Развиваме идеята за облачно съхранение на енергия
Александър Воденичаров, управител на Исе Енерджи
Уважаеми г-н Воденичаров, бихте ли разказали за най-новата разработка на Исе Енерджи - SES Grid (Smart Energy Storage Grid)?
Ние, заедно се партньорите от КРАТЕХ, развиваме идеята за Облачно съхранение на енергия, с оловни акумулатори, защото са най-евтини, най-достъпни и най-безопасни (имат и един недостатък, който е по-голямото специфично тегло на единица съхранена мощност, но имайки предвид, че системите са стационарни, това няма особено значение). Нашите акумулатори имат почти нулева цена, защото ние ги вземаме от потребителите, преди да влязат в системата за рециклиране, удължаваме жизнения им цикъл с до 9 години и след това отново могат да влязат за рециклиране, защото за тях е заплатена продуктова такса при вноса, която се използва именно за рециклиране от съответните сертифицирани предприятия. За сравнение, експлоатационните разходи за 50 години за Energy Storage с капацитет 1 MWh за нашата концепция е 12500 евро (ако заменяме всяка година батериите, иначе е още по-евтино), а еквивалентното решение с литиеви батерии е около 2.5 мил. Евро - разлика от 200 пъти в наша полза.
Какви други предимства има системата?
Друго предимство на нашите Системи за съхранение на Енергия, базирани на концепцията за „Умни Съставни Батерии“, е капацитетът на нашите SES (Smart Energy Storages), разпределен в множество паралелно работещи високоволтови батерии, с нисък ток (до 0.1С), за да намалим стотици пъти загубите, които са право пропорционални на високите токове. Избрали сме напрежението на нашите високоволтови батерии да е равно на стандарта на стринговете във PV парковете (450, 800 или повече волта), за да можем да получаваме зарядните си мощности директно от стринговете и впоследствие да отдаваме акумулираната енергия отново в същата точка, като по този начин елиминираме двойното преобразуване DC-AC и обратно AC-DC, повишавайки ефективността с поне 15%.
Ние имаме десетки пъти по-висока надеждност на батерийните блокове, защото те не са една батерия (като при литиевите технологии), а десетки и стотици паралелно използвани вискоковолтови умни съставни батерии. Mожем да следим състоянието на всеки елемент от умната съставна батерия, да въздействаме на всяка батерия, повишавайки здравния є статус, да заместваме по време на работа всяка евентуално прекъснала батерия и да дозаредим/разредим по време да работа тези батерии, които са в състояние на различен заряд от масовия за батерията в момента. Всички тези действия, операции и данни за батериите се събират в облачен data център, където с данните оперират различни автономни агенти, които реализират всички функционалности на SES Grid концепцията.
Какви са ползите за индустриалните потребители?
Това, за което повечето комерсиално ориентирани потребители се интересуват (търговия на борсата в избрани часови зони или time shifting) е друг, конкретен казус за приложението на наличните при всеки енергиен търговец Energy Storages. За момента ние не знаем какви собствени ВЕИ мощности има, какъв е характера на потреблението (товаров профил по време, консуматори и др. критерии и др.), какъв капацитет за съхранение е необходим за собствени нужди, освен за търговска цел и много други и важни аспекти на темата съхранение на ВЕИ, произведена на конкретна производствена площадка и т.н. Ако имаме предвид включване на потребление от Energy Storages към конкретна вътрешна мрежа, то това е въпрос на алгоритъм, който можем да въведем в системата и не е необходимо нищо друго, освен енергийния търговец или даден потребител да притежава BESS, който да бъде използван за конкретните нужди.
Какви са ползите за останалите потребители?
Концентраторите на Енергия (Smart Energy Storages) по същество са елементи от система за бързо съхраняване на електроенергия, която след това за кратко време отдава съхранената енергия например в зарядна станция за електромобили, където за стандарт е прието, че зарядните станции трябва да осигуряват по стандарт 50 kW захранваща мощност по време на заряд. Ако на една площадка има повече от една зарядна станция, електроразпределителната мрежа на практика не може да осигури необходимата мощност от 50kW за всеки зареждан автомобил, затова е необходимо да се осигури предварително събрана и съхранена енергия, която да бъде отдадена за късо време - за 20 до 40 минути, така че транзитно преминаващите автомобили да се дозареждат или презареждат за обозримо време, докато пътниците се освежат и релаксират с освежителни напитки и закуски например.
Ако има възможност локално да бъде изграден малък ВЕИ парк, дори до 30 kWp, това би дало възможност да се генерира и съхрани до 300kW/h електроенергия, с която могат да бъдат заредени дори около 15 автомобила, като допълнителен ефект би бил приблизително утроено количество произведена и съхранена електроенергия, което не би било възможно без т. нар. концентратор/сторидж на енергия. В случая се използват евтини оловни батерии, в стационарен/тягов режим, като се използват патентовани решения за удължаване на живота (до 10 години), броя цикли (до над 1200 при пълно разреждане) и капацитета им, макар че работният им режим в случая е разреждане до 50% и токове до 10 А. За 50 kW зарядна станция, се препоръчва 500 kW/h (0,8 MW/h) сторидж, състоящ се от около 800 акумулатора, които могат да бъдат поместени в шкаф с размери 9,80/0,6/2,00 метра, т. е. около 11 куб. м., разположен на открито.
Системата се управлява облачно, има пълен мониторинг на процесите и цената є би била между 5 и 10 пъти по-ниска от подобни дори китайски решения. С подобно решение могат да бъдат заредени 20-30 автомобила на ден и то само с акумулираната енергия. За 100 kW зарядна станция, се препоръчва 1 MW/h сторидж, състоящ се от около 1200 акумулатора, които могат да бъдат поместени в шкаф с размери около 14 куб. м., разположен на открито. Системата се управлява облачно, има пълен мониторинг на процесите и цената є би била между 5 и 10 пъти по-ниска от подобни дори китайски решения. С подобно решение могат да бъдат заредени 30-50 автомобила на ден и то само с акумулираната енергия. Освен за зареждане на електромобили, Умните Съставни Батерии концентратори могат да бъдат инфраструктурна част от „smart microgrid” мрежи и могат да връщат в мрежата предварително зададено количество енергия при нужда и/ или заявка.
Използването на Smart Energy Storages по гореописания начин ще позволи да се възвърне инвестицията в тях за период до около една година, основният ефект обаче е възможността да захранват сигурно система от зарядни станции за електромобили, водородни паркове за „зелен“ водород, за водородни зарядни станции за автомобили, да бъдат използвани като елементи от балансираща група в електропроизводството, да бъде силно поевтинена произвежданата от природен газ електроенергия, поради намаляването на емисиите CO2. Предлаганата система е модулна, мобилна, дистанционно управляема и при масово производство би била между 10 и 20 пъти по-евтина от дори китайски подобни системи, защото е базирана на няколко патентни решения и уникални принципи на управление и специфични акумулаторни модули.