Nowoczesne magazynowanie energii w systemach OZE. Poznań r.

Transkrypt

1 Nowoczesne magazynowanie energii w systemach OZE Poznań r.

2 Rynek 2016 Rośnie znaczenie odnawialnych źródeł energii (OZE) Na świecie maleje rola węgla w wytwarzaniu energii Zmiana kształtu rynku energii elektrycznej w UE Integracja rynków poszczególnych państw w UE Nie da się stanąć z boku tego procesu.

3 Zanieczyszczenie środowiska LIDER w Europie Wielokrotne przekroczenia poziomów zanieczyszczeń Ogromna ilość ciężkich chorób spowodowanych zanieczyszczeniami

4 Środowisko 31 grudnia 2015 r. opublikowany został najnowszy raport Głównego Inspektoratu Ochrony Środowiska przedstawiający zanieczyszczenie powietrza rakotwórczymi i mutagennymi zanieczyszczeniami w polskich miastach. NORMA 1ng/m 3 1.Nowa Ruda 17 ng/m3 2.Opoczno 15 ng/m3 3.Nowy Targ 15 ng/m3 4.Rybnik 12 ng/m3 5.Sucha Beskidzka 11 ng/m3 6.Proszowice 10,0 ng/m3 7.Nowy Sącz 10,0 ng/m3 8.Tomaszów Mazowiecki 9,8 ng/m3 9.Godów 9,6 ng/m3 10.Zakopane 9,1 ng/m3 11.Brzeziny 9,1 ng/m3 12.Miechów 9,0 ng/m3 13.Zabrze 8,7 ng/m3 14.Rabka Zdrój 8,1 ng/m3 15.Otwock 8,0 ng/m3 1. Słupsk 0.99 ng/m3 2. Działoszyn 1,0 ng/m3 3. Liniewko Kościerskie 1,3 ng/m3 4. Gdynia 1,4 ng/m3 5. Władysławowo 1,6 ng/m3 6. Kwidzyn 1,7 ng/m3 7. Koszalin 1,7 ng/m3 8. Zamość 1,8 ng/m3 9. Suwałki 1,8 ng/m3 10. Gdańsk 1,8 ng/m3 11. Szczecin 1,9 ng/m 12. Olsztyn 2,0 ng/m3 13. Leszno 2,0 ng/m3 14. Lublin 2,1 ng/m3 15. Białystok 2,1 ng/m3

5 Środowisko Polska jest niekwestionowanym liderem jeśli chodzi o zanieczyszczenie powietrza benzo[a]pirenem. Średnie stężenie tej substancji dla całego kraju sięga 600 proc. normy. W Czechach jest to 150 proc. normy, na Słowenii około 120 proc. W większości krajów europejskich stężenia B[a]P pozostają w normie.

6 Czysta energia Rozproszona generacja Wykorzystanie naturalnych zjawisk i zasobów Samowystarczalność Lokalne źródła surowca Nowe miejsca pracy Brak ciągłości produkcji Ograniczona dyspozycyjność Specyfika OZE

7 Potrzeba magazynowania Wzrost wykorzystania energii na potrzeby własne Zarządzanie podażą i popytem Zarządzanie jakością energii Ograniczanie mocy szczytowej Wykorzystanie naturalnych zjawisk i zasobów Samowystarczalność Lokalne źródła surowca Nowe miejsca pracy Brak ciągłości produkcji Ograniczona dyspozycyjność

8 Zalety - niezależność energetyczna Stosując system magazynowania energii do współpracy z instalacją OZE Twoja niezależność energetyczna będzie jeszcze większa. Produkując czystą odnawialną energię nie musisz sprzedawać jej bezpośrednio do sieci, ale możesz efektywnie nią zarządzać.

9 Zalety - pełna kontrola przepływu energii Zasobnik energii wnosi do twojego gospodarstwa dodatkową jakość. Zaczynasz sam decydować o twoich potrzebach zużycia energii i możesz go optymalizować. To ty przejmujesz kontrolę nad energią w domu bez konieczności ograniczania jej zużycia.

10 Local CAN bus Sieć energetyczna Typowa instalacja domowego zasobnika energii Domowe odbiorniki i instalacje OZE GUI Czujnik prądu www Program able logic controler DC Inverter AC BMS Moduły bateryjne Bateria

11 Sieciowy zasobnika energii

12 Przykładowa architektura ESS Główny kontroler systemu 110kV/15kV ESS_1 Load Load WG_1 WG_2 Load Load WG_3 Load Load PV_1 ESS_2

13 Główny kontroler systemu ESS Żądania systemowe Ceny i taryfy Prognozy generacji Optymalizacja magazynowania Prognozy obciążenia Kontrola częstotliwości Stabilizacja częstotliwości Kontrola napięcia Stabilność kątowa Minimalizacja strat Operator systemu przesyłowego Operator systemu dystrybucyjnego Pojemność magazynu energii Lokalna kontrola napięcia Możliwość pracy wyspowej Regulacja mocy biernej Jakość energii Minimalizacja strat Gwarancja mocy Wsparcie usług pomocniczych Wygładzanie krzywej mocy Ograniczanie mocy Przesunięcia produkcji w czasie Bilansowanie mikrosieci Producenci energii Klienci Ograniczanie mocy szczytowej Optymalizacja czasowa Jakość energii Regulacja mocy biernej Funkcje UPS

14 Pojedynczy moduł wsuwka 3U 28 ogniw P140 połączone szeregowo-równolegle 14S2P. Pojemność znamionowa modułu wynosi 100Ah Pełna ergonomiczność i funkcjonalność. Łatwy montaż i serwisowanie Złącza mocy i komunikacyjne z przodu modułu

15 Ogniwo P140 DELTA ENERGY SYSTEMS Wymiary 167 x 110 x 38 mm, materiał - NMC/ grafit, waga - 1,5kg, napięcie nominalne (50% DOD) 3,7V, pojemność nominalna (0,2 CA, 25 o C) - 50Ah, zakres napięcia 4,15V 2,7V, Rezystancja wewnętrzna (50% DOD 25 o C, 10 sec) 1mOhm. Dane techniczne ogniwo R140

16 Napięcie rozładowana [V] Charakterystyka rozładowania dla celi Li-ion oraz VRLA Dostępna pojemność Dostępna pojemność [%] Baterie Li-ion mają znacznie większe dostępne pojemności również dla dużych (> 1C ) warunków rozładowania

17 Dostępna pojemność [%] Rozładowanie dla celi Li-ion oraz VRLA w dla różnych temperatur Temperatura i pojemość rozładowania Temperatura otoczenia [ o C] Baterie Li-ion mają znacznie lepszą wydajność rozładowania w szerokim zakresie temperatur

18 Czas życia (lata) Bardzo długa żywotność baterii w funkcji temperatury Temperatura Akumulator litowo-jonowy ma dłuższą żywotność i lepsze nachylenie napięcia buforowego w szerokim zakresie temperatur

19 Porównanie ilości cykli dla LI-ion i VRLA w zależności od głębokości rozładowania Praca cykliczna dla różnych głębokości rozładowania Baterie LI-ion mają dużo więcej cykli życia dla różnych głębokości rozładowania

20 Testy ogniwa P140 Określenie pojemności nominalnej akumulatora w T =25 C; ( ład.: U const.= 4,15 V wyład.: U const.=2,7 V; I ład/wyład zgodnie z wykresem)

21 Testy ogniwa P140 Pomiar zmiany temperatury obudowy ogniwap140 w trakcie trwania procesu ładowania akumulatora przy obciążeniu 1C (50A)

22 Testy ogniwa P140 Pomiar zmiany temperatury obudowy ogniwap140 w trakcie trwania procesu ładowania akumulatora przy obciążeniu 0,2C (10A)

23 Testy ogniwa P140 Pomiar zmiany temperatury obudowy ogniwap140 w trakcie trwania procesu wyładowywania akumulatora przy obciążeniu 1C (50A)

24 Testy ogniwa P140 Pomiar zmiany temperatury obudowy ogniwap140 w trakcie trwania procesu wyładowywania akumulatora przy obciążeniu 0,2C (10A)

25 Testy ogniwa P140 Wielkość oporu wewnętrznego (Rw) naładowanego akumulatora P140 w trakcie procesu ładowania i wyładowania ogniwa prądem 0,2C (10A)

26 Testy ogniwa P140 Wielkość oporu wewnętrznego (Rw) naładowanego akumulatora P140 w trakcie procesu ładowania i wyładowania ogniwa prądem 0,2C (10A)

27 Testy ogniwa P140 Krzywe charakteryzujące proces ładowania ogniwa P140 prądami o natężeniach odpowiednio 10A 20A i 50A. Pomiar wykonywany w temperaturze otoczenia równej 25 C.

28 Testy ogniwa P140 Krzywe charakteryzujące proces wyładowywania ogniwa P140 prądami o natężeniach odpowiednio 10A 20A i 50A. Pomiar wykonywany w temperaturze otoczenia równej 25 C.

29 Kluczowe funkcje BMS (Battery Management System) System kontroli nadzoru i zarządzania modułu Kontrola z rozdzielczością +/- 1mV napięcia poszczególnych ogniw Efektywny układ balansowania ogniw. Efektywne wykorzystywanie dostępnej pojemności baterii oraz wydłuża jej czas życia. Kontrola temperatur z rozdzielczością do 1 o C.

30 Pojedyncza szafa zawiera 72,5kWh energii 14 modułów - wsuwek Napięcie znamionowe: 665V Kontrola wizualna stanu pracy wszystkich wsuwek Styczniki liniowe na obydwu biegunach Centralny wyłącznik bezpiecznikowy Pomiar prądu Łatwy montaż i serwis Konfiguracje zasobnika w szafach

31 System szaf umieszczonych w kontenerze System składa się z równolegle połączonych szaf zawierających moduły bateryjne Wielkość systemu zależy od ilości szaf połączonych równolegle Każda szafa ma napięcie znamionowe systemu Szafy montowane są w kontenerach lub w dedykowanych pomieszczeniach Pełna integracja z falownikiem

32 Schemat blokowy ENER-ESS Szeregowe połączenie modułów w danej gałęzi w celu uzyskania odpowiedniej wartości napięcia Interfejs zewn. sterownik gałęzi sterownik gałęzi Układ sterowania zasobnika sterownik gałęzi sterownik gałęzi Sterownik gałęzi z pomiarem prądu Równoległe połączenie gałęzi w celu uzyskania odpowiedniej pojemności systemu. moduł Ster. moduł INTL moduł moduł INTL moduł moduł INTL moduł moduł INTL

33 Eksploatacja i utrzymanie Skuteczność ochrony przeciwporażeniowej Automatyczna kontrola pojemności dyspozycyjnej Pomiar napięć poszczególnych ogniw ( online) Pomiar temperatur pracy poszczególnych ogniw (online) Pomiar prądu każdej szafy Informacja optyczna o stanie pracy Informacja optyczna o stanie naładowania Zdalny nadzór Komunikacja z głównym kontrolerem systemu

34 14 ogniw połączonych szeregowo (3,7V), pojemność znamionowa modułu wynosi 50Ah, złącze komunikacyjne i wysokoprądowe z tyłu. nowoczesny wygląd, pełna ergonomiczność i funkcjonalność, Bateria FONA do zastosowań OZE

35 Funkcjonalny panel przedni, Wskaźniki optyczne stanu pracy i stanu naładowania, Bardzo krótki czas jego montażu u demontażu, Zapewnione bezpieczeństwo bezpieczeństwo użytkownika. Opis Baterii FONA Napięcie modułu 48V Pojemność 2,5kWh Czas życia >20lat Ilość cykli >4000 (80% DoD) Temperatura pracy -40 o C 70 o C Wskaźnik naładowania SOC Wskaźnik stanu pracy

36 Magazyn energii - Piccolino Urządzenie zawiera w jednej obudowie zarówno elektronikę, która zarządza energią, jak i pakiet bateryjny 5,5 kwh. Dzięki wyjściu mocy do 2,5 kw jest ono w stanie sprostać małym szczytom energii w obrębie małęgo gospodarstwa domowego. Piccolino pracuje równolegle z siecią elektryczną, co oznacza, że jeżeli podaż z magazynu nie jest wystarczająco wysoka zasilanie z sieci jest zawsze pod ręką.

37 Magazyn energii - Knut basix Wszystko czego potrzebujesz by zoptymalizować własne zużycie energii. Bezpieczna i bezserwisowa technologią bateryjną Inteligentny systemem zarządzania Sprzęt może być włączany manualnie poprzez każdy smartfon i PC lub automatycznie za pomocą naszego modułu rozszerzającego 60 + intelligence KNUT jest ekonomiczny, kompaktowy i łatwo integrowalny z zastanymi w domu instalacjami.

38 Magazyn energii - Knut 3.3 Rozpoznaje zużycie energii w domu i podejmuje odpowiednie czynności. W przypadku dużej ilości wytworzonej energii użyteczne urządzenia takie jak podgrzewacz wody lub ładowarka do pojazdu elektrycznego mogą zostać uruchomione ręcznie lub automatycznie za pomocą opcjonalnego rozszerzenia 60+ intelligence. Ten dodatkowy system jest wyposażony w funkcję UPS, która w przypadku zaniku napięcia w sieci dostarcza moc w kilka milisekund. To oznacza maksymalne zabezpieczenie Twojego systemu zasilania. Coś dla tych, którzy posiadają w domu biuro, serwer czy też windę.

39 Estetyczna obudowa

40 Dziękujemy za uwagę adres : ul. Warszawska 57, Piastów, POLSKA , fax: