Fabryki mogą integrować systemy magazynowania energii, aby kontrolować koszty, zapewnić stabilne dostawy energii oraz spełniać wymagania dotyczące zrównoważoności. Spośród wielu systemów magazynowania energii, akumulatory litowo-żelazowo-fosforanowe (LFP) są preferowane ze względu na bezpieczeństwo, długą żywotność cykliczną oraz zakres roboczych temperatur. Niemniej jednak, istnieje wiele rodzajów akumulatorów LFP, a integracja najbardziej odpowiednich systemów magazynowania energii LFP wymaga zrozumienia specyficznych potrzeb fabryki, specyfikacji produktów oraz ofert dostępnych u dostawców. Poniższe informacje zawierają najbardziej istotne ramy działania dla fabryk.

1. Rozpocznij od jasnej oceny potrzeb energetycznych fabryki

Przed wybraniem systemów magazynowania energii LFP, podstawowe znaczenie ma ocena głównych celów energetycznych przez fabrykę. Jest to najważniejszy punkt decydujący o konfiguracyjnych specyfikacjach systemu.

Zdefiniuj kluczowe scenariusze zastosowania: Wybierz zastosowanie systemu jako wyrównywanie szczytów obciążenia (oszczędność kosztów energii w godzinach szczytu), zasilanie rezerwowe (umożliwiające bezprzerwowe działanie krytycznego sprzętu), udział w wirtualnej elektrowni (VPP) (uzyskiwanie dodatkowych przychodów poprzez regulację sieci) lub zarządzanie niesymetrią faz (poprawa jakości energii). W każdym z tych przypadków wymagane jest dobrane indywidualnie skalowanie produktu pod względem pojemności i szybkości reakcji. W przypadkach zasilania rezerwowego systemy projektuje się z możliwością szybkiego przełączania, natomiast wyrównywanie szczytów wymaga systemów o dużej pojemności i wysokiej sprawności cyklu.

Wyprowadź unikalne parametry energetyczne: Określ moc systemu (kW) i pojemność magazynowania energii (kWh) na podstawie zarejestrowanego wzorca zużycia energii. Na przykład, rozważ fabrykę z maksymalnym dziennym zużyciem prądu wynoszącym 500 kW oraz różnicą cen energii w godzinach szczytu i poza szczytem wynoszącą 0,15 USD/kWh. Używanie systemu LFP o mocy 200 kW/800 kWh przyniosłoby znaczące oszczędności kosztów.

Zadbaj o projekt umożliwiający przyszły rozwój: Fabryki integrują nowe źródła energii (takie jak panele fotowoltaiczne na terenie zakładu) i poszerzają produkcję, a zwiększone zapotrzebowanie na energię oraz nowe źródła powinny zostać już wzięte pod uwagę przy doborze produktów LFP zaprojektowanych z myślą o skalowaniu. To pozwala na uaktualnienie systemu zamiast jego całkowitej wymiany, redukując koszty długoterminowe.

2. Przeanalizuj wskaźniki wydajności produktów LFP

Różne produkty magazynowania energii LFP wpływają na efektywność działania i czas użytkowania. Każda fabryka powinna skupić się na trzech głównych wskaźnikach:

Cykl życia i wskaźnik degradacji: wysokiej jakości produkty LFP mają cykl życia wynoszący od 3000 do 6000 cykli (przy głębokości rozładowania DoD na poziomie 80%) oraz roczną degradację poniżej 2%. Weźmy na przykład produkty LFP czwartej generacji (np. tych od doświadczonych dostawców), które optymalnie działają dzięki materiałom elektrodowym i posiadają wydłużony cykl życia powyżej 5000 cykli; oznacza to, że LFP będzie bezpiecznie działać przez 10–15 lat.

Wydajność pod względem bezpieczeństwa. Bezpieczeństwo jest koniecznością w przypadku magazynów energii w zakładach przemysłowych i musi być priorytetem. Należy szukać produktów z wielowarstwowymi mechanizmami ochrony, takimi jak ochrona przed przeciążeniem/przeciążeniem, ochrona przed zwarciami oraz zapobieganie biegowi termicznemu. Chemia LFP, w przeciwieństwie do innych typów litowo-jonowych, charakteryzuje się stosunkowo większą stabilnością termiczną, jednak zaawansowany system BMS minimalizuje ryzyko pożaru/wybuchu.

Efektywność energetyczna. Sprawność obiegu (RTE) systemu LFP powinna przekraczać 85%. Im wyższa wartość RTE, tym mniejsze straty energii. Dla fabryki zużywającej miesięcznie 10 000 kWh energii z magazynów, wzrost RTE z 85% do 90% pozwala zaoszczędzić rocznie 500 kWh.

