Fotovoltaika a velkokapacitní baterie udělaly ze skladu energetický ostrov

Možností, jak mohou podniky využít velkokapacitní bateriové úložiště, je mnoho. Bateriové systémy maximalizují užitek z vlastního zdroje energie – třeba střešní fotovoltaiky. Zároveň vytvářejí spolehlivý záložní systém, který zajistí fungování klíčových spotřebičů i během výpadku. Umožňují start ze tmy, během odběrových špiček mohou vykrývat odchylky od plánované spotřeby a pomáhají regulovat napětí v síti či kompenzovat jalovou energii. Výsledkem toho všeho je snížení spotřeby, zvýšení vlastní nezávislosti na centrální síti a v neposlední řadě i redukce emisní stopy podniku.

Všechny vyjmenované funkce před časem poptala i česká společnost ADLER Czech, která se rozhodla vybavit své logistické centrum v Ostravě nejmodernějším hybridním fotovoltaickým systémem s akumulací přebytků do bateriového úložiště (obr. 1). Toto řešení mělo navázat na předchozí vybavení objektu kogenerační jednotkou. Součástí zadavatelských požadavků tak bylo i efektivní propojení veškerých technologií.

Obr. 1. Logistické centrum společnosti Adler Czech s hybridní
fotovoltaikou na střeše a boční fasádě

Na základě projektu od společnosti YOUNG4ENERGY realizovala zakázku v letošním roce společnost NWT, která v roli subdodavatelů zapojila i další společnosti. Bateriový sytém měla kompletně na starosti společnost ENERGON Advanced Energetics, která objekt vybavila úložištěm, dvěma střídači, trafostanicí, sdružovacím rozváděčem a systémem měření a regulace, který tvoří ústřední řídicí systém.

Spolehlivý zásobník energie

Bateriový blok o celkové kapacitě 360 kWp tvoří čtyři samostatné racky. Každý z nich obsahuje 19 modulů lithiových baterií Pylontech s životností 6 000 cyklů a je vybaven vlastním battery management systémem (BMS). Těmto systémům je nadřazen ještě zastřešující BMS řídící celé úložiště (obr. 2).

„Baterie akumulují energii z kogenerační jednotky i fotovoltaických panelů umístěných na střeše i plášti budovy. Zároveň fungují jako záloha pro případ výpadku sítě a slouží i jako vyrovnávací prvek pro vyhlazení odběrových špiček. Snižují tak nároky společnosti na rezervovanou kapacitu v síti, což generuje úspory a eliminuje riziko pokut za překročení stanovených limitů,“ vypočítává ředitel společnosti ENERGON Advanced Energetics Tomáš Pastrňák.

Baterie doplňují dva samostatné měniče Danfoss o celkovém nabíjecím a vybíjecím výkonu 200 kW. Až do tohoto výkonu je možné fungovat v záložním režimu – například v případě výpadku proudu.

Při plně nabitých bateriích může sklad fungovat z vlastního zdroje několik hodin. Jestliže navíc bude svítit slunce a rozběhnou se i kogenerační jednotky, dokáže být podnik nezávislý na okolní síti i několik dnů. „Touha po co největší energetické nezávislosti je celosvětový trend, takže požadavky na zajištění ostrovního režimu slýcháme od klientů stále častěji. Firma Adler Czech je skvělým příkladem toho, že když se technologie správně zkombinují, může to fungovat nejen na papíře, ale i v praxi,“ komentuje Tomáš Pastrňák.

Obr. 2. Pohled na bateriové úložiště a rozváděče střídačů

Regulace okolní sítě

Navzdory značné míře autonomie může bateriový systém paradoxně sloužit i k poskytování podpůrných služeb zvyšujících kvalitu okolní distribuční sítě. „Konkrétně budova Adler Czech je připojena k lokální distribuční síti, v níž dochází k mezifázovému přepětí. Dohodne-li se firma s provozovatelem této sítě, může zapojením baterií tyto nedostatky vyladit,“ vysvětluje Tomáš Pastrňák.

Právě poskytování podpůrných služeb i pro centrální distribuční síť podle něj do budoucna představuje zajímavou obchodní příležitost. „Česká legislativa zatím takovému využití firemních baterií brání, ale v západní Evropě už je to standard a nejspíš je jen otázkou času, kdy bude možné tyto služby poskytovat i u nás. Jakmile se pravidla změní, budou mít výhodu podniky, které už bateriové úložiště budou mít v provozu,“ doplňuje.

Chytrá řídicí jednotka

Aby se veškeré funkce daly snadno ovládat, bylo třeba vyvinout řídicí systém nadřazený všem zdrojům i spotřebě energií. Ten pro ENERGON Advanced Energetics vyvinula sesterská společnost BUILDSYS, která se specializuje na automatizaci technologií v budovách.

Takzvaný Energy Management System (EMS) umožňuje v přehledném a uživatelsky přívětivém ovládacím prostředí kontrolovat veškeré systémy. Uchovává veškerá data a nabízí dokonalý přehled o všech součástech systému – od největších až po úroveň jednotlivých bateriových modulů.

Kapacitu baterií lze softwarově „řídit“ v závislosti na aktuálním využití a potřebách provozu. Například je možné systém nastavit tak, aby byly baterie vždy nabity na 50 % a tím byl objekt připraven na případ blackoutu. Jednotlivé funkce jako UPS záložní systém, ostrovní provoz, start ze tmy nebo peak shaving a další lze aktivovat i vypnout jediným tlačítkem přímo na řídicím panelu MaR rozváděče, nebo i na dálku prostřednictvím vzdálené správy. Velkou výhodou EMS je jeho prediktivní systém řízení, který díky napojení na předpověď počasí výrazně navyšuje účinnost systému.

---

Vyšlo v časopise Elektro č. 10/2019 na straně 24. 
Tištěná verze – objednejte si předplatné: pro ČR zde, pro SR zde.
Elektronická verze vyšlých časopisů zde.