Przemysłowe magazyny energii a zasilanie rezerwowe

Wszystkie komercyjne magazyny energii i funkcję zasilania rezerwowego łączy jedna cecha: nie mogą one zastąpić zasilania bezprzerwowego (powszechnie znanego jako UPS). Zasilacz UPS składa się z dwóch jednostek mocy, z których jedna jest podłączona równolegle i służy do doładowywania akumulatora, zaś druga pełni funkcję falownika sieciowego. Urządzenia te są przydatne w przypadku kluczowej infrastruktury, np. centrów danych czy szpitali.

Natomiast komercyjny magazyn energii z funkcją zasilania rezerwowego ma tylko jeden falownik, który w normalnej sytuacji pracuje równolegle z siecią. W przypadku awarii zasilania sieciowego zewnętrzne urządzenie peryferyjne rozpoznaje to i włącza sieć zasilania rezerwowego. Dopiero po pomyślnym sprawdzeniu falownik akumulatorowy zaczyna tworzyć sieć zasilania rezerwowego. Cała procedura może potrwać do kilku sekund. Krótko mówiąc, oznacza to, że taka instalacja nie zapewnia zasilania bezprzerwowego. Typowe zastosowanie to np. hodowla zwierząt, chłodnie czy oczyszczalnie ścieków. Wymogi dla takiej instalacji określono między innymi w normie VDE-AR-E 2510-2.

Komercyjny magazyn energii można również połączyć z funkcją zasilania rezerwowego i blokiem grzewczo-energetycznym (CHP), ponieważ bloki grzewczo-energetyczne pracują zwykle tylko równolegle do sieci. Dzięki temu czas pracy sieci zasilania rezerwowego można wydłużyć również zimą. W takim przypadku nie trzeba przewymiarowywać magazynu energii.

W niektórych przypadkach wybór odpowiedniego magazynu nie jest rzeczą łatwą: należy dobrze wyważyć między różnymi wymaganiami technicznymi a ekonomicznością rozwiązania. Poniżej przestawiamy różnice techniczne:

Przemysłowe magazyny energii, takie jak GoodWe mają zintegrowaną funkcję zasilania awaryjnego. Instalacje marki Intilion można wyposażyć w urządzenie przełączające. Dobrze wiedzieć: nie wszystkie źródła zasilania powinny być podłączone przez urządzenie przełączające. Przeważnie całkowicie wystarcza zasilenie wybranych ważnych odbiorników na wypadek awarii zasilania.

W tym roku firma Ads-tec Energy wprowadzi na rynek dwa kolejne komercyjne magazyny energii – jeden do użytku zewnętrznego i jeden wewnętrzny. Oba będą wyposażone w funkcję zasilania awaryjnego. Magazyn BYD Battery-Max Lite również powinien być dostępny do zamówienia jeszcze w tym roku.

Zaprojektowanie sieci zasilania rezerwowego z przemysłowym magazynem energii nie jest rzeczą łatwą. Przede wszystkim potrzeba szczegółowych informacji na temat wszystkich urządzeń, które wymagają zasilania. Pojęciem kluczowym jest tu prąd rozruchowy. Podstawowym błędem podczas projektowania jest niewłaściwe oszacowanie ilości prądu, który musi dopłynąć do urządzenia elektrycznego w chwili jego uruchomienia. Przede wszystkim dotyczy to urządzeń wirujących. Czasami jest to nawet ośmiokrotność prądu znamionowego, co koniecznie należy wziąć pod uwagę przy wymiarowaniu instalacji magazynowania.

Prąd rozruchowy stanowi podstawę dla zaprojektowania takiej instalacji. Większość przemysłowych magazynów energii z funkcją zasilania rezerwowego wytrzymuje krótkotrwałe przeciążenie wskazane w karcie produktowej. W przypadku przekroczenia maksymalnego przeciążenia nie można utworzyć sieci zasilania rezerwowego.

Rozwiązaniem mogą być na przykład układy gwiazda-trójkąt, przetwornica częstotliwości i opóźnione załączenie silników elektrycznych. Dzięki temu można znacznie ograniczyć prądy rozruchowe, pociąga to jednak za sobą wyższe nakłady inwestycyjne.

W większości przypadków pełne zasilenie dużego zakładu nie jest ani opłacalne, ani konieczne. Jeżeli zasadne jest zastosowanie własnej rozdzielnicy zasilania rezerwowego niskiego napięcia do zasilania rezerwowego, można do niej podłączyć niezbędne odbiorniki. Zasadniczo magazyn można podłączyć tylko do sieci typu TNC-S, TNS i TT.

Problemem może być nie tylko zbyt wiele odbiorników, ale też zbyt wiele źródeł zasilania. Jak wspomniano, możliwe jest doładowywanie za pomocą modułów słonecznych, jednak moc falownika instalacji fotowoltaicznej nie może przekraczać mocy przeciążeniowej falownika akumulatorowego. Jeżeli wyposażamy w magazyn dotychczasową instalację wyposażoną już w fotowoltaikę zwymiarowaną jako większą niż nasz magazyn, można podłączyć pojedyncze falowniki instalacji fotowoltaicznej do rozdzielnicy zasilania niskiego napięcia do zasilania rezerwowego. Dzięki temu magazyn nie będzie przeciążony, jednak wciąż będzie możliwe jego doładowywanie energią słoneczną.

W przypadku ingerencji w istniejącą instalację (>135 kVA z przyłączem średniego napięcia) potrzebne jest nowe świadectwo instalacji elektrycznej.

Głównym celem zastosowania przemysłowego magazynu energii jest optymalizacja zużycia własnego lub zmniejszenie obciążenia szczytowego. W przypadku zasilania rezerwowego w magazynie zawsze należy przewidzieć rezerwę, przez co konieczne może być zastosowanie większego magazynu. Planując rozwiązanie ekonomiczne, należy porównać straty, jakie może spowodować awaria zasilania, z kosztami nabycia magazynu.

Rozsądne zaplanowanie zasilania rezerwowego zawsze wymaga indywidualnego podejścia i wiąże się ze zwiększonym wysiłkiem pod względem planowania. W przypadku istniejących instalacji zdecydowanie zalecam wizytę na miejscu. Ponadto powinien być dostępny profil obciążenia albo należy dokonać pomiaru rzeczywistej mocy szczytowej. Ewentualnie można zaprojektować instalację w oparciu o dostępne arkusze danych technicznych.

• Nasza oferta obejmuje rozwiązania z zakresu zasilania awaryjnego, zasilania rezerwowego i częściowego zasilania rezerwowego. Komercyjny magazyn energii z funkcją zasilania rezerwowego nie zastąpi jednak zasilacza UPS.
• Oferujemy komercyjne magazyny energii od producentów takich jak BYD, GoodWe, Ads-tec, SMA czy Intilion. Te rozwiązania mają szeroką gamę właściwości.
• Punktem wyjścia do zaplanowania komercyjnego magazynu energii z funkcją zasilania rezerwowego są prądy rozruchowe odbiorników wymagających zasilania.