Doświadczenie i wiedza techniczna dostawcy są kluczowe dla wdrożenia projektu magazynowania energii LFP. Dlatego ważne jest, aby fabryki nie zawierały umów lub partnerstw z dostawcami skupiającymi się wyłącznie na magazynowaniu energii dla klientów indywidualnych lub małej skali, lecz poszukiwały takich, którzy wykazali specjalizację w obszarze przemysłowym i komercyjnym (C&I).

Oceń doświadczenie i rozwój produktu: Szukaj dostawców z co najmniej dziesięcioletnim stażem na rynku magazynowania energii w sektorze komercyjnym i przemysłowym (C&I). Dostawcy, którzy od końca lat 2000. innowacyjnie rozwijają technologie magazynowania energii i wprowadzili już kolejne generacje produktów lub ich aktualizacje aż do czwartej generacji, najprawdopodobniej posiadają dogłębne zrozumienie problemów występujących w zakładach przemysłowych, takich jak działanie w trudnych warunkach środowiskowych (wysoka temperatura, kurz) czy skomplikowana integracja z sieciami energetycznymi fabryk.

Oceń możliwość dostosowania: W zakresie zużycia energii poszczególne fabryki różnią się od siebie, a przygotowane rozwiązania lub oferty typu off-the-shelf raczej nie wystarczą. Najlepsi dostawcy mogą opracować kompleksowe, niestandardowe rozwiązania energetyczne, obejmujące projektowanie systemu, instalację oraz konserwację po uruchomieniu. Do tego potrzebni są doświadczeni dostawcy, ponieważ zaawansowana fabryka z hybrydowymi systemami LFP w połączeniu z superkondensatorami nie jest powszechną ofertą.

Oceń wsparcie dla klientów udzielane po sprzedaży: Systemy magazynowania energii LFP wymagają konserwacji ze względu na wydajność baterii (aktualizacje oprogramowania BMS i kontrole stanu technicznego). Dlatego dokumentacja konserwacyjna powinna obejmować techniczne wsparcie 24/7, usługi serwisowe na miejscu oraz szczegółową dokumentację gwarancyjną (np. gwarancja – 5 lat na produkt, zagwarantowana wydajność – 2000 cykli).

5. Sprawdź integrację z istniejącą infrastrukturą fabryki

Niezależnie od jakości produktu LFP, jeśli nie będzie on kompatybilny z systemem zasilania fabryki, jego integracja będzie słaba.

Potwierdź kompatybilność elektryczną: Napięcie systemu LFP (prądu przemiennego/stałego) oraz częstotliwość muszą odpowiadać parametrom sieciowym fabryki. Na przykład środowiska przemysłowe często wykorzystują trójfazowe systemy 380 V, więc wybór produktu jednofazowego może spowodować problemy z integracją.

Sprawdź dostępne miejsce i kwestie związane z instalacją: W przypadku fabryk z ograniczoną przestrzenią wewnętrzną można rozważyć zewnętrzne szafy typu LFP (odporne na kurz i wodę), które mogą być instalowane na zewnątrz. Dla optymalnego rozmieszczenia należy opracować projekty instalacji (najlepiej unikając miejsc narażonych na bezpośrednie działanie promieni słonecznych lub wysoką wilgotność) po przeprowadzeniu pomiarów na miejscu.

Zintegrować ją z systemami zarządzania energią (EMS): Jeśli fabryka wykorzystuje EMS do monitorowania zużycia energii, system LFP powinien działać w ramach tego rozwiązania. Umożliwia to operatorom scentralizowane zarządzanie (automatyczne ładowanie w godzinach nocnych i rozładowywanie w godzinach szczytu).

Podsumowanie

Wybór produktów magazynowania energii LFP przez fabrykę wiąże się ze strategią oraz kompromisami dotyczącymi oceny kosztów, wydajności i wartości w czasie. Fabryki mogą wybrać system, który minimalizuje wydatki na energię, poprawia stabilność zasilania i wspiera rozwój zrównoważony, rozpoczynając od wyraźnych wymagań energetycznych, oceniając wydajność systemu, współpracując z doświadczonymi dostawcami oraz sprawdzając integrację z systemem i infrastrukturą. Dla tych fabryk kluczowe jest współpraca z zaufanymi dostawcami systemów LFP w sektorze magazynowania energii dla przemysłu i komercji (C&I), posiadającymi 16-letnie doświadczenie w branży i oferującymi produkty czwartej generacji, aby w pełni wykorzystać korzyści oferowane przez magazyny energii LFP.