A Planergy által kifejlesztett szoftveres szimulációs környezet alkalmas ipari napelemes és akkumulátoros rendszerek komplex szimulációjára. Ennek köszönhetően bármilyen telephely számára könnyedén kiszámítja az oda tökéletesen illeszkedő energetikai beruházás paramétereit, vagyis azt, hogy milyen kapacitású napelemekre és akkumulátorokra van szükség. Az akkumulátorok esetében a konkrét modellre is javaslatot tesz.
Az akkumulátorokat azonban többféleképpen fel lehet használni. Ez már a vezérlési beállítások kérdéskörébe tartozik. Szolgáltatásunk ebben is segítséget nyújt, folyamatosan fejlesztjük a szimulációs megoldásainkat annak érdekében, hogy bárki élhessen a felhasználási módokban rejlő profitmaximalizálási lehetőségekkel.
Önfogyasztás-optimalizáció
Önfogyasztás-optimalizálás esetén a napelemes rendszer által megtermelt energia minél nagyobb arányú felhasználásának elérése a cél.
A napelemes rendszer energiatárolóval való kiegészítése révén csökkenthető a vissz-watt veszteség, ezáltal tovább csökkenthető a hálózatról vételezett energia mennyisége.
Miért van ez és hogyan működik ez a felhasználási mód pontosan?
Amikor a napelemek többet termelnek, mint ami az aktuális fogyasztás, abban az esetben a napelemes rendszert le kell szabályozni az aktuális fogyasztási küszöbre, ugyanis a hálózatra történő visszatáplálás nem engedélyezett. Akkumulátor alkalmazásával ez az energia eltárolható és később, amikor a napelemes termelés már önmagában nem tudná fedezni a fogyasztást, akkor felhasználható. Ez a fogyasztási szokásoktól függően lehet a déli többlettermelés felhasználása az esti órákban vagy éjszaka, vagy akár a hétvégi termelés egy részének felhasználása a hétfői üzemkezdetkor.
Ebben az esetben a beruházással elérhető megtakarítás a vételezés energiaköltségének és a forgalomarányos rendszerhasználati díj tételeinek csökkenéséből ered. Gyakorlatilag „kiterjesztjük” a napelemek kapacitását, „elmentve” az extra energiát, ami termelődik rajtuk.
A központi energiamenedzsment működése az alábbi szabályok szerint valósul meg:
- A napelemes termelés elsősorban a fogyasztásba integrálódik. Ha a napelemes termelés kisebb, mint az aktuális fogyasztás, akkor a napelemek által megtermelt összes energiát azonnal felhasználjuk.
- Ha a napelemes termelés nagyobb, mint az aktuális fogyasztás és az energiatároló nincsen teljesen feltöltve, akkor a többlettermelés az akkumulátort tölti.
- Ha a napelemes termelés nagyobb, mint a fogyasztás, és az energiatároló teljesen fel van töltve, akkor már nincs mit tenni, a napelemes rendszert le kell szabályozni, ez itt is veszteséget jelent. Megfelelő kapacitáskialakítással ez a veszteség minimalizálható.
- Ha a napelemes rendszer termelése kisebb, mint az aktuális fogyasztás és a tároló nincsen teljesen lemerülve, akkor az aktuális fogyasztás szintjéig (vagy a tároló által kiadható maximum teljesítményig) az akkumulátorból is vételezi a rendszer az eltárolt energiát.
- Minden egyéb esetben, amikor a fogyasztás nem fedezhető teljes egészében a napelemes és akkumulátoros rendszerrel, a szükséges energiát a hálózatról vételezzük.
Csúcslevágás, avagy peak-shaving
A ‘peak shaving’ alapvetően egy olyan stratégiát jelent, amelyet az energiafelhasználók alkalmaznak annak érdekében, hogy csökkentsék az energiafogyasztásuk csúcsértékeit (angolul: peak demand).
A ‘peak demand’ azon időszakokat jelöli, amikor az energiafelhasználás a legmagasabb az adott időszakban vagy az adott napon. A hazai szolgáltatási környezetben, az ipari felhasználók Elosztói Engedélyessel való szerződésében a lekötött teljesítmény értékét is rögzítik. Ez az a teljesítmény-érték, amelynek a rendelkezésre állását minden időpontban biztosítani kell a csatlakozási ponton.
Az ipari telephely számára fontos gazdasági előnyt nyújthat az, ha az előre meghatározott vételezési szintet minél ritkábban lépi át. Mivel ezek a túllépések jelentős extra költségeket jelenthetnek az energiafelhasználás terén, ezért érdemes lehet az akkumulátorokban tárolt extra energiát az ilyen csúcsfogyasztási esetekre tartogatni, és így „levágni” a hálózat felé jelentkező, kiugró fogyasztási esetek „csúcsát”.
Akkumulátoros és napelemes rendszer esetén a központi energiamenedzsment működése az alábbi szabályok szerint valósul meg:
- Az akkumulátor elsődleges feladata a fogyasztási csúcsoknál a lekötött teljesítményszint feletti fogyasztás biztosítása annak érdekében, hogy a hálózati fogyasztás a lekötött mennyiséget ne lépje át.
- Az akkumulátornak a várható fogyasztási csúcsok előtt feltöltött állapotban kell lennie, amely megvalósítható a napelemes rendszerről, illetve a hálózatról is, az aktuális fogyasztás felett a lekötött teljesítményszint mértékéig.
A hatékony működéshez elengedhetetlen a fogyasztás minél pontosabb tervezése, ezáltal sokkal könnyebben optimalizálható a működés. Illetve, ha előre tudjuk, hogy milyen időszakokban nem kell majd az akkumulátort peak-shavingre használni, akkor tovább optimalizálható a rendszer működtetése azáltal, hogy például az önfogyasztás-optimalizálási felhasználási módban is alkalmazható az akkumulátor.
A szimulációs környezet komponensei és központi logikája
A szimulációs környezet az akkumulátor-modellek részletes modelljein túl tartalmaz egy központi logikát is, amely a teljesítménymenedzsmentet valósítja meg a kívánt működés szerint.
A szimulációk során meghatározott optimális működést a telephelyen, a valóságban is ugyanúgy meg lehet valósítani, mert a központi logika legenerál egy kódot C programnyelven, amely alkalmas a terepi eszközökön való futtatásra.
Így jöhet létre az a központi energiamenedzsment a valós felhasználásban is, mint amit a szimuláció során optimálisként azonosítottunk be az ipari fogyasztó számára.
A szimulációs környezet az alábbi komponensek részletes modelljeit tartalmazza:
- napelemes rendszer
- lítium-ion alapú akkumulátoros rendszer
- inverter
- energiamenedzsment/teljesítménymenedzsment logika
Az energiamenedzsment/teljesítménymenedzsment logika határozza meg a mindenkori működést. Figyeli az egyes komponensek aktuális állapotát és a beállított céloknak megfelelően aktívan szabályozza a teljesítményt.
A szimulációs környezet tehát így segít beállítani az önfogyasztásra vagy a peak-shavingre optimalizált működést, vagy akár ezek hibridjét is, ahogyan az az adott ipari-vállalati energiafogyasztó egység számára optimális és tökéletesen testreszabott.