Dlaczego akumulatorowe rozwiązania hybrydowe w zakresie magazynowania energii są przyszłością

Istnieje rozwiązanie, które dowodzi, że ten sposób myślenia jest błędny. To opracowywany od lat, a obecnie już w pełni dojrzały, system magazynowania energii (ESS), w którym wykorzystano akumulatory litowo-jonowe o dużej trwałości i niskich wymaganiach konserwacyjnych. W przypadku pracy w połączeniu z generatorem energii (czyli w trybie hybrydowym) system taki zapewnia wyjątkowo wysoką efektywność przy minimalnych kosztach. Z kolei w trybie autonomicznym system magazynowania energii jest rozwiązaniem w pełni ekologicznym, ponieważ magazynuje i dostarcza energię ze źródeł odnawialnych, na przykład energię słoneczną lub wiatrową.

Dzięki swoim imponującym możliwościom akumulatory litowo-jonowe idealnie sprawdzają się w najnowszych zespołach magazynowania energii. Nie mają sobie równych pod względem gęstości energii, efektywności, rozmiarów i wagi oraz charakterystyki obciążeniowej.

Akumulatorowy system magazynowania energii składa się z szeregu akumulatorów i zespołu falownikowego. Akumulatory magazynują energię (mierzoną w kWh), a falownik zapewnia odpowiednią moc elektryczną (wyrażoną w kW). Taki system magazynowania energii doskonale nadaje się do wielu różnych zastosowań, pozwalając między innymi zasilać odbiorniki energii elektrycznej podczas imprezy w centrum miasta lub na placu budowy — na przykład w konfiguracji z panelami słonecznymi, które automatycznie ładują akumulatory.

Najnowsze modele akumulatorowych systemów magazynowania energii Atlas Copco są przeznaczone do użytku w środowiskach wymagających ograniczenia hałasu i w miejscach pozbawionych źródła energii. Stanowią idealny wybór dla użytkowników, którzy z różnych powodów potrzebują tymczasowego źródła prądu — ze względu na awarię albo prace remontowe lub konserwacyjne, w związku ze szczytowym zapotrzebowaniem w produkcji lub też z uwagi na brak sieci elektroenergetycznej w danym miejscu.

Choć oferowane przez Atlas Copco systemy magazynowania energii są o 70% lżejsze i mniejsze (zajmują powierzchnię zaledwie 1,4 m²) od tradycyjnych generatorów prądotwórczych, jeden taki system może dostarczać energię elektryczną przez ponad 12 godzin po pojedynczym ładowaniu, które trwa zazwyczaj 1,5 godziny. Niewątpliwą zaletą tych systemów jest też niespotykana trwałość eksploatacyjna — powyżej 40 000 godzin, co odpowiada ponad 1600 dniom ciągłej pracy.

Najnowsze modele z serii ZBC firmy Atlas Copco mają moc znamionową od 100 do 1000 kVA i pojemność od 250 do 2000 kWh. Idealnie sprawdzają się w wymagających zastosowaniach, w których potrzeba ciągłego dopływu energii elektrycznej w dużych ilościach.

Niższe koszty operacyjne i koszty konserwacji to niejedyna zaleta — akumulatorowe systemy magazynowania energii minimalizują wpływ na środowisko i obniżają zużycie paliwa, co oznacza znaczące oszczędności dla firm wynajmujących sprzęt i użytkowników końcowych. Zerowa emisja hałasu przez współczesne systemy magazynowania energii ma ogromne znaczenie w przypadku pracy wielozmianowej, zwłaszcza w godzinach nocnych i na obszarach miejskich, w których obowiązują ograniczenia hałasu.

Wbrew opiniom sceptyków połączenie akumulatorowych systemów magazynowania energii z generatorami okazało się doskonałym rozwiązaniem — pomagającym w ekorozwoju i zapewniającym nie tylko szybszy zwrot z inwestycji, ale także niski całkowity koszt eksploatacji. Koszty początkowe inwestycji w hybrydowy system magazynowania energii zwracają się zazwyczaj w ciągu zaledwie dwóch lat.

W konfiguracjach hybrydowych, w których system magazynowania energii współpracuje z generatorem prądotwórczym, można wykorzystać mniejszy generator, dzięki czemu kompletne rozwiązanie zajmuje mniej miejsca, wymaga niższych nakładów na sprzęