Обеспечение энергетической устойчивости и непрерывности операций

Как системы хранения энергии с батареями (BESS) обеспечивают непрерывность операций во время отключения электросети

Системы хранения энергии с батареями, или BESS, как их часто называют, обеспечивают необходимую резервную поддержку, когда отключается электросеть, позволяя поддерживать бесперебойную работу предприятий, которые не могут себе позволить остановку. Речь идет и о реальных деньгах – исследования показывают, что компании теряют около 740 тысяч долларов каждый раз, когда происходит непредвиденное отключение, согласно исследованию Ponemon за прошлый год. Эти системы почти мгновенно переключаются на накопленную энергию благодаря своим интеллектуальным функциям управления, сокращая время восстановления после отключений почти на три четверти. Это имеет решающее значение для таких мест, как серверные фермы, медицинские учреждения и фабрики, где перебои в подаче электроэнергии не просто неудобны, но и действительно опасны для людей и оборудования.

Установки BESS за счетчиком (BTM) и их влияние на энергетическую независимость

Промышленные предприятия могут хранить излишки солнечной или ветровой энергии непосредственно на месте благодаря решениям для хранения энергии за счетчиком (BTM). Это означает, что они не зависят в такой степени от центральной электрической сети. Согласно исследованиям 2024 года, когда производители устанавливали эти системы хранения электроэнергии с батареями (BESS), они наблюдали снижение максимальных показателей потребления электроэнергии в часы пик на 18–22%. Экономия достигается за счет возможности управления временем потребления энергии в зависимости от колебаний цен в течение дня. Около 43% менеджеров предприятий в наши дни считают приоритетом внедрение локальных систем хранения энергии, поскольку цены на энергию продолжают сильно колебаться, поэтому системы BTM быстро становятся важными инструментами для управления энергетическими рисками в производственных операциях по стране.

Пример из практики: внедрение систем хранения электроэнергии с батареями (BESS) на производственных заводах для предотвращения простоев в производстве

Один из ведущих автопроизводителей установил модульные системы хранения энергии на своих шести заводах по всей стране, обеспечивая почти безупречное производство даже в случае отключения местных электросетей. Эти установки ежегодно экономят около 2,1 млн долларов США, которые ранее терялись из-за отключений, а также открывают новые возможности для получения дохода через программы реагирования на спрос. Согласно данным, опубликованным в прошлом году в отчете Energy Resiliency Report, компании, внедряющие подобные решения, больше не просто решают проблемы с ненадежным электроснабжением. Они превращают то, что раньше было дорогостоящей проблемой, в ценность, которая приносит доход сразу с двух сторон.

Тренд: рост внедрения модульных масштабируемых систем хранения энергии для обеспечения промышленной устойчивости

Все больше промышленных предприятий выбирают модульные установки BESS, так как они развертываются примерно на 24% быстрее и обходятся на 35% дешевле в течение всего срока службы по сравнению с традиционными стационарными системами. Масштабируемость также довольно впечатляющая — от небольших установок мощностью 500 кВт·ч до крупных систем емкостью 50 МВт·ч. Мы наблюдали, как эта тенденция набирала обороты в тяжелой промышленности, где темпы внедрения с начала 2022 года росли примерно на 32% год за годом. Почему это так привлекательно? Производственные предприятия могут постепенно расширять свои мощности хранения по мере роста операций. Это особенно важно, поскольку почти две трети менеджеров по производству заявили, что им нужна система, которая может адаптироваться к изменяющимся потребностям на производственных площадках.

Обеспечение интеграции возобновляемых источников энергии и достижения целей устойчивого развития

Вызовы, связанные с интеграцией возобновляемых источников энергии в промышленные энергосистемы

При использовании солнечных панелей и ветряных турбин в энергетическую смесь заводов и электростанций возникают проблемы, поскольку эти источники не обеспечивают постоянного производства энергии на протяжении всего дня. Солнце заходит, ветер стихает, что создает трудности для стабильности электрической сети. По данным последних отчетов, на прошлый год доля возобновляемой энергии составила около 22 процентов от общего объема потребляемой энергии в Европе, но такая изменчивость оказывает реальную нагрузку на старые сети, которые изначально не проектировались для двусторонней передачи электроэнергии. Когда слишком много «зеленой» энергии поступает в сеть одновременно, уровни частоты начинают колебаться за пределы нормальных значений, таких как +/- 0,5 Гц, что нарушает работу постоянно функционирующих в заводских условиях машин, где важна синхронизация.

Системы хранения энергии с батареями (BESS), позволяющие использовать возобновляемую энергию круглосуточно в промышленных операциях

Современные системы хранения энергии (BESS) сохраняют избыточную солнечную и ветровую энергию с эффективностью цикла зарядки-разрядки 92–96%, что позволяет фабрикам поддерживать уровень использования возобновляемых источников на уровне 70–80% после захода солнца. Использование вместе с возобновляемыми источниками систем хранения энергии снижает углеродный след промышленности до 60%, что делает BESS ключевым элементом для достижения долгосрочных целей по декарбонизации.

