Tvornice mogu integrirati sustave za pohranu energije kako bi upravljale svojim troškovima, osigurale stalnu opskrbu energijom i ispunile zahtjeve održivosti. Među mnogim sustavima za pohranu energije, baterije litij-željezo-fosfata (LFP) prednost imaju zbog sigurnosti, dugog vijeka trajanja ciklusa i radnog raspona temperatura. Međutim, postoji mnogo LFP baterija i integracija najprikladnijih sustava za pohranu energije zahtijeva razumijevanje specifičnih potreba tvornice, tehničkih specifikacija proizvoda te ponuda dobavljača. U nastavku su navedeni najrelevantniji okviri za tvornice.

1. Počnite s jasnom procjenom energetskih potreba tvornice

Prije odabira LFP sustava za pohranu energije temeljno je važno da tvornica procijeni svoje glavne energetske ciljeve. Ovo je najvažnija točka za određivanje konfiguracijskih specifikacija sustava.

Definirajte ključne scenarije primjene: Odaberite primjenu sustava kao smanjenje vršnog opterećenja (ušteda na troškovima električne energije tijekom sati vršnog opterećenja), rezervno napajanje (omogućavanje neprekidnog rada kritične opreme), sudjelovanje u virtualnoj elektranama (VPP) (zarađivanje dodatnih prihoda putem regulacije mreže) ili upravljanje nestabilnošću između tri faze (poboljšanje kvalitete struje). U svakom od ovih slučajeva, proizvod zahtijeva različito dimenzioniranje s obzirom na kapacitet i brzinu reakcije. Kod slučajeva rezervnog napajanja, sustavi su projektirani s mogućnošću brzog prebacivanja, dok smanjenje vršnog opterećenja zahtijeva sustave dizajnirane s velikim kapacitetom i visokom učinkovitošću ciklusa.

Izvedite jedinstvene energetske parametre: Odredite snagu sustava (kW) i kapacitet pohrane energije (kWh) na temelju zabilježenog uzorka potrošnje energije. Na primjer, uzmite u obzir tvornicu s maksimalnom dnevnom potrošnjom električne energije od 500 kW i razlikom u cijeni od 0,15 USD/kWh za struju izvan vršnog opterećenja (vrijeme maksimalne potrošnje). Takva tvornica ostvarila bi značajne uštede u troškovima uz LFP sustav od 200 kW/800 kWh.

Uključite dizajn za budući rast: Tvornice integriraju nove izvore energije (poput solarnih panela na lokaciji) i proširuju proizvodnju, a povećane potrebe za energijom te novi izvori energije već bi trebali biti uzeti u obzir putem LFP proizvoda dizajniranih za skaliranje. To omogućuje nadogradnju sustava umjesto potpune zamjene, smanjujući dugoročne troškove.

2. Analizirajte pokazatelje performansi LFP proizvoda

Različiti LFP proizvodi za pohranu energije utjecat će na operativnu učinkovitost i vijek trajanja. Svaka tvornica treba usredotočiti se na tri glavna pokazatelja:

Vijek trajanja ciklusa i stopa degradacije: kvalitetni LFP proizvodi imaju vijek trajanja od 3.000–6.000 ciklusa (pri dubini pražnjenja od 80%, DoD) i godišnju degradaciju manju od 2%. Uzmimo, na primjer, LFP proizvode četvrte generacije (kao što su oni iskusnih dobavljača) koji optimalno rade s elektrodnim materijalima i imaju poboljšani vijek trajanja od više od 5.000 ciklusa; to znači da će LFP sigurno raditi 10-15 godina.

Sigurnosne performanse. Sigurnost je obavezna za energetske sustave u tvornicama i mora biti prioritet. Tražite proizvode s višeslojnim mehanizmima zaštite, kao što su zaštita od prekomjernog punjenja/pražnjenja, zaštita od kratkog spoja i sprečavanje termičkog izbijanja. LFP kemija, za razliku od drugih vrsta litij-ionskih baterija, relativno je termodinamički stabilnija, ali napredan BMS dodatno smanjuje rizike od požara/eksplozije.

Učinkovitost korištenja energije. Učinkovitost izmjeničnog ciklusa (RTE) LFP sustava treba biti veća od 85%. Što je viši RTE, to su gubici energije niži. Za tvornicu koja svaki mjesec koristi 10.000 kWh pohranjene energije, povećanje RTE-a s 85% na 90% uštedjet će 500 kWh godišnje.

