorá stojí milióny, môžu spoločnosti ušetriť peniaze jednoduchým pripojením existujúcich batérií. Okrem toho majitelia dostávajú dodatočné odmeny v peňažnej forme, keď ich uložená energia pomáha vyrovnať sieť počas špičkového zaťaženia alebo sa využije v núdzových situáciách. V konečnom dôsledku tu vidíme spôsob, ako premeniť veľké množstvo malých, rozptýlených batériových úložísk na jeden veľký, užitočný zdroj pre celú elektrickú sieť, čím sa zvyšuje odolnosť dodávky elektriny voči poruchám a súčasne sa poskytuje ďalší zdroj príjmov pre majiteľov týchto batérií.

Často kladené otázky

Čo je veľkorysový BESS?

Veľkorysový batériový systém na ukladanie energie (BESS) je veľkorysový systém na ukladanie energie, ktorý sa používa na poskytovanie kritických služieb pre stabilitu elektrickej siete. Ukladá prebytočnú energiu v období nízkeho dopytu a uvoľňuje ju v období špičkového zaťaženia, čím pomáha vyrovnať kolísanie zaťaženia a odložiť drahé investície do infraštruktúry.

Ako pomáhajú BESS pri riadení preťaženia siete?

BESS pomáhajú pri riadení preťaženia siete tým, že ukladajú nadbytočnú energiu v období nízkeho dopytu a uvoľňujú ju v období špičkového zaťaženia. Tým sa zníži riziko výpadkov prúdu, zvýši sa stabilita siete a zníži sa závislosť od drahých špičkových elektrární.

Môžu BESS skutočne odložiť modernizáciu infraštruktúry?

Áno, strategicky umiestnené BESS môžu odložiť drahé modernizácie prenosovej siete a rozvodných staníc tým, že zmierňujú lokálne preťaženie siete, čím sa ušetrí čas a náklady spojené s tradičnými modernizáciami infraštruktúry.

Ako sa BESS integrujú s obnoviteľnými zdrojmi energie?

BESS môžu ukladať prebytočnú energiu vyrobenú obnoviteľnými zdrojmi, ako sú slnečná a veterná energia, v časoch maximálnej výroby. Táto uložená energia sa potom môže využívať v obdobiach vysokého dopytu, čím sa zníži odrez obnoviteľnej energie a zvýši sa finančná životaschopnosť prevádzkovateľov.

Aké sú výhody BESS za meracím prístrojom pre podniky?

BESS za meracím prístrojom pomáhajú podnikom znížiť poplatky za špičkový odběr na trhoch s časovo diferencovanými tarifmi (Time-of-Use), pričom ukladajú a uvoľňujú energiu na vyrovnanie špičiek spotreby. Tieto systémy môžu významne znížiť náklady na energiu, pričom sa často vrátia do niekoľkých rokov.

Akú úlohu hrajú BESS vo virtuálnych elektrárňach?

BESS sú neoddeliteľnou súčasťou virtuálnych elektrární, keďže agregujú kapacity úložných zariadení z rôznych lokalít, aby poskytovali služby pre elektrickú sieť. Pomáhajú stabilizovať sieť, znížiť potrebu nových infraštruktúr a vytvárať dodatočné príjmové prúdy pre vlastníkov batérií.