Elektroenerģijas uzkrāšanas sistēmas (BESS)

Enerģijas uzkrāšana ir nākamais solis pēc saules elektrostacijas — tā ļauj uzņēmumiem ne tikai ražot, bet arī pārvaldīt elektroenerģiju savā labā. Ar bateriju enerģijas uzkrāšanas sistēmām (BESS – Battery Energy Storage System) iespējams izlīdzināt patēriņa pīķus, samazināt tīkla noslodzi, stabilizēt ražošanas procesus un veidot reālu enerģētisko neatkarību. Enerlink izstrādā un ievieš BESS risinājumus industriāliem, komerciāliem un publiskiem objektiem, pielāgojot tehnisko konfigurāciju katra objekta specifikai un elektroenerģijas patēriņa profilam.

Kāpēc uzņēmumiem nepieciešama enerģijas uzkrāšana

Mūsdienu elektroenerģijas tirgus kļūst arvien dinamiskāks – biržas cenas svārstās pa stundām, un pīķa stundās elektroenerģija kļūst būtiski dārgāka. Tajā pašā laikā iekārtu un ražošanas līniju jaudas pieaug, tīkla infrastruktūra noveco, un pieslēgumu palielināšana bieži vien ir dārga un laikietilpīga.

BESS sistēma šajos apstākļos kļūst par elastīgu instrumentu, kas ļauj:

  • samazināt elektroenerģijas izmaksas, izmantojot “peak shaving” – pīķa slodzes samazināšanu;
  • palielināt pašpatēriņu no saules vai citiem atjaunojamiem avotiem;
  • nodrošināt rezerves barošanu (UPS režīmu) kritiskajām iekārtām;
  • stabilizēt sprieguma svārstības un reaktīvo jaudu;
  • piedalīties balansēšanas un frekvences atbalsta tirgū (FRR, FCR).

Tādējādi akumulators kļūst par aktīvu elektroenerģijas aktīvu pārvaldības elementu, kas ne tikai glabā, bet arī pelna.

Pilns projektēšanas un ieviešanas cikls

Enerlink BESS risinājumi tiek projektēti un ieviesti “turn-key” formātā – mēs nodrošinām visu procesu no sākotnējās analīzes līdz pilnai ekspluatācijai.

1. Enerģijas profila analīze un modelēšana
Katrs projekts sākas ar detalizētu patēriņa datu izvērtēšanu (15 min vai 1 h intervālos), nosakot pīķa stundas, vidējo slodzi un potenciālo ietaupījumu. Balstoties uz datiem, tiek modelēti scenāriji dažādiem akumulatora tilpumiem (piemēram, 250 kWh, 500 kWh, 1 MWh), vērtējot to ekonomisko efektivitāti.

2. Sistēmas konfigurācija un tehniskais dizains
Tiek izvēlēts piemērots akumulatoru tips (parasti LiFePO4 vai NMC), invertoru sistēma (hibrīdā vai divvirzienu), kā arī vadības un aizsardzības arhitektūra.
Mēs definējam:

  • nominālo jaudu (kW) un kapacitāti (kWh);
  • izlādes un uzlādes jaudas līkni;
  • DC/AC interfeisa parametrus;
  • drošības, dzesēšanas un uzraudzības risinājumus.

3. Pieslēguma un drošības integrācija
Katrs BESS tiek savienots ar esošo sadalni, transformatoru vai tieši ar saules elektrostacijas invertoru (hibrīdā sistēma). Izstrādājam selektivitātes un tīkla drošības shēmas, iekļaujot automātisko atslēgšanos avārijas režīmos un pārsprieguma aizsardzību.

4. Montāža un testēšana
Sistēmas tiek uzstādītas konteineros, tehniskajās telpās vai āra skapjos. Enerlink nodrošina pilnu montāžu, kabeļu ievilkšanu, akumulatoru balansēšanu un BMS (Battery Management System) konfigurāciju.

5. Palaišana un uzraudzība
Pēc iedarbināšanas sistēma tiek pieslēgta uzraudzības platformai, kas sniedz reāllaika informāciju par akumulatora stāvokli, jaudu, temperatūru un ciklu skaitu.

