*Artykuł sponsorowany*

Magazyny energii stają się nierozłącznym elementem infrastruktury energetycznej w przemyśle, energetyce czy sieci trakcyjnej. Dlatego Impact rozszerza ofertę o przemysłowe magazyny energii.

Maciej Fischer

Wykorzystując 15-letnie doświadczenie w projektowaniu i produkcji baterii do wielu różnych aplikacji heavy duty, firma rozpoczęła wdrożenia również na rynku magazynów stacjonarnych. W ciągu ostatnich dwóch lat w ramach konsorcjum z firmą Mysoft, Impact brał udział w budowie magazynów energii dla PKP Energetyka i PGE Energia Odnawialna.

Magazyn zbudowany w Garbcach na Dolnym Śląsku, pełni funkcję stabilizującą dla sieci trakcyjnej i pozwala na chwilowe ograniczenie mocy szczytowej. Stanowi także źródło awaryjnego zasilania. Obiekt jest pierwszym z ok. 300, których budowę w najbliższych latach planuje PKP Energetyka, realizująca Program Zielona Kolej. Magazyn na Górze Żar stabilizuje z kolei pracę jednej z największych farm fotowoltaicznych w Europie.

– Przy stale rosnącym zapotrzebowaniu na energię rola przemysłowych magazynów energii będzie bardzo szybko rosła. Np. przyszłość rozproszonej energetyki odnawialnej jest ściśle powiązana z magazynami energii, dlatego, że są to źródła nieprzewidywalne, jeżeli chodzi o wytwarzanie energii. Zarówno farmy fotowoltaiczne, jak i farmy wiatrowe są uzależnione przede wszystkim od bardzo zmiennych w naszym klimacie warunków atmosferycznych. Dlatego tylko połączenie ich z magazynami energii, czyli stworzenie hybrydowej struktury, umożliwi prawidłowy rozwój systemu elektroenergetycznego i po prostu zwiększy opłacalność inwestycji energetycznych opartych o źródła OZE. Z kolei Garbce to przykład, w jaki sposób ograniczyć moc przyłączeniową stacji trakcyjnych, realizując funkcję peak shaving – mówi Adam Olejniczak, ESS Business Development Manager.

Stacjonarne bateryjne magazyny energii stają się coraz częściej nierozłącznym elementem nowoczesnej infrastruktury energetycznej sieci trakcyjnej. W projekcie dla PKP Energetyka w Garbcach zastosowana została modułowa budowa systemu bateryjnego – każdy moduł o mocy 920 kW z możliwością przeciążenia krótkotrwałego o 30%. Cztery kontenery bateryjne mają 1,88 MWh pojemności całkowitej i 1,5 MWh pojemności użytkowej. W każdym znajduje się 1060 połączonych szeregowo ogniw w układzie 2P1060S. W całym magazynie system BMS monitoruje parametry 4240 ogniw. Całością zarządza system SCADA.

Odpowiednio zaprojektowany system może poprawiać i stabilizować parametry sieci trakcyjnej, realizując np. funkcje zwiększenia dostępnej mocy na danym odcinku trakcji. Magazyn może też pełnić rolę dodatkowego źródła zasilania i realizować funkcje zasilania awaryjnego np. do zasilania potrzeb własnych stacji lub punktów ładowania pojazdów elektrycznych. Z punktu widzenia optymalizacji kosztów energii i jej maksymalnego wykorzystania funkcje takie, jak peak shaving, tj. ograniczenie mocy szczytowej w połączeniu z wykorzystaniem energii z rekuperacji (ładowanie magazynu energią wytwarzaną podczas hamowania pociągu), powodują znaczne skrócenie czasu zwrotu z inwestycji w magazyn energii. Zastosowanie technologii Li-ion do magazynowania energii w celu dynamicznego redukowania mocy szczytowej pozwala na ograniczenie mocy zamówionej nawet o 60%. Korzyści z zastosowania bateryjnych magazynów energii dla trakcji stacjonarnej dotyczą nie tylko ograniczenia kosztów energii elektrycznej, ale także pozwalają skrócić czas i koszty realizacji budowy infrastruktury sieci trakcyjnej (np. poprzez brak konieczności doprowadzenia linii wysokiego napięcia).

– Magazyn energii na Górze Żar współpracujący z farmą fotowoltaiczną składa się z dwóch modułów. Moc zainstalowana każdego z nich wynosi ok. 250 kW – mówi Adam Olejniczak, ESS Business Development Manager.

Magazyn został zbudowany w oparciu o ogniwa litowo-jonowe w technologii NMC. Składa się z dwóch pracujących równolegle jednostek składowych o łącznej nominalnej energii 980 kWh. Żywotność instalacji jest przewidziana na około 10 lat, czyli 4000 cykli ładowania i rozładowania.

Magazyn energii to nie jest po prostu zwykła bateria. Wymaga bardzo skomplikowanego systemu nadzoru oraz zarządzania energią. Impact, który od lat rozwija systemy zarządzania energią ma sporo opracowanych technologii, które wcześniej wykorzystywał w pojazdach takich, jak autobusy czy ciężarówki, czy też w pojazdach trakcyjnych. Obecnie wykorzystuje je również w magazynach stacjonarnych. Nad optymalną i bezpieczną pracą baterii na Górze Żar i w Garbcach czuwa system BMS, który monitoruje baterię na kilku poziomach, tj. ogniw, modułów i stringów, oraz odpowiada za współpracę całej baterii z przekształtnikami energoelektronicznymi oraz nadrzędnymi systemami EMS i SCADA.

Projektując swoje baterie, Impact współpracuje z wyselekcjonowanymi producentami ogniw i wspólnie z nimi analizuje możliwości danej technologii Li-ion w kontekście wymagań stawianych przez aplikacje naszych klientów. Jest to współpraca dwukierunkowa i nasi inżynierowie wymieniają się wzajemnie wiedzą i doświadczeniem w zakresie optymalnego doboru danej technologii ogniw do potrzeb instalacji.