Правилната инженерна интеграция е в основата на всяка една успешна енергийна система
инж. Йордан Шахънов, управител на Неуротех
Уважаеми г-н Шахънов, в началото на нашата среща, бихте ли представили накратко фирма Неуротех на читателите на списание Енергия?
Неуротех е създадена през 1996 година с основна цел разработване на технологии с невронни мрежи и изкуствен интелект. Това е концепция, която тогава изпреварваше своето време с около 25 години и значително надхвърляше възможностите на наличния тогава компютърен потенциал. През 1999 година компанията промени фокуса си и стана представител и сервизен център на MGE UPS SYSTEMS за България. Периодът на разширяване на българския пазар и очакването за присъединяване към Европейския съюз създадоха благоприятна бизнес среда и ние постигнахме отлични резултати. Реализирахме множество инсталации и осигурихме сервизна поддръжка на UPS системи в редица национални обекти и ключови организации.
От 2018 година насам предлагаме UPS решения на DELTA (Тайван). Това е световен производител с високо ниво на иновации. Натрупаният технически и практически опит ни даде възможност през 2022 година да разширим портфолиото на компанията в посока към системи за съхранение на енергия – за домакинства, индустриални приложения и свързване към електроенергийни мрежи СН/ВН.
Предлагате на пазара нови батерийни системи. Какви бяха предпоставките да изберете точно тях и с какво те се отличават от съществуващите решения?
След период на работа и наблюдения в Китай, а след това и в Германия, придобихме много добра представа за китайския начин на правене на бизнес. Китай е огромна индустрия, в която съществува пълният спектър от продукти и производители, като конкуренцията е изключително силна. Това принуждава китайските компании да бъдат постоянно иновативни и да представят нови решения на пазара приблизително на всеки шест месеца. Това динамично темпо на развитие обаче често води до предлагане на продукти, които не са достатъчно тествани в реални условия. Допълнително, забавянето на доставките към Европа с два или три месеца усложнява ситуацията, тъй като увеличава сроковете за реализация на проектите и затруднява реакцията при установени проблеми. Затова препоръчвам на колеги и клиенти да подбират внимателно китайските производители, с които работят, и задължително да осигуряват инсталация на най-новите версии на софтуера за батериите и инверторите преди пускане в експлоатация.
Натрупаният емпиричен опит и преодоляването на различни непредвидени ситуации при всяка инсталация на система за съхранение на енергия ни позволиха да направим прецизен подбор за това, което да предложим на пазара. Към момента сме концентрирали предлагането си върху няколко доказани и надеждни типови системи, които отговарят на ключови технически и експлоатационни критерии. За нас беше важно системите да разполагат със способност за „студен старт“, тоест да могат да бъдат включени единствено чрез собствената си батерия, без необходимост от външна мрежа, соларни панели или генератор. Друго ключово условие е те да бъдат напълно пригодени за работа на открито, включително с климатизация и интегрирано пожарогасене. Необходима беше и възможност за независимо наблюдение и дистанционно управление чрез вграден уеб сървър и VPN, без зависимост от външни облачни услуги или китайски сървъри.
Освен това, предпочитаме системи с модулна архитектура, позволяваща локална адаптация към различни приложения чрез добавяне или премахване на модули и препрограмиране. Важно изискване е и директната комуникация със съществуващи стрингови инвертори на соларни паркове като Huawei, Growatt и други. Възможността за интегрирани MPPT модули за директно свързване на фотоволтаични панели също е съществен критерий, както и опцията за управление на зарядни станции за електромобили. Допълнителна функционалност, която също търсим, е управляема интеграция с ветрогенератори и дизелови агрегати. И не на последно място, системата трябва да може да осигурява пълна енергийна автономност 24/7, което е критично за приложения с непрекъсваемо електрозахранване.
Как бихте коментирали основните предизвикателства, стоящи пред комбинирането на разнородни входни източници на електричество като вятър, слънце, генератори, мрежово захранване и т.н.?
Основното предизвикателство е, че всеки производител предлага само част от цялостното решение. Някои доставят само инвертори, други оптимизират батерии, трети произвеждат контролери или специализиран софтуер. При системи, в които трябва да бъдат интегрирани различни енергийни източници като фотоволтаици, вятърни турбини, дизелови генератори и мрежово захранване, успешната работа зависи от това всички тези компоненти да бъдат управлявани синхронизирано, надеждно и ефективно.