Tehniskā arhitektūra un komponentes

Enerlink izmanto tikai sertificētus industriālus komponentus no starptautiski atzītiem ražotājiem – Huawei, Sungrow, BYD, Pylontech, CATL, Saft u.c.
Katra sistēma ietver:

  • Akumulatoru moduļus (Battery Racks) – LiFePO4 šūnas ar augstu termisko stabilitāti un vairāk nekā 6000 ciklu darbības resursu;
  • Invertoru sistēmu (PCS – Power Conversion System) ar dubulto virzienu darbību un tīkla sinhronizāciju;
  • Vadības sistēmu (EMS – Energy Management System), kas automātiski pārvalda uzlādi, izlādi un komunikāciju ar saules staciju vai tīklu;
  • Drošības sistēmas – aktīvā dzesēšana, dūmu un temperatūras sensori, automātiskā atslēgšanās, ugunsdzēšanas iekārta;
  • Saziņas moduļus integrācijai ar SCADA, Modbus vai TCP/IP protokoliem.

BESS risinājumi tiek pielāgoti konkrētam uzdevumam – pašpatēriņa optimizācijai, pīķu samazināšanai vai rezerves jaudai.

Uzstādīšanas formāti

Enerlink piedāvā vairākus BESS ieviešanas formātus:

  • Konteinerizētas sistēmas (0,5–5 MWh) – piemērotas rūpnieciskām teritorijām vai blakus saules parkam;
  • Iekštelpu skapji (50–250 kWh) – biroju, noliktavu vai ražošanas ēkām;
  • Modulāras sistēmas ar paplašināšanas iespēju – jaudas palielināšanai nākotnē, integrējot vairākus moduļus vienā vadības sistēmā.

Uzstādīšanas laikā tiek nodrošināta elektrodrošība, ventilācija un ugunsdrošības atbilstība, saskaņā ar LVS EN IEC 62933, 62619 un 62485-2 standartiem.

Darbības režīmi un funkcija

Enerlink BESS sistēmas darbojas vairākos režīmos:

  1. Peak Shaving (pīķu samazināšana)
    Akumulators izlīdzina lielās slodzes stundas, samazinot maksu par pieslēguma jaudu un pārmērīgu patēriņu.
    Piemērs: ja rūpnīcas ražošana rada īslaicīgas 500 kW pīķa slodzes, 250 kW/500 kWh BESS spēj tās kompensēt, ļaujot samazināt tīkla pieslēguma izmaksas par tūkstošiem eiro gadā.
  2. Load Shifting (enerģijas pārvietošana laikā)
    Baterija uzlādējas naktī vai brīžos, kad elektroenerģija ir lēta, un izlādējas dienas pīķos. Tas ļauj ietaupīt uz biržas cenu starpībām un stabilizēt elektroenerģijas izmaksas.
  3. Self-Consumption Optimization (pašpatēriņa optimizācija)
    Integrējot ar saules elektrostaciju, BESS saglabā dienas laikā saražoto elektroenerģiju un izmanto to vakara stundās, samazinot tīkla elektroenerģijas patēriņu līdz pat 70 %.
  4. Backup Power (rezerves barošana)
    Kritiskām iekārtām (piemēram, datu serveriem vai automatizētām ražošanas līnijām) BESS nodrošina nepārtrauktu darbību tīkla atslēgšanās gadījumā.
  5. Grid Services (tīkla balansēšana)
    Lielākas sistēmas (>1 MWh) var piedalīties balansēšanas un frekvences noturēšanas tirgū, saņemot ieņēmumus par jaudas pieejamību.

Ekonomiskais ieguvums

BESS investīcija atmaksājas dažādos veidos, atkarībā no lietošanas režīma:

  • Peak shaving režīmā – tipiski 3–6 gadi,
  • Pašpatēriņa optimizācijā – 6–8 gadi,
  • Tīkla pakalpojumu sniegšanā – 4–7 gadi (atkarībā no tirgus mehānismiem).

Turklāt akumulators ļauj samazināt elektroenerģijas izmaksu svārstības un aizsargā uzņēmumu pret tīkla pārtraukumiem, kas bieži izraisa ražošanas dīkstāvi vai zaudējumus.

