Гарантиране на енергийна устойчивост и непрекъснатост на операциите

Как системите за съхранение на енергия в батерии (BESS) осигуряват непрекъснатост на операциите по време на прекъсвания в електропреносната мрежа

Системите за съхранение на енергия в батерии, или както често се наричат BESS, предлагат основно резервиране при прекъсване на електропреносната мрежа, като поддържат гладко функциониране на операциите за бизнеси, които не могат да си позволят да спрат. Говорим и за реални пари – проучвания показват, че компании губят около 740 хил. долара всеки път, когато има неочаквано спиране, според проучване на Ponemon от миналата година. Тези системи преминават към съхранената енергия почти мигновено благодарение на умните си контролни функции, намалявайки времето за въстановяване след прекъсвания с почти три четвърти. Това прави голяма разлика за места като сървърни ферми, медицински съоръжения и фабрики, където прекъсванията в захранването не са просто неудобни, а действително опасни както за хората, така и за оборудването.

Инсталиране на BESS зад електромера (BTM) и тяхното въздействие върху енергийната независимост

Индустриални съоръжения могат да съхраняват излишна енергия от слънце или вятър директно на мястото си благодарение на решения за съхранение на енергия зад счетоводния уред (BTM). Това означава, че те не трябва да разчитат толкова много на основната електрическа мрежа. Според проучване от 2024 г., когато производители монтирали тези системи за съхранение на енергия в батерии (BESS), те постигнали намаления между 18 и 22 процента в техните най-високи електрозаявки по време на пикови часове. Спестяванията идват от възможността да управляват кога да черпят енергия, въз основа на разликите в цените през деня. С около 43 процента от индустриалните ръководители, които в момента дават приоритет на локалното съхранение, тъй като цените на енергията непрекъснато флуктуират, BTM системите бързо стават незаменими инструменти за управление на енергийните рискове в заводите по цялата страна.

Примерен случай: Разгръщане на BESS в производствени заводи за предотвратяване на простои в производството

Един от големите производители на автомобили инсталира модулни системи за съхранение на електроенергия в шестте си производствени площадки в цялата страна, като поддържа почти перфектна работа дори когато местните електропрениосни мрежи излизат от строй. Тези инсталации спестяват около 2,1 милиона долара годишно, които преди се губеха по време на прекъсвания на захранването, а също така отварят възможности за нови източници на приходи чрез инициативи за управление на търсенето. Според данни, публикувани миналата година в Доклада за енергийна устойчивост, компаниите, които прилагат подобни подходи, вече не просто решават проблеми, свързани с ненадеждното електрозахранване. Те всъщност превръщат някогашна скъпа главоболие в ценна актив, който генерира приходи едновременно от две различни посоки.

Тенденция: Увеличаване на прилагането на модулни и мащабируеми системи за съхранение на електроенергия с цел индустриална устойчивост

Все повече индустриални оператори избират модулни системи за съхранение на енергия (BESS) напоследък, защото те се инсталират приблизително с 24 процента по-бързо и струват около 35 процента по-малко през целия си експлоатационен срок в сравнение с традиционните фиксирани системи. Възможността за мащабируемост също е доста впечатляваща – обхваща всичко от малки инсталации с капацитет 500 kWh до големи проекти с 50 MWh. Забелязахме, че този тренд набира скорост в тежката индустрия, където темпът на усвояване е нараствал с около 32% годишно от началото на 2022 г. Какво го прави толкова привлекателен? Ами, предприятията могат постепенно да разширяват капацитета си за съхранение на енергия в синхрон с развитието на операциите си – което е от голямо значение, тъй като почти две трети от мениджърите на производствени съоръжения казват, че им е необходима система, която да може да се адаптира към променящите се изисквания на работната площадка.

Подпомагане на интегрирането на възобновяема енергия и целите за устойчивост

Предизвикателства при интегрирането на възобновяемата енергия с индустриални електроенергийни системи

Заводите и електроцентралите изпитват затруднения, когато се опитват да въведат слънчеви панели и вятърни турбини в енергийната си смес, защото тези източници просто не произведат енергия постоянно през деня. Слънцето залязва, а вятърът стихва, което създава проблеми за стабилността на електрическата мрежа. Възобновяемата енергия представляваше около 22 процента от общо използваната енергия в Европа миналата година според съобщенията, но тази променливост оказва сериозно натоварване върху старите мрежи, които не са проектирани да се справят с електроенергия, движеща се в двете посоки. Когато прекалено много зелена енергия изведнъж влезе в мрежата, честотните нива започват да колебят извън нормалните граници, като +/- 0.5 Hz, което нарушава работата на машини, работещи непрекъснато в заводите, където точността във времето е от съществено значение.

Системи за съхранение на енергия с батерии (BESS), които осигуряват използване на възобновяема енергия 24/7 в индустриални операции

Съвременните съоръжения за съхранение на енергия (BESS) съхраняват излишъка от слънчева и вятърна енергия с ефективност от 92–96% при цикъл на зареждане/разреждане, което позволява на фабриките да поддържат използване на възобновяеми източници от 70–80% след залез слънце. Комбинирането на възобновяеми източници със съхранение намалява въглеродния отпечатък на индустрията с до 60%, което прави BESS жизненоважно за постигане на целите за дългосрочна декарбонизация.

Примерен случай: Слънчеви системи със съхранение в индустриални паркове, намаляващи зависимостта от мрежата

Проект за слънчева енергия със съхранение от 50 MW в европейски индустриален парк, подкрепен от 120 MWh капацитет на батерии, намалил зависимостта от мрежата с 40% в пиковите часове. Системата осигурява 18 часа резервно захранване и поддържа напрежението в рамките на ±2% от номиналните стойности, което доказва, че тежката индустрия може да функционира надеждно използвайки предимно възобновяема енергия.

Тенденция: Увеличение на използването на енергийни съоръжения, свързани към мрежата, за балансиране на възобновяемите източници

Порастнаха с 210% между 2020 и 2023 г. разпределените BESS за балансиране на възобновяемата енергия, което се дължи на задълженията на ЕС за постигане на 42,5% възобновяема енергия до 2030 г. Тези системи сега осигуряват 83% от услугите за регулиране на честотата в индустриални региони и генерират годишно 740 долара/кВт чрез участие в пазари на капацитет.

Повишаване на икономическата ефективност чрез стратегически управление на енергията

Ролята на BESS в намаляването на разходите за електроенергия чрез управление на пиковото натоварване и таксите по спрос

Системите за съхранение на енергия (BESS) помагат на индустрията да намали разходите за енергия с 20–30% чрез управление на пиковото натоварване – съхраняване на енергия по време на часове с ниско търсене и използването ѝ по време на периоди с високо търсене. Обекти, използващи комерсиални стратегии за управление на енергията, съобщават за намаления до 40% в таксите по спрос, тъй като BESS предотвратяват краткосрочните електрозахранвания от надхвърляне на договорените лимити.

Решения за съхранение на енергия за управление на пиковото търсене и намаляване на сметките за електроенергия в индустрията

Съвременните BESS автоматично следят цените на мрежата и потреблението на обекта, като преместват до 90% от употребата при пиков товар към периоди с по-ниски разходи. Тази функция е особено ценна в региони като Калифорния и Тексас, където таксите за индустриално търсене надхвърлят 25 долара за киловат месечно, което прави BESS рентабилна защита срещу променливите тарифи.

Аналитичен преглед: Средната възвръщаемост на инвестицията на системите за съхранение на енергия в батерии в тежката индустрия надхвърля 12% годишно

Анализа от 2024 г. на 120 производствени предприятия разкри, че BESS осигурява постоянни печалби чрез:

• 13% в резултат на намалени такси за търсене
• 7% в резултат на допълнителни услуги към електропреносната мрежа
• 5% в резултат на избягване на загуби от простои, предизвикани от прекъсвания

Системите постигат изплащане в рамките на 4–7 години, като най-бързо връщане на инвестицията се наблюдава в стоманолеярни и химични заводи, поради високите основни разходи за енергия.

Подобряване на стабилността на мрежата и надеждността на индустриалното захранване

Услуги по регулиране на честотата, предоставени от системи за съхранение на енергия в батерии, за стабилизиране на местните електропреносни мрежи

BESS реагира на колебания в честотата 100 пъти по-бързо от топлинни централи, като инжектира или абсорбира енергия в рамките на милисекунди, за да предотврати каскадни изключения. Според Доклада за стабилност на мрежата в Ибериите през 2024 г., обекти, използващи BESS за регулиране на честотата, са изпитали 83% по-малко прекъсвания на производството по време на регионални смущения в мрежата.

Напреднали приложения на BESS за поддържане на надеждността на мрежата по време на високотоварни индустриални периоди

Използването на BESS (Battery Energy Storage Systems – системи за съхранение на енергия с батерии) става все по-популярно сред производителите, и то по две основни причини: те помагат за поддържане на електрозахранването по време на прекъсвания и намаляват разходите, свързани с високото търсене на енергия. Според данни от доклада на National Grid Modernization Initiative през миналата година, тези системи са намалили проблемите с натоварването на електропреносната мрежа с около 41% в индустриални райони в Средния запад на САЩ по време на изключително тежките вълни на високи температури през 2023 г. Новите модели на тези системи за съхранение могат дори автоматично да преминават в различни режими на работа, в зависимост от нуждите на мрежата в даден момент – използвайки текущи телеметрични данни, за да решат дали да поддържат напрежението или да балансират товарите през деня.

Анализ на контроверзията: прекомерна зависимост от BESS срещу инвестиции в дългосрочни модернизации на електропреносната мрежа

Системите BESS определено осигуряват бързи приноси за устойчивост, но все още има много дискусии дали инвестициите в съхранение имат смисъл в сравнение с усилването на мрежата за бъдещето. Някои хора отбелязват, че около две трети от разходите на американската индустрия за енергия в момента отиват за батерийни системи за съхранение според Wood Mackenzie от миналата година, което може да означава, че недостатъчно средства постъпват в проекти за предаване, които всъщност биха могли да утроят капацитета на съществуващите системи. От друга страна, поддръжниците на модулните BESS твърдят, че тези системи осигуряват незабавни реални подобрения в надеждността, докато големите инфраструктурни проекти обикновено отнемат между седем и дванадесет години, докато се реализират.