На практика това означава правилно съгласуване на хардуер, комуникационни протоколи, алгоритми за управление и защитни механизми, така че системата да реагира коректно на промени в товара, в производството или при отпадане на източник. Именно в този етап се появяват най-много трудности, защото несъвместимостите или непълната интеграция могат да доведат до нестабилност, загуби или ограничена функционалност. Нашата компания натрупа значителен практически опит именно в комбинирането на различните технологии и успяхме да направим работещ модел за интеграция. Това ни позволява да предложим на нашите партньори и клиенти системи, които функционират надеждно като единен енергиен комплекс.
Как виждате потенциала на този тип батерии за развитието на съвременни енергийни системи в България?
Аз съм от поколението, което помни режима на тока 3/1 и 2/2. Това е опит, който ни е оставил „едно наум“ и реалистична нагласа, че подобни ситуации могат да се повторят. Забелязваме, че много наши клиенти вярват, че когато закупят инвертор с батерия, това автоматично означава гарантирано захранване при отпадане на мрежата. На практика често се оказва, че това не е така. При авария те с изненада установяват, че не всички системи за съхранение предлагат истински backup режим. Батерията може да е напълно заредена, но къщата пак да остава без ток.
Причината за това е в самата логика на развитие на технологиите. Производителите на хибридни инвертори тръгват от стринговите соларни инвертори и впоследствие добавят функция за резервирано захранване. Тези инвертори работят паралелно с мрежата и товара, а при отпадане на мрежата е необходимо разкачване посредством електронен или механичен ключ, като времето за превключване може да варира между 10 и 500 ms. Това усложнява и оскъпява системата, а в редица случаи тази функция изобщо липсва или се предлага на клиентите като допълнителна опция. Това е фундаментално различен подход от този при UPS системите, при които backup режимът е основната функция. Там захранването се филтрира постоянно и превключването между байпас и инвертор е с нулево време, което осигурява непрекъсваемост на електрозахранването дори при много кратковременни смущения.
Именно тук се проявяват и основните предизвикателства при избора на правилната система за съхранение на енергия. Необходимо е да се прецени дали обектът предполага наличието на високи пускови токове, например при помпи или електродвигатели, както и дали товарът е трифазно балансиран или включва значителен дял монофазни машини. Важно е също да се оцени наличието и надеждността на външното мрежово захранване и дали системата ще работи и в островен режим, само на батерия и/или със слънчеви източници. Особено значение има работният температурен диапазон на батериите и поведението на системата при ниски и високи температури, включително ограниченията на тока, които всеки BMS въвежда, макар това рядко да е ясно документирано. Не на последно място трябва да се разглеждат и въпросите, свързани с местоположението и възможностите за сигурно дистанционно управление, без зависимост от интернет връзка или външни сървъри.
Наблюдавате ли и други интересни тенденци, които са свързани с интегрирането на батерийни системи в енергийната инфраструктура?
Паралелно с това наблюдавам и още една ключова тенденция, свързана с интегрирането на батерийни системи в инфраструктурата за бързо зареждане на електромобили. Най-съвременните решения при мощните зарядни станции от клас 400kW и 800kW все по-често се реализират на базата на модулна архитектура с повишена надеждност (N+1), двойни захранващи трасета и множество изходи за едновременна работа с леки автомобили и тежкотоварни превозни средства. В тези системи батериите играят двойна роля. Те осигуряват буфер при пиково натоварване и позволяват оптимално управление на мощността и стабилност на мрежата. Умното разпределение и превключване на енергия между отделните изходи, съчетано със способност за работа в условия на ограничена или нестабилна мрежова мощност, превръща тези решения в ключов елемент от бъдещата зарядна и енергийна инфраструктура.
В заключение бих искал да отбележа, че макар българската енергийна система да е проектирана добре и да е доказала своята надеждност през годините, днес тя започва да изостава спрямо изключително бързото навлизане и динамичното развитие на възобновяемите енергийни източници. Разпределеното производство на енергия за собствени нужди е ключов елемент от този преход. То може значително да намали разходите за електроенергия, да облекчи натоварването върху националната инфраструктура и да осигури по-голям комфорт и сигурност при евентуални ограничения или режим на тока.