Faktai apie BESS
BESS tipo energijos saugojimo įrenginiai
Baterijų energijos saugojimo sistemos (BESS) vis dažniau minimos energetikos strategijose, investuotojų konkursuose ir investicinių bankų analizėse. Tai nestebina, nes jos yra vienas iš svarbiausių energetikos perėjimo ir nuolatinio energijos tiekimo saugumo elementų. Tačiau augantis šios technologijos vaidmuo taip pat susijęs su daugybe techninių, reguliavimo, veiklos ir socialinių iššūkių.
BESS energijos saugojimo sistemos šiuo metu yra ne tik energetikos perėjimo komponentas, bet ir vis dažniau savarankiškas investicinis turtas. Tačiau, skirtingai nuo saulės ar vėjo jėgainių, kurios veikia pagal paprastą tarifų modelį arba tiesioginę sutartį su vartotoju, pagrįstą PPA susitarimu, energijos saugojimas gali veikti lygiagrečiai keliuose pajamų srautuose. Kad investicijos į BESS sistemas duotų laukiamą finansinę grąžą, būtina gerai suprasti galimus verslo modelius ir lanksčiai juos pritaikyti prie konkrečios vietos, naudojamos technologijos, projekto dydžio ir rinkos dinamikos.
Technologija – įdomus iššūkis
Elementų pasirinkimas
III, IV ir V klasės elementai gali sukelti veikimo ir saugos problemų. Aukštos kokybės elementai su keraminiais separatoriais prailgina sistemos tarnavimo laiką, tačiau dėl jų aukštos kokybės kaina padidėja 15–20 %.
BMS prieš EMS
Baterijų valdymo sistema (BMS) turi tiksliai veikti su aukštesnio lygio energijos valdymo sistema (EMS). Praktikoje dažnai kyla ryšio problemų, ypač kai komponentai yra skirtingų gamintojų. Tinkama sistemos integracija gali užtrukti iki vienerių metų.
PCS ir transformatorius
Neteisingas galios konversijos sistemos (PCS) konfigūravimas arba netinkamas transformatoriaus parinkimas gali sukelti sistemos nestabilumą arba ribotą funkcionalumą.
Temperatūros valdymas
Temperatūros kilimas yra didžiausias saugos pavojus BESS sistemose. 2021 m. gaisras Viktorijos didžiojoje baterijoje Australijoje parodė, kokios katastrofiškos gali būti projektavimo klaidų pasekmės.
Iš pirmo žvilgsnio energijos kaupimo sistemos gali atrodyti paprastos – jos sudarytos iš baterijų, keitiklio, aušinimo sistemos ir valdiklio. Tačiau iš tikrųjų tai – sudėtingos ekosistemos, kuriose būtina glaudi komponentų sąveika ir gilios inžinerinės žinios.
Kas gali kelti pavojų investicijoms
1
Komponentų nesuderinamumas
BMS ir EMS arba PCS sąveikos trūkumas yra dažna gedimų ir riboto funkcionalumo priežastis.
2
Specialistų trūkumas
Rinkoje trūksta inžinierių ir technikų, turinčių patirties projektuojant, montuojant ir prižiūrint BESS sistemas. Daugelis klaidų atsiranda dėl netinkamo montavimo ar konfigūravimo.
3
Skaitmeninės grėsmės
Integruojantis į elektros tinklą ir skaitmeninę energijos rinką, saugyklos tampa kibernetinių atakų taikiniu. Tokie reikalavimai kaip IEC 62351, IEEE 1686, ISO/IEC 27001 ir NIS 2 direktyva bus privalomi įrenginiams, prijungtiems prie kritinės infrastruktūros.
4
Veiklos strategijos trūkumas
Baterijos susidėvi priklausomai nuo ciklų skaičiaus, darbo temperatūros, išsikrovimo gylio (DoD) ir įkrovimo kokybės. Darbo strategijos nebuvimas gali sutrumpinti sistemos tarnavimo laiką iki 40%.
Integracijos problemos su elektros tinklu
Saugyklų integravimas į tinklą dažnai kelia iššūkių, ypač kai infrastruktūra yra pasenusi arba perkrauta.
Sinchronizavimas su tinklu
BESS sistemos turi būti sinchronizuotos su tinklo parametrais – bet koks įtampos, dažnio nukrypimas arba per didelis fazės kampas tarp BESS (PCS) įtampos ir tinklo įtampos (≥ 10 %) gali sukelti sistemos atjungimą arba viršįtampius ir nepageidaujamus energijos srautus.
Komunikacijos standartų trūkumas
Gamintojai dažnai naudoja savo protokolus –
atvirų standartų trūkumas trukdo integruoti SCADA ir tinklo operatoriaus sistemas (OSP/OSD).
Sąveikos trūkumas
Prijungimo pajėgumų trūkumas
Daugelyje šalies regionų, ypač ten, kur plėtojami atsinaujinančiosios energijos šaltiniai, labai ribotas prijungimo pajėgumų prieinamumas autonominėms saugykloms.