Стратегия: Разполагане на BESS заедно с подстанции за подобряване на ефективността на доставките на енергия в индустриални зони

Водещи автомобилни производители са намалили загубите на енергия с 19%, чрез инсталиране на BESS на по-малко от 500 метра от основни подстанции. Това осигурява директно абсорбиране на излишъка от възобновяема енергия през периодите на ниско търсене, като съхранената енергия се използва повторно по време на високото търсене сутрин. Първите прилагачи съобщават за 22% по-бързо възстановяване на мрежата след аварийни събития в сравнение с традиционните разпределени системи за съхранение.

Оптимизиране на индустриалното управление на енергията чрез интелигентни BESS технологии

Ефективност при зареждане и разреждане в съвременни системи за съхранение на енергия в батерии

Съвременните BESS постигат 92–97% ефективност при цикъл зареждане-разреждане чрез използване на напреднали литиево-йонни технологии и течното охлаждане. Това минимизира загубите на енергия при многократни цикли, осигурявайки по-голямата част от енергията да достига до индустриалното оборудване. Системите, проектирани с оглед на термична стабилност, запазват ефективността си при продължителни периоди с висок търсене, удължавайки експлоатационния живот с до 15 години.

Използване на BESS за управление на пиковото натоварване и балансиране на търсенето в реално време в заводите

Все повече компании използват системи за съхранение на енергия в батерии (BESS), тъй като те могат да намалят разходите за електроенергия с между 20 и 35 процента. Повечето индустриални предприятия харчат между 30 и 50 процента от месечните си разходи за енергия само за такси по тарифен клас. Когато компаниите съхраняват енергия по време на часове с ниско търсене, вместо да я използват наведнъж по време на високо търсене, те спестяват сериозни средства. Според проучване, публикувано миналата година от Националната лаборатория за възобновяема енергия, обекти, които използват такива решения за съхранение, намаляват пиковото си потребление от мрежата с почти 50 процента. Това ниво на намаление прави голяма разлика за производители и други големи потребители на енергия в цялата страна.

Стратегия: Диспечинг на енергия в реално време чрез AI-интегрирани BESS контроли

Системи за управление на енергия с изкуствен интелект анализират 12+ променливи —включително прогнози за времето, натоварване на оборудването и тарифни структури—за оптимизация на операциите на BESS. Примерен случай от 2025 г. показа, че системите за диспечиране, базирани на изкуствен интелект, постигнаха:

• 18% по-бърз отговор на ценовите промени в мрежата
• 22% намаление в разходите за деградация на батериите
• 95% точност на прогнозиране за генерацията на слънчева енергия

Тези интелигентни контролни системи осигуряват плавни, автоматични преходи между мрежата, възобновяемите източници и съхранената енергия, като по този начин се максимизира надеждността и възвръщаемостта от инвестицията.

Често задавани въпроси

Какво е система за съхранение на енергия в батерии (BESS)?

Система за съхранение на енергия в батерии (BESS) е технология, проектирана за съхраняване и управление на енергия, осигурявайки електрическа мощност, когато е необходима. Тя помага на предприятията да поддържат оперативната непрекъснатост по време на прекъсвания на захранването и подобрява енергийната ефективност чрез съхраняване на излишна енергия за употреба в часовете на висок търсене.

Какви са ползите от BESS за индустриалните операции по време на прекъсвания в мрежата?

BESS осигуряват незабавно резервно захранване при изключване на мрежата, значително намалявайки простоите. Благодарение на бързото им превключване към съхранената енергия предприятията могат да възстановят операциите си бързо, минимизирайки загубите и поддържайки стандартите за безопасност в критични среди като здравеопазването и производството.

Каква роля играят BESS при интегрирането на възобновяема енергия в индустриални системи?

BESS съхраняват излишната възобновяема енергия, генерирана от източници като слънчева и вятърна енергия, което позволява на индустриите да използват чиста енергия дори когато тези източници не произведат активно енергия. Тази интеграция помага за намаляване на въглеродния отпечатък и поддържа инициативи за устойчивост.

Как BESS системите допринасят за икономическа ефективност в тежката индустрия?

Чрез осъществяване на пикови режектори и управление на таксите за търсене, BESS намаляват разходите за електроенергия, като съхраняват енергия по време на по-евтините непикови часове и я използват по време на скъпите пикови периоди. Това стратегическо управление на енергията може да намали оперативните разходи с до 30% в тежката индустрия.

Предпочитат ли се модулните BESS системи пред фиксираните системи?

Да, често се предпочитат модулни BESS системи поради тяхната мащабируемост и по-ниска цена. Те позволяват на индустриите постепенно да увеличават капацитета си за съхранение на енергия по мере на необходимост, което ги прави подходящи за променящите се нужди от енергия и намалява разходите за инсталиране с около 35% в сравнение с фиксираните системи.