Відключення на кілька годин зупиняють лінії, псують сировину і зривають строки поставок. Енергонезалежність для бізнесу означає не «повністю відрізатися від мережі», а мати план, за яким критичні процеси працюють, поки світла немає. Нижче три схеми, від найпростішої до повної автономії, з формулою, за якою можна порахувати години роботи для свого підприємства.
Що таке критичні навантаження
Перше питання, як зробити бізнес енергонезалежним, завжди одне: що саме має працювати без мережі. Критичні навантаження це обладнання, зупинка якого коштує найдорожче:
- сервери, зв’язок, системи обліку і відеонагляду;
- холодильні камери і морозильне обладнання;
- насоси, вентиляція, котельня;
- лінії з безперервним процесом, де зупинка псує продукт;
- аварійне освітлення, пожежна автоматика.
Складіть список, запишіть потужність кожного споживача і скільки годин на добу він працює. На практиці критичні навантаження часто становлять лише невелику частину від загальної потужності підприємства, і саме від цієї величини залежить розмір і вартість рішення.
Корисно розділити навантаження на три групи: те, що не можна зупиняти ні на секунду (сервери, автоматика, безперервні лінії); те, що може почекати кілька хвилин до запуску резерву (холод, насоси); і те, що можна вимкнути на весь час відключення (частина освітлення, кондиціювання офісів, допоміжні цехи). Перша група визначає, чи потрібне миттєве перемикання, друга і третя впливають на потрібну ємність.
Для точного списку найкраще мати погодинні дані з лічильника або короткочасні заміри навантаження на критичних лініях. Паспортна потужність обладнання часто завищена відносно реального споживання, і розрахунок «за табличками» дає надто великий накопичувач.
Чому мережева СЕС без світла не працює
Частий сюрприз: чи працює мережева СЕС без світла? Ні. Мережевий інвертор при зникненні напруги в мережі відключається за частки секунди. Це вимога безпеки: станція не повинна подавати напругу в лінію, на якій можуть працювати ремонтники. Тому сама по собі сонячна станція не дає резерву, навіть ясного дня. Щоб резервне живлення підприємства від сонця працювало, потрібен гібридний інвертор або окремий накопичувач з функцією формування власної мережі на об’єкті та автоматикою відокремлення від зовнішньої мережі.
Схема 1: накопичувач для критичних навантажень
Склад: накопичувач (BESS) з інвертором, окремий щит критичних навантажень, автоматика перемикання.
Як працює: у звичайному режимі накопичувач заряджається від мережі, бажано вночі. При відключенні він за частки секунди підхоплює критичний щит. Обладнання не помічає перемикання.
Кому підходить: офісам, складам, об’єктам із серверами і холодом, де відключення тривають кілька годин.
Обмеження: автономія обмежена ємністю. Коли батарея розрядилася, резерв закінчився.
Схема 2: СЕС + накопичувач
Склад: сонячна станція на даху або на ґрунті, накопичувач, гібридна автоматика.
Як працює: вдень станція живить підприємство і заряджає батареї. При відключенні вдень сонце продовжує працювати разом з накопичувачем, тому автономія відчутно довша. Сонячна електростанція з накопичувачем для блекауту корисна й у звичайні дні: зберігає денний надлишок на вечір і зрізає піки споживання.
Кому підходить: виробництвам з денним графіком, холодильним складам, підприємствам з великим дахом. Детальніше про промислові СЕС на даху.
Так побудовані наші проєкти Kolvah (гібридна СЕС 752 кВт з накопичувачем KSTAR) і COLLAR Company у Чернігові (гібридна СЕС 466 кВт з накопичувачем KSTAR на даху). Інші об’єкти є в розділі проєкти.
Схема 3: СЕС + накопичувач + генератор
Склад: усе зі схеми 2 плюс дизельний або газовий генератор, інтегрований в автоматику.
Як працює: накопичувач миттєво підхоплює навантаження, сонце підзаряджає його вдень, а генератор запускається, лише коли заряд падає нижче заданого рівня. Він працює в оптимальному режимі, заряджаючи батареї, і зупиняється, коли вони повні. Пального йде в рази менше, ніж коли генератор тягне все навантаження сам.
Кому підходить: безперервним виробництвам, енергонезалежність заводу, де відключення можуть тривати добу і довше.
Це і є найповніша відповідь на запит «блекаут для підприємства рішення»: три джерела, кожне робить те, що вміє найкраще.
Скільки годин автономії: формула і приклад
Скільки часу працює накопичувач при відключенні, рахують так:
години автономії = (ємність, кВт·год × глибина розряду × ККД) ÷ потужність критичних навантажень, кВт
Глибину розряду і ККД беруть за даними виробника. Для LFP-батарей допустима глибина розряду зазвичай висока, а втрати на перетворення невеликі, тому в оцінці часто використовують коефіцієнти близько 0,9. Вдень до ємності додається виробіток СЕС.
Умовний приклад для накопичувача 200 кВт·год (цифри для ілюстрації методики, не пропозиція):
| Схема | Критичне навантаження | Розрахунок | Автономія вночі | Автономія вдень |
|---|---|---|---|---|
| 1. Лише накопичувач | 40 кВт | 200 × 0,9 × 0,92 ÷ 40 | близько 4 год | близько 4 год |
| 1. Лише накопичувач | 80 кВт | 200 × 0,9 × 0,92 ÷ 80 | близько 2 год | близько 2 год |
| 2. СЕС + накопичувач | 80 кВт | сонце покриває частину навантаження | близько 2 год | помітно довше, залежить від хмарності |
| 3. СЕС + накопичувач + генератор | 80 кВт | генератор підзаряджає батарею | поки є пальне | поки є пальне, генератор працює менше |
Видно головне: удвічі менше критичне навантаження дає вдвічі більше годин. Тому розділити щити на критичні і некритичні зазвичай вигідніше, ніж ставити вдвічі більший накопичувач. Моделі різної ємності є в каталозі систем зберігання енергії.
З чого почати
- Складіть список критичних навантажень з потужністю і годинами роботи.
- Визначте, скільки годин резерву вам реально потрібно, за власною статистикою відключень.
- Перевірте, чи є місце для СЕС на даху або поруч і для накопичувача.
- Оцініть, чи є генератор і чи можна інтегрувати його в автоматику.
- Продумайте фінансування: детальніше про кредитування.
Як забезпечити підприємство світлом під час відключень саме у вашому випадку, краще розібрати з інженером на об’єкті. Детальніше про системи накопичення енергії для бізнесу і про Columbus SCADA, яка дає віддалений моніторинг і керування об’єктом та автоматичні сповіщення.
Часті питання
Чи можна додати накопичувач до вже працюючої СЕС?
Зазвичай так. Накопичувач підключають через власний інвертор, а мережеву станцію інтегрують в автоматику так, щоб вона працювала і під час відключення.
Яка схема найпростіша на старті?
Схема 1: накопичувач лише під критичні навантаження. Але схеми 2 і 3 дають користь щодня, а не лише під час відключень, тому їх варто порівнювати за повним ефектом.
Чи можна використати наявний генератор?
Часто так, якщо його потужність і тип автоматики дозволяють інтеграцію з інвертором накопичувача. Це перевіряють під час обстеження об’єкта.
Що дає енергонезалежність для бізнесу крім резерву?
Менші рахунки за рахунок власного сонця, зрізання піків, використання нічного тарифу і стабільність виконання контрактів.
Щоб отримати розрахунок годин автономії під ваш список навантажень, залиште заявку у формі нижче, і інженер Columbus зв’яжеться з вами.