Šiek tiek kitokia situacija yra hibridinių įrenginių atveju, kai planuojama esamus atsinaujinančiosios energijos įrenginius išplėsti elektros energijos saugyklomis. Šiuo atveju yra galimybė gauti prijungimo sąlygas. Šiek tiek kitokia situacija yra hibridinių įrenginių atveju, kai planuojama esamą atsinaujinančiųjų energijos išteklių įrenginį išplėsti elektros energijos saugyklos įrenginiu. Šiuo atveju yra galimybė gauti jungimosi sąlygas, kurių pajėgumas neviršija prijungto įrenginio pajėgumo.
Investicijų kibernetinis saugumas
Didėjant skaitmeninimui, BESS sistemos tampa pažeidžiamos kibernetinėms grėsmėms. Kompetencijos šioje srityje apima tinklo ir infrastruktūros saugumą.
Saugumas
Būtina užtikrinti atitiktį atitinkamiems ryšių standartams IEC 62351 (elektros energijos sistemose) ir IEEE1686 (pažangiųjų elektroninių prietaisų saugumas). Dažnai būtina tinklo segmentacija – kritinių sistemų izoliavimas siekiant sumažinti riziką. Energijos saugojimo sistemos, ypač prijungtos prie kritinės infrastruktūros, turi atitikti šiuos reglamentus:
Baterijų sistemos, apie kurias plačiai nekalbama, taip pat susidurs su visuomenės pasipriešinimu. Panašiai kaip vėjo jėgainės, BESS įrenginiai skleidžia triukšmą. Vienas 5 MWh baterijų konteineris 1 metro atstumu nuo aušinimo sistemos skleidžia 75 dB triukšmą. Kai yra keli konteineriai ir atstumas tarp jų yra nedidelis, triukšmas gali siekti iki 90 dB.
Galutiniame įrengimo etape dažnai kyla problemų sinchronizuojant BESS sistemas su tinklo infrastruktūra. Kai kuriose vietose elektros tinklas gali turėti sunkumų sinchronizuodamas saugojimo sistemas su tinklo infrastruktūra, ypač ten, kur tinklas pagrįstas pasenusiais technologiniais sprendimais.
NERC CIP, susijusi su energetikos sistemų kritinės infrastruktūros apsauga.
ES NIS 2 direktyva, kurioje pateikiami kritinės infrastruktūros kibernetinio saugumo reglamentai.
ISO/IEC 27001, kurioje nurodyta, kaip valdyti informacijos saugumą.
Daugelis investuotojų nekreipia dėmesio į tai, kad „nepatikimo tiekėjo“ galios elektronika gali būti nepriimta ir galiausiai neprijungta prie elektros tinklo. Operatoriai dažnai nurodo tiekėjus iš Azijos, atkreipdami dėmesį į nekontroliuojamo išorinio kišimosi galimybę. Saugus sprendimas – naudoti Europos galios elektroniką Azijos baterijų sistemoms valdyti.
Be to, dažnai pasitaiko neatitikimų komponentų gamintojų komunikacijos protokoluose ir skirtingų įrangos gamintojų įrangos sąveikos trūkumas.
Apibendrinant, sandėliuose galima daug pasiekti,
tačiau tam reikalinga patyrusių specialistų komanda. Visos šalys, kurios pradėjo BESS projektus, susidūrė su veiklos problemomis. Pagrindinė problema realiuose projektuose buvo sistemų patvirtinimas realiomis eksploatavimo sąlygomis, siekiant užtikrinti jų patikimumą ir atitiktį klientų bei tinklo reikalavimams. Pradiniame įgyvendinimo etape trūko specialistų, galinčių projektuoti, montuoti ir prižiūrėti BESS sistemas. Manome, kad panašios problemos gali kilti ir Lenkijoje.
Didelė rizika – didelė kompetencija
Energijos saugojimo sistemos nėra „juodosios dėžės“, kurias galima tiesiog įdiegti ir prijungti. Tai yra technologiškai pažangios, jautrios eksploatacijai ir reguliavimo požiūriu neaiškios sistemos, kurioms reikalingos projektavimo, inžinerijos ir finansinės žinios.
Lenkija turi didžiulį potencialą BESS srityje, ypač kaip dinamiškai besivystančios atsinaujinančiosios energijos rinkos palaikymo komponentas. Tačiau šios technologijos sėkmė priklausys nuo to, ar sugebėsime išspręsti pagrindines problemas: nuo reglamentavimo standartizavimo, kvalifikuoto personalo prieinamumo iki technologijų sąveikos.
GPR Energy Batteries turi labai kompetentingą ir patyrusią komandą.
Aptarkime jūsų projektą
Norite sužinoti, kaip įgyvendinti savo projektą? Rašykite mums! Mes atsakysime į visus jūsų klausimus.