Integrācija ar saules elektrostacijām

BESS sistēmas ir loģisks turpinājums saules elektrostacijām. Enerlink bieži īsteno hibrīdos projektus, kuros akumulators tiek pieslēgts tieši pie invertora DC pusē. Šāds risinājums nodrošina augstāku efektivitāti (līdz 98 %) un mazākus pārvēršanas zudumus.

Ar hibrīdo risinājumu:

  • akumulators uzlādējas tieši no saules paneļiem, neizmantojot tīklu;
  • elektroenerģija tiek patērēta tieši objektā vai uzkrāta vēlākai izmantošanai;
  • iespējama neatkarīga darbība “island mode” režīmā – piemēram, avārijas laikā vai tīkla traucējumu gadījumā.

Drošība un ekspluatācija

Enerlink ievēro visaugstākos drošības standartus – katra sistēma ir aprīkota ar ugunsdrošības un ventilācijas sistēmu, automātisku atslēgšanos pārlādēšanas gadījumā un pastāvīgu temperatūras monitoringu.

Ekspluatācijas laikā tiek nodrošināta:

  • akumulatoru balansēšana (SOC balanss),
  • termogrāfija un diagnostika,
  • BMS datu uzraudzība,
  • regulāra testēšana un tīrīšana,
  • programmatūras atjauninājumi un datu analīze.

Enerlink piedāvā pilnu uzturēšanas servisu (O&M), kas ietver datu uzraudzību, ikgadēju tehnisko apkopi un garantētu reaģēšanas laiku bojājumu gadījumā.

Standarti un normatīvā atbilstība

BESS sistēmas tiek projektētas un realizētas saskaņā ar:

  • LVS EN IEC 62933-5-2 (drošības prasības akumulatoru sistēmām),
  • LVS EN 62477-1 (jaudas elektronikas drošība),
  • LVS EN 50549-1/2 (mikroģeneratoru pieslēgums tīklam),
  • LVS EN 61508 (funkcionālā drošība).

Enerlink nodrošina visu nepieciešamo dokumentāciju tīkla operatoriem, ugunsdrošības dienestiem un būvvaldei, tostarp elektroshēmas, mērījumu protokolus un drošības aprakstus.

Ilgtspējība un nākotnes perspektīva

Akumulatoru tehnoloģijas attīstās ļoti strauji – pēdējos piecos gados enerģijas cena uzglabāšanai samazinājusies vairāk nekā par 70 %. Nākotnē BESS kļūs par neatņemamu katras elektroapgādes sistēmas sastāvdaļu. Tas nozīmē, ka uzņēmumi, kas integrē uzkrāšanu jau tagad, iegūst konkurences priekšrocības – stabilāku energobilanci, zemākas izmaksas un iespēju piedalīties jaunajos tirgos, kur elektrība ir resurss, ar kuru var tirgoties.

Enerlink redz BESS kā centrālo elementu viedo energosaimniecību attīstībā – kopā ar saules, vēja un elektromobilitātes infrastruktūru. Mūsu risinājumi tiek projektēti modulāri, lai tos varētu integrēt nākotnē ar mikrotīkliem (microgrids), uzlādes stacijām un enerģijas vadības sistēmām (EMS).

Kopsavilkums

Enerģijas uzkrāšana ir nevis nākotnes ideja, bet šodienas instruments, kas dod uzņēmumiem reālu kontroli pār enerģijas izmaksām un drošumu. BESS ļauj plānot, kad elektroenerģija tiek lietota un cik tā maksā, nodrošinot vienlaikus finansiālu efektivitāti, drošību un ilgtspēju.

Enerlink piedāvā pilna cikla BESS risinājumus – no modelēšanas un projektēšanas līdz ekspluatācijai un datu analītikai. Mūsu mērķis ir radīt praktiskus, drošus un ekonomiski pamatotus risinājumus, kas palīdz klientiem pārvaldīt enerģiju ar maksimālu precizitāti un minimālām izmaksām.

Enerģijas uzkrāšana vairs nav luksusa risinājums – tā ir jaunā norma jebkurā modernā uzņēmumā, kas vēlas būt enerģētiski neatkarīgs un gatavs nākotnes izaicinājumiem.