Stručnost i pozadinsko znanje dobavljača ključni su za implementaciju projekta skladištenja energije LFP. Stoga je važno da tvornice ne sklapaju ugovore ili partnerstva s dobavljačima koji se fokusiraju isključivo na potrošačke ili male sustave za pohranu energije, već da traže one koji su pokazali specijalizaciju u industrijskom i komercijalnom (C&I) sektoru.

Procijenite iskustvo i razvoj proizvoda: Potražite dobavljače koji imaju najmanje desetljeće iskustva na području komercijalnih i industrijskih (C&I) sustava za pohranu energije. Dobavljači koji se bave inovacijama u području pohrane energije još od kasnih 2000-ih godina i koji su izdali inačice proizvoda ili nadogradnje do četvrte generacije vjerojatno posjeduju razumijevanje problema u tvornicama, uključujući rad u teškim industrijskim uvjetima (visoke temperature, prašina) te složenu integraciju s tvorničkim električnim mrežama.

Procijenite prilagodbu: S obzirom na potrošnju energije, tvornice se međusobno razlikuju, pa gotova rješenja ili standardne ponude vjerojatno neće biti dovoljna. Najbolji dobavljači mogu razviti sveobuhvatna pojedinačna energetska rješenja, uključujući projektiranje sustava, instalaciju sustava i održavanje nakon puštanja u pogon. Za to su potrebni iskusni dobavljači, jer napredna tvornica s hibridnim LFP sustavima koji uključuju sustave superkondenzatora nije uobičajena ponuda.

Procijenite korisničku podršku nakon prodaje: Budući da LFP sustavi za pohranu energije uključuju performanse baterije (ažuriranja BMS softvera i provjere stanja), potrebno je redovito održavanje. Stoga dokumentacija za održavanje treba uključivati tehničku podršku 24/7, usluge održavanja na licu mjesta te sveobuhvatnu garancijsku dokumentaciju (npr. jamstvo – 5 godina na proizvod, jamstvo performansi – 2.000 ciklusa).

5. Provjerite integraciju s postojećom infrastrukturom tvornice

Bez obzira na kvalitetu LFP proizvoda, ako se ne može povezati s električnim sustavom tvornice, loše se integrira.

Potvrdite električnu kompatibilnost: Napon (AC/DC) i frekvencija LFP sustava moraju odgovarati parametrima mreže u tvornici. Na primjer, industrijska okruženja često uključuju trofazne 380V sustave, pa ako odaberete jednofazni proizvod, pojavit će se problemi s integracijom.

Provjerite prostor i zahtjeve za instalaciju: Za tvornice s ograničenjima unutarnjeg prostora moguće je odabrati vanjske ormarićeve LFP sustave (prašinom i vodom otporne) koji se mogu postaviti izvan zgrade. Moraju se osmisliti projektne rješenja za optimalno postavljanje (po mogućnosti izbjegavajući izravnu sunčevu svjetlost ili područja visoke vlažnosti) temeljem terenskih pregleda.

Integrirajte ga u sustave za upravljanje energijom (EMS): Ako tvornica koristi EMS za nadzor potrošnje energije, LFP sustav bi trebao raditi unutar tog okvira. To omogućuje operatorima centralizirano upravljanje (automatsko punjenje tijekom neradnih sati i pražnjenje tijekom vršnih sati).

Zaključak

Postoji strategija i kompromisi pri odabiru LFP proizvoda za pohranu energije za tvornicu s obzirom na procjenu troškova, performansi i vrijednosti tijekom vremena. Tvornice mogu odabrati sustav koji minimizira troškove energije, poboljšava stabilnost napajanja i pridonosi održivom razvoju tako da krenu od jasnih energetskih zahtjeva, procijene performanse sustava, surađuju s vještim dobavljačima te provjere integraciju sustava i infrastrukture. Za ove tvornice ključno je surađivati s pouzdanim dobavljačima LFP sustava u sektoru pohrane energije za komercijalne i industrijske svrhe, koji imaju 16 godina iskustva u industriji i nude proizvode četvrte generacije, kako bi ostvarile sve prednosti koje nudi LFP pohrana energije.