Підприємства можуть інтегрувати системи накопичення енергії для управління витратами, забезпечення стабільних поставок енергії та виконання вимог щодо сталого розвитку. Серед багатьох систем зберігання енергії пріоритетним вибором є акумулятори на основі літій-залізо-фосфату (LFP) через їхню безпеку, довгий цикл життя та діапазон робочих температур. Проте існує багато різновидів LFP-акумуляторів, і для інтеграції найбільш підходящих систем накопичення енергії необхідно зрозуміти специфічні потреби підприємства, технічні характеристики продуктів та пропозиції постачальників. Нижче наведено найбільш актуальні рамки для підприємств.

1. Розпочніть із чіткого аналізу енергетичних потреб підприємства

Перш ніж вибирати системи накопичення енергії LFP, підприємству необхідно оцінити свої основні енергетичні цілі. Це найважливіший крок для визначення конфігураційних характеристик системи.

Визначте основні сценарії застосування: оберіть систему для стримування пікового навантаження (зниження витрат на електроенергію в години пік), резервного живлення (забезпечення безперебійної роботи критичного обладнання), участі у віртуальній електростанції (VPP) (отримання додаткових доходів за рахунок регулювання мережі) або управління несиметрією трифазного навантаження (покращення якості електроживлення). У кожному із цих випадків потрібно різне устаткування залежно від ємності та швидкості реакції. У випадках резервного живлення системи проектуються з можливістю швидкого перемикання, тоді як для стримування пікового навантаження потрібні системи з високою ємністю та ефективністю циклів.

Визначте унікальні енергетичні параметри: визначте потужність системи (кВт) та обсяг накопичення енергії (кВт·год) на основі зафіксованого шаблону споживання енергії. Наприклад, розглянемо завод із максимальною добовою витратою електроенергії 500 кВт та різницею в цінах на електроенергію між піковими та непіковими годинами у розмірі 0,15 $/кВт·год. Використання системи LFP потужністю 200 кВт/800 кВт·год дозволить значно зекономити.

Передбачте можливість майбутнього розширення: підприємства можуть інтегрувати нові джерела енергії (наприклад, сонячні панелі на місці) та розширювати виробництво, тому збільшені потреби в енергії та нові джерела енергії мають бути враховані ще на етапі проектування масштабованих систем LFP. Це дозволяє модернізувати систему замість повної заміни, зменшуючи довгострокові витрати.

2. Аналізуйте показники продуктивності продуктів LFP

Різні продукти акумуляторних систем LFP впливають на експлуатаційну ефективність та термін служби. Кожному підприємству слід зосередитися на трьох основних показниках:

Термін служби та швидкість деградації: якісні продукти LFP мають термін служби 3000–6000 циклів (при глибині розряду 80%, DoD) і щорічну деградацію менше 2%. Наприклад, продукти LFP четвертого покоління (зокрема, від досвідчених постачальників), які оптимально працюють з електродними матеріалами, мають підвищений термін служби понад 5000 циклів; це означає, що LFP буде безпечно працювати 10–15 років.

Показники безпеки. Безпека є обов’язковою умовою для промислових систем накопичення енергії і повинна мати найвищий пріоритет. Звертайте увагу на продукти з багаторівневими механізмами захисту, такі як захист від перевантаження/перерозряду, захист від короткого замикання та запобігання тепловому неконтрольованому розгону. Хімія LFP, на відміну від інших типів літій-іонних акумуляторів, є відносно більш термічно стабільною, проте складна система BMS мінімізує ризики пожежі чи вибуху.

Енергоефективність. Коефіцієнт корисної дії (ККД) системи LFP має бути вищим за 85%. Чим вищий ККД, тим менші втрати енергії. Для підприємства, яке щомісяця використовує 10 000 кВт·год енергії з накопичувача, збільшення ККД з 85% до 90% дозволяє економити 500 кВт·год на рік.

Досвід і глибокі знання постачальника мають важливе значення для реалізації проекту накопичення енергії LFP. Тому для підприємств критично важливо уникати укладання контрактів або партнерства з постачальниками, які зосереджені лише на побутових або дрібномасштабних системах зберігання енергії, і шукати тих, хто має доведену спеціалізацію в промисловій та комерційній (C&I) сферах.

Оцінка досвіду та еволюції продукту: слід вибирати постачальників, які мають не менше ніж десятирічний досвід роботи у сфері комерційних та промислових (C&I) систем зберігання енергії. Постачальники, які займаються інноваціями в галузі зберігання енергії ще з кінця 2000-х років і вже мають четверте покоління продуктів із їхньою модернізацією, найімовірніше, добре розуміють проблеми на виробництві, зокрема експлуатацію в складних промислових умовах (висока температура, пил) та складну інтеграцію з промисловими електромережами.

Оцініть налаштування: з точки зору енергоспоживання підприємства відрізняються одне від одного, і готові рішення або стандартні пропозиції, швидше за все, не підійдуть. Найкращі постачальники можуть розробляти комплексні індивідуальні енергетичні рішення, які включають проектування системи, її встановлення та технічне обслуговування після запуску. Для цього потрібні досвідчені постачальники, адже модернізоване підприємство з гібридними LFP-системами, що включають суперконденсатори, — це не поширена пропозиція.

Оцініть підтримку клієнтів після продажу: оскільки системи накопичення енергії LFP пов’язані з продуктивністю акумуляторів (оновлення програмного забезпечення BMS та перевірка стану), необхідне регулярне обслуговування. Відповідно, документація з обслуговування має передбачати технічну підтримку цілодобово, послуги з обслуговування на місці та повну гарантійну документацію (наприклад, гарантія — 5 років на продукт, гарантована продуктивність — 2000 циклів).

5. Перевірте інтеграцію з існуючою інфраструктурою підприємства

Незалежно від якості продукту LFP, якщо він не може узгодитися з електричною системою заводу, його інтеграція буде поганою.

Підтвердьте електричну сумісність: напруга системи LFP (AC/DC) та частота повинні відповідати параметрам мережі на заводі. Наприклад, у промислових умовах часто використовуються трифазні системи 380 В, тому при виборі однофазного продукту можуть виникнути проблеми з інтеграцією.

Перевірте наявність місця та умови для встановлення: для заводів із обмеженим внутрішнім простором можна обрати зовнішні шафні системи LFP (захищені від пилу та води), які можна встановлювати на вулиці. Для місць встановлення потрібно розробити проект оптимального розташування (бажано уникати прямого сонячного світла або зон із високою вологістю) після проведення перевірки на місці.

Інтегруйте його в системи управління енергоспоживанням (EMS): якщо на виробництві використовується EMS для контролю споживання енергії, система LFP повинна працювати в цій інфраструктурі. Це дозволяє операторам централізувати управління (автоматичне зарядження в години низького попиту та розрядження в години пікового навантаження).

Висновок

Існує стратегія та компроміси при виборі продуктів накопичення енергії LFP для заводу з урахуванням оцінки вартості, продуктивності та довгострокової ефективності. Підприємства можуть обрати систему, яка мінімізує витрати на енергію, покращує стабільність живлення та сприяє сталому розвитку, починаючи з чітко визначених енергетичних потреб, оцінки продуктивності системи, співпраці з кваліфікованими постачальниками та перевірки інтеграції системи та інфраструктури. Для цих підприємств співпраця з надійними постачальниками LFP у сфері накопичення енергії для комерційного та промислового секторів, що мають 16-річний досвід роботи та четверте покоління продуктів, є критично важливою для реалізації всього спектру переваг, які пропонують системи зберігання енергії LFP.