Исследование случая: Системы солнечных плюс-накопители в промышленных парках, снижающие зависимость от электросети

Проект солнечной электростанции мощностью 50 МВт с накопителями в европейском промышленном парке, поддержанный 120 МВт·ч мощности аккумуляторов, сократил зависимость от сети на 40% в часы пиковой нагрузки. Система обеспечивает 18 часов резервного питания и поддерживает напряжение в пределах ±2% от номинального уровня, доказывая, что тяжелое машиностроение может надежно работать на в основном возобновляемой энергии.

Тренд: Рост подключенных к сети систем хранения энергии для балансировки возобновляемых источников

Рост подключенных к сети систем хранения энергии для балансировки возобновляемых источников составил 210% с 2020 по 2023 год, что обусловлено директивами ЕС, направленными на достижение доли возобновляемой энергии в размере 42,5% к 2030 году. Эти системы теперь обеспечивают 83% услуг по регулированию частоты в промышленных регионах и ежегодно генерируют 740 долларов США на киловатт за счет участия в рынке мощности.

Повышение экономической эффективности за счет стратегического управления энергией

Роль систем хранения энергии в снижении затрат на электроэнергию за счет сокращения пиковых нагрузок и управления платой за спрос

Системы хранения электроэнергии (BESS) помогают промышленным предприятиям сократить расходы на энергию на 20–30% за счет пикового сокращения — хранения энергии в часы минимального спроса и ее отдачи в периоды высокого потребления. Предприятия, применяющие коммерческие стратегии управления энергией, сообщают о сокращении платы за спрос до 40%, поскольку системы хранения энергии предотвращают краткосрочные скачки мощности, превышающие договорные лимиты.

Решения по хранению энергии для управления пиковой нагрузкой и снижения промышленных счетов за электроэнергию

Современные системы хранения энергии (BESS) автономно отслеживают цену на электроэнергию в сети и потребление объекта, перенося до 90% пиковой нагрузки на периоды с более низкой стоимостью. Эта функция особенно ценна в регионах, таких как Калифорния и Техас, где плата за спрос для промышленных предприятий превышает 25 долларов США в месяц за кВт, что делает BESS экономически эффективной защитой от колебаний тарифов.

Аналитика данных: Средняя рентабельность (ROI) систем хранения энергии с батареями в тяжелой промышленности превышает 12% в год

Анализ 2024 года по 120 заводам показал, что BESS обеспечивает стабильную доходность за счет:

• 13% снижения платы за максимальный спрос
• 7% вспомогательных услуг электросети
• 5% предотвращения простоев, связанных с перебоями в подаче электроэнергии

Системы окупались в течение 4–7 лет, при этом самые быстрые возвраты были зафиксированы на сталелитейных и химических заводах из-за высокой базовой стоимости энергии.

Повышение устойчивости электросети и надежности электропитания в промышленности

Услуги регулирования частоты, предоставляемые системами хранения энергии с батареями, для стабилизации локальных сетей

BESS реагирует на колебания частоты в 100 раз быстрее, чем тепловые электростанции, обеспечивая ввод или поглощение энергии в течение миллисекунд для предотвращения каскадных отключений. По данным Отчета о стабильности электросети на Иберийском полуострове за 2024 год, предприятия, использующие BESS для регулирования частоты, сталкивались на 83% реже с перебоями в производстве во время региональных сбоев в электросети.

Передовые приложения BESS для обеспечения надежности электросети в периоды высокой промышленной нагрузки

Умные производители все чаще обращаются к системам хранения энергии с батареями (BESS) по двум основным причинам: они помогают поддерживать электропитание во время перебоев и ежедневно снижают эти надоедливые платы за пиковые нагрузки. Согласно данным отчета Национальной программы модернизации электросетей прошлого года, эти системы действительно сократили проблемы перегрузки сети примерно на 41% в промышленных районах Среднего Запада США во время жестоких тепловых волн 2023 года. Более новые модели этих систем хранения могут даже автоматически переключать режимы в зависимости от потребностей сети в данный момент, анализируя данные телеметрии в реальном времени, чтобы определить, следует ли обеспечивать поддержку напряжения или балансировать нагрузки по мере необходимости в течение дня.

Анализ споров: Чрезмерная зависимость от BESS против инвестиций в долгосрочные модернизации инфраструктуры электросетей

Системы BESS безусловно обеспечивают быстрое повышение устойчивости, но все еще ведутся активные дискуссии о том, насколько целесообразно вкладывать деньги в накопители по сравнению с укреплением электросети на будущее. Некоторые эксперты отмечают, что около двух третей от тех средств, которые американские промышленные предприятия сегодня тратят на энергию, направляется на приобретение аккумуляторных систем хранения энергии, согласно данным Wood Mackenzie за прошлый год. Это может означать, что недостаточно средств поступает в развитие передающих сетей, модернизация которых могла бы увеличить их пропускную способность в три раза уже сейчас. С другой стороны, сторонники модульных BESS утверждают, что такие системы обеспечивают реальное повышение надежности уже сегодня, в то время как крупные инфраструктурные проекты обычно требуют от семи до двенадцати лет для реализации.

Стратегия: Размещение BESS совместно с подстанциями для повышения эффективности передачи электроэнергии в промышленных зонах

Ведущие автопроизводители сократили потери энергии на 19% за счёт установки систем хранения энергии (BESS) в радиусе 500 метров от главных подстанций. Близость позволяет напрямую поглощать избыток возобновляемой энергии в периоды низкого спроса, а накопленная энергия перераспределяется в утренние часы пикового производства. Ранние внедрения показали, что восстановление сети после аварийных событий происходит на 22% быстрее по сравнению с традиционными системами распределённого хранения.

Оптимизация промышленного управления энергией с использованием интеллектуальных технологий BESS

Эффективность зарядки и разрядки в современных системах хранения энергии с батареями

Современные BESS обеспечивают 92–97% эффективность цикла зарядки/разрядки благодаря передовым литий-ионным технологиям и жидкостному охлаждению. Это минимизирует потери энергии при повторяющихся циклах, обеспечивая большее количество используемой мощности, поступающей к промышленному оборудованию. Системы, разработанные с учётом термостабильности, сохраняют производительность в течение продолжительных периодов высокого спроса, увеличивая срок службы до 15 лет.

Использование BESS для управления пиковыми нагрузками и балансировки спроса в реальном времени на заводах

Сегодня компании обращаются к использованию систем хранения энергии на аккумуляторах (BESS), поскольку это позволяет сократить расходы на электроэнергию на 20–35%. Большинство промышленных предприятий тратят от 30 до 50% своих ежемесячных энергетических затрат только на плату за максимальную нагрузку. Таким образом, когда компании хранят энергию в часы минимального спроса вместо того, чтобы потреблять ее одномоментно в часы пик, они реально экономят деньги. Согласно исследованию, опубликованному Национальной лабораторией возобновляемой энергии в прошлом году, предприятия, внедряющие такие решения по хранению энергии, фактически сокращают пиковое потребление из сети почти на половину. Такое сокращение значительно влияет на текущие операционные расходы производителей и других крупных потребителей энергии по всей стране.

Стратегия: Диспетчеризация энергии в реальном времени с использованием интегрированных в BESS систем на основе искусственного интеллекта

Системы управления энергией на основе искусственного интеллекта анализируют 12+ переменных —включая прогнозы погоды, нагрузки на оборудование и тарифные структуры—для оптимизации работы систем хранения энергии на основе аккумуляторов (BESS). Исследование 2025 года показало, что системы диспетчеризации, основанные на ИИ, достигли следующих результатов:

• на 18% быстрее реагируют на изменения цен в сети
• снижение на 22% в снижении затрат, связанных с деградацией батарей
• точность прогнозирования 95% для генерации солнечной энергии

Эти интеллектуальные системы управления обеспечивают плавные, автономные переходы между сетевым, возобновляемым и хранимым источниками энергии, максимизируя надежность и рентабельность инвестиций.

Часто задаваемые вопросы

Что такое система хранения энергии на основе аккумуляторов (BESS)?

Система хранения энергии на основе аккумуляторов (BESS) — это технология, предназначенная для хранения и управления энергией, обеспечивающая электрическую мощность по требованию. Она помогает предприятиям поддерживать бесперебойность операций во время отключений электроэнергии и повышает эффективность использования энергии за счет хранения избыточной энергии для использования в периоды пиковой нагрузки.

Как системы хранения энергии на основе аккумуляторов (BESS) помогают промышленным предприятиям во время отключения электросети?

BESS обеспечивают резервное питание при отключении сети, значительно сокращая простой. Благодаря быстрому переходу к использованию накопленной энергии, предприятия могут быстро возобновить операции, минимизировать потери и поддерживать стандарты безопасности в критически важных областях, таких как здравоохранение и производство.

Какую роль играют BESS в интеграции возобновляемых источников энергии в промышленные системы?

BESS хранят избыточную энергию, полученную от таких источников, как солнечная и ветровая энергия, позволяя промышленности использовать чистую энергию даже когда эти источники не производят энергию. Эта интеграция способствует снижению углеродного следа и поддерживает инициативы устойчивого развития.

Как BESS-системы способствуют экономической эффективности в тяжелой промышленности?

Осуществляя пиковый сдвиг и управление платой за потребительский спрос, BESS снижают затраты на электроэнергию, сохраняя энергию в более дешевые непиковые часы и используя ее в дорогие пиковые периоды. Это стратегическое управление энергией может снизить эксплуатационные расходы на 30% в тяжелой промышленности.

Предпочтительнее ли модульные системы BESS по сравнению с фиксированными системами?

Да, модульные системы BESS часто предпочтительнее благодаря своей масштабируемости и экономической эффективности. Они позволяют промышленности постепенно увеличивать мощность накопления энергии по мере необходимости, что делает их хорошо подходящими для изменяющихся потребностей в энергии и снижает затраты на установку на 35% по сравнению с фиксированными системами.