Závody môžu integrovať systémy na ukladanie energie, aby mohli riadiť svoje náklady, zabezpečiť stabilný dodávok energie a splniť požiadavky týkajúce sa udržateľnosti. Medzi mnohými systémami na ukladanie energie sú batérie Lithium Iron Phosphate (LFP) preferované kvôli ich bezpečnosti, dlhej životnosti cyklu a pracovnému teplotnému rozsahu. Napriek tomu existuje veľa typov LFP batérií a integrácia najvhodnejších systémov na ukladanie energie vyžaduje porozumenie špecifickým potrebám závodu, špecifikáciám produktov a ponuke poskytovateľov. Nasledujúce poskytuje najrelevantnejšie rámce pre závody.

1. Začnite jasným posúdením energetických potrieb závodu

Pred výberom systémov LFP na ukladanie energie je pre závod zásadné posúdiť svoje hlavné energetické ciele. Toto je najdôležitejší bod pri určovaní konfiguračných špecifikácií systému.

Definujte základné aplikačné scenáre: Zvoľte systémovú aplikáciu ako vyrovnávanie špičiek (úspora nákladov na elektrinu počas špičkových hodín), záložný prúd (umožnenie prevádzky kritickej techniky bez prerušenia), účasť na virtuálnej elektrárni (VPP) (získavanie dodatočných príjmov prostredníctvom regulácie siete) alebo riadenie nerovnomerného zaťaženia v trojfázovom systéme (zlepšenie kvality elektrickej energie). V každom z týchto prípadov sa produktovo líši potrebná veľkosť systému pokiaľ ide o kapacitu a rýchlosť reakcie. V prípadoch záložného napájania sú systémy navrhnuté s možnosťou rýchleho prepínania, zatiaľ čo pri vyrovnávaní špičiek sú vyžadované systémy s vysokou kapacitou a cyklovou účinnosťou.

Odvoďte jedinečné energetické parametre: Určte výkon systému (kW) a kapacitu úložiska energie (kWh) na základe zaznamenaného vzoru spotreby energie. Napríklad uvažujme továreň s maximálnou dennou spotrebou elektrickej energie 500 kW a rozdielom 0,15 USD/kWh v cenách elektrickej energie mimo špičky (časy špičkového zaťaženia). Využitím systému LFP s výkonom 200 kW/800 kWh by dosiahla významné úspory nákladov.

Zahrňte dizajn pre budúci rast: Továrne integrujú nové zdroje energie (napr. solárne panely na mieste) a rozširujú výrobu, pričom zvýšené požiadavky na energiu a nové zdroje energie by už mali byť započítané do produktov LFP navrhnutých pre škálovanie. To umožňuje aktualizáciu systému namiesto úplnej výmeny a tak zníži dlhodobé náklady.

2. Analyzujte ukazovatele výkonu produktov LFP

Rôzne produkty LFP na ukladanie energie ovplyvňujú prevádzkovú efektívnosť a životnosť. Každá továreň by mala sledovať tri hlavné ukazovatele:

Životnosť cyklu a rýchlosť degradácie: kvalitné LFP produkty majú životnosť 3 000 – 6 000 cyklov (pri hĺbke vybíjania 80 %, DoD) a ročnú degradáciu nižšiu ako 2 %. Napríklad štvrtá generácia LFP produktov (napr. od skúsených dodávateľov), ktoré optimálne pracujú s elektrodovými materiálmi, dosahuje zvýšenú životnosť viac ako 5 000 cyklov; to znamená, že LFP bude bezpečne fungovať 10–15 rokov.

Bezpečnostné vlastnosti. Bezpečnosť je nevyhnutná pri priemyselných systémoch na ukladanie energie a musí mať najvyššiu prioritu. Hľadajte produkty s viacvrstvovými ochrannými mechanizmami, ako je ochrana proti prebitiu/prehĺbenému vybitiu, ochrana proti skratu a prevencia tepelného rozbehu. LFP chémia je oproti iným typom lítio-iónových článkov relatívne stabilnejšia z hľadiska tepelnej stability, avšak pokročilý BMS minimálnym spôsobom zníži riziká požiaru alebo výbuchu.

Energetická účinnosť. Účinnosť systému LFP pri cyklickom nabíjaní a vybíjaní (RTE) by mala byť vyššia ako 85 %. Čím vyššia je hodnota RTE, tým nižšie sú straty energie. Pre továreň, ktorá každý mesiac využíva 10 000 kWh uloženej energie, znamená zvýšenie RTE z 85 % na 90 % úsporu 500 kWh ročne.

Odbornosť a odborné znalosti dodávateľa sú kľúčové pri nasadení projektu skladovania energie LFP. Preto je pre továrne nevyhnutné, aby neuzatvárali zmluvy ani partnerstvá s dodávateľmi zameranými len na spotrebiteľské alebo malé systémy na ukladanie energie, ale hľadali takých, ktorí preukázali špecializáciu v priemyselnom a komerčnom (C&I) sektore.

Posúďte skúsenosti a vývoj produktu: Hľadajte dodávateľov s minimálne desaťročnou prítomnosťou na trhu komerčných a priemyselných (C&I) systémov na ukladanie energie. Dodávatelia, ktorí sa zaoberajú inováciami v oblasti ukladania energie od konca rokov 2000 a ponúkajú produkty vo štvrtnej generácii vrátane vylepšení a aktualizácií, pravdepodobne disponujú poznatky o problémoch v továrňach, ku ktorým patria prevádzka v náročných priemyselných podmienkach (vysoká teplota, prach) a komplexná integrácia so sieťami napájania tovární.

Vyhodnoťte prispôsobenie: Z hľadiska spotreby energie sa továrne navzájom líšia a hotové riešenia alebo produktové ponuky zvyčajne nestačia. Najlepší dodávatelia dokážu vyvinúť komplexné individuálne energetické riešenia, ktoré zahŕňajú návrh systému, inštaláciu systému a údržbu po uvedení do prevádzky. Na to sú potrební skúsení dodávatelia, keďže rozšírená továreň s hybridnými LFP systémami v kombinácii so systémami superkondenzátorov nie je bežnou ponukou.

Vyhodnoťte zákaznícku podporu poskytovanú po predaji: Keďže systémy na skladovanie energie LFP zahŕňajú výkon batérie (aktualizácie softvéru BMS a kontrola stavu), je nevyhnutná pravidelná údržba. Preto by dokumentácia k údržbe mala zahŕňať technickú podporu 24/7, servisné služby na mieste a komplexnú záručnú dokumentáciu (napr. záruka – 5 rokov na výrobok, zaručený výkon – 2 000 cyklov).

5. Skontrolujte integráciu so stávajúcou infraštruktúrou továrne

Bez ohľadu na kvalitu LFP produktu, ak sa nedá integrovať do výrobnej elektrickej sústavy, jeho zapracovanie bude neuspokojivé.

Overte elektrickú kompatibilitu: Napätie (AC/DC) a frekvencia LFP systému musia zodpovedať parametrom siete vo výrobe. Napríklad priemyselné prostredia často používajú trojfázové systémy 380 V, takže pri výbere jednofázového produktu môžu nastať problémy s integráciou.

Zvážte priestorové a inštalačné podmienky: Pre továrne s obmedzeným vnútorným priestorom je možné zvoliť vonkajšie skriňové LFP systémy (prachotesné a vodotesné), ktoré je možné inštalovať vonku. Pre miestne prehliadky je potrebné vypracovať inštalačné plány pre optimálne umiestnenie (uprednostňujú sa miesta mimo priameho slnečného žiarenia alebo oblastí s vysokou vlhkosťou).

Začleňte ho do systémov riadenia spotreby energie (EMS): Ak továreň používa EMS na monitorovanie spotreby energie, systém LFP by mal v tomto rámci fungovať. To umožňuje prevádzkovateľom centralizovať riadenie (automatické nabíjanie mimo špičky a plánované vybíjanie počas špičky).

Záver

Pri výbere produktov na ukladanie energie LFP pre továreň existuje stratégia a kompromisy s ohľadom na posúdenie nákladov, výkonu a hodnoty v priebehu času. Továrne môžu zvoliť systém, ktorý minimalizuje energetické výdavky, zlepšuje stabilitu napájania a prispieva k udržateľnému rozvoju, a to tak, že začnú s jasnými požiadavkami na energiu, posúdia výkon systému, spolupracujú s odbornými dodávateľmi a overia integráciu systému a infraštruktúry. Pre tieto továrne je kritické spolupracovať so spoľahlivými dodávateľmi LFP v oblasti skladovania energie pre komerčné a priemyselné účely, ktorí majú 16-ročné odvetvové skúsenosti a ponúkajú produkty štvrtej generácie, aby mohli plne využiť výhody, ktoré ukladanie energie LFP ponúka.