Як отримати максимум від сонячних електростанцій за допомогою акумуляторних технологій

Сьогодні я розповім про те, як отримати цю можливість та використати її на максимум за допомогою акумуляторних систем.

Як зараз можуть використовуватися акумуляторні технології в сонячній енергетиці?

Для початку я хотів би розглянути декілька сценаріїв використання акумуляторних технологій в сонячній енергетиці. Таке загальне знання допоможе далі зрозуміти нам найвигіднішу роль акумуляторів для СЕС.

Ці сценарії приносять найкращі результати, якщо в енергетичну систему встановлено EMS – пристрій, що допомагає автоматизувати процеси. Цей “мозок системи” може отримувати дані певних API з ресурсів з прогнозами щодо того, як зміниться вартість електроенергії завтра та найближчим часом. Відповідно до цієї інформації, система буде планувати заряджання та розряджання акумуляторів для максимальної ефективності. В Європі такі технології вже давно працюють. Для України це нові речі, але ми активно до цього підходимо.

Отже, першим можливим сценарієм є максимальне споживання. Це коли компанії зменшують споживання енергії від мережі завдяки накопиченню надлишкової енергії, отриманої за допомогою СЕС. У більшості бізнесів є періоди простою – наприклад, ті ж вихідні дні або обід. В цей час може бути достатньо сонця, проте немає споживання. В цій ситуації навіть в період простою можна заряджати акумулятори, а потім використовувати цю енергію під час роботи компанії.

Другий сценарій стосується допоміжних сервісів регулювання частоти мережі. Наразі ринок енергетики в Україні є досить нестабільним з певними проблемами. В цій ситуації акумуляторні системи можуть бути рішенням, адже вони дозволяють швидко видавати потужність і забирати її залежно від частоти. Наразі цей ринок оцінюється в 120-130 МВт, і деякі гравці вже почали будувати промислові енергетичні сховища. Я впевнений, що ця ніша дуже швидко закриється, адже є проєкти від 20 МВт.

Наступний сценарій – заряджання та розряджання акумуляторних систем за розкладом. Тобто в години, коли вартість електроенергії нижча, накопичуєш енергію, а потім використовуєш її в період здорожчання. Такий сценарій популярний в Австралії, яка ізольована від світової енергетики. В них є і сонячні станції, і вугільні ТЕЦ, і різниця між годинами сильно впливає на вартість.

Який сценарій використання акумуляторів для СЕС найвигідніший в Україні?

Це поєднання сценаріїв компенсації пікового споживання та збільшення потужності без реконструкції мереж. Чому це цікаво для України? Пропоную розібратись на прикладі ТРЦ та інших подібних бізнесів.

Раніше, коли будувався ТРЦ, його мережа була розрахована на певне споживання електроенергії для кондиціонування, освітлення тощо. Сьогодні з появою електромобілів виникла потреба встановлення для них потужних зарядок. Тобто попередньо власники ТРЦ не планували встановлення зарядних станцій по 360 кВт. Але зараз тренд такий, що ці речі мають бути, адже це чудовий спосіб привабити споживача, який приїде і залишить якісь кошти в магазині, поки його авто буде заряджатися. Це суттєво впливає на потік клієнтів, які можуть віддавати перевагу ТРЦ, де такі зарядки є.

Якраз тут може виникнути проблема з потужністю. Проте не всі бізнеси можуть дозволити собі реконструкцію мереж. В тому ж Києві часто немає можливості прокласти ще одну кабельну лінію. В цьому випадку встановлення промислового потужного акумулятора дозволить надати цю потужність.

Тим паче в ТРЦ протягом дня не однакове навантаження. Наприклад, увімкнулися холодильники, набрали холод та вимкнулися від мережі. Те саме із зарядними станціями. Вони віддають свою потужність перші 20% акумулятора, потім іде зменшення потужності. Фактично ці піки можуть надаватись акумулятором. Коли певне навантаження знімається, система реагує, що звільнилось 20% потужності, і розвертає роботу акумулятора з розряду на заряд і добирає цю потужність.

Наскільки мені відомо, наразі ще не реалізовано жодного такого проєкту або ж вони перебувають тільки в процесі розробки. Однак це буде чудовим розв'язанням проблеми з нестачею потужності. У проєктувальників точно буде особливе завдання – підібрати та налаштувати потужність так, щоб вся система гармонійно працювала.

Загалом, у перспективі використання акумуляторних технологій разом із СЕС буде вигідною інвестицією. За моїми підрахунками, наразі окупність сонячних станцій із використанням УЗЕ становить близько 6-9 років. Такий термін пов'язаний із вартістю електроенергії в Україні – її ціна є найбільш привабливою в Європі. Вона становить 0,06 євро, коли в Німеччині це 0,40 євро за 1 кВт⋅год.

Проте вартість електроенергії буде зростати, тим паче ми рухаємось у Європейський Союз. Прогнозую, що, коли ціна досягне 12-13 грн за 1 кВт⋅год, окупність СЕС становитиме 5 років. Це стане початком стимулювання бізнесів встановлювати джерела альтернативної енергії. До того часу іншим стимулом може стати поява спеціальних програм та грантів, що компенсуватимуть вартість систем.

Наскільки безпечними є акумуляторні технології?

Сьогодні найбільш поширеними є літієві батареї, що мають ряд переваг у порівнянні з кислотними та іншими. Одним із найпопулярніших їхніх типів є літій-залізо-фосфатні акумулятори. Вони відрізняються близько 10 000 циклами заряджання. Вони найбільш безпечні та при цьому відносно дешеві.

Хоча сам по собі акумулятор – це певна небезпечна система, яка може стати вибухівкою. Температура горіння дуже висока. Його майже неможливо загасити, поки все не вигорить.

Але сучасні якісні системи зазвичай укомплектовані технологіями охолодження та пристроями пожежогасіння. За умови правильної експлуатації акумулятор не несе ніяких ризиків. Крім того, перевірені та сертифіковані постачальники зазвичай продають таке обладнання і дають на нього гарантії лише включно з послугами його професійного налагодження та запуску.

Акумуляторні системи можуть принести багато користі українським бізнесам в сучасних реаліях. Адже вони допомагають стати автономнішими. По-перше, це можливість зекономити, адже мова йде не лише про різницю вартості кВт, але й вартість простою та палива. По-друге, акумулятори дозволяють швидко реагувати на зміну напруги в мережі. По-третє, якщо компанія прагне розвиватися, але в неї немає можливості перебудови мережі для збільшення потужності, акумулятори стають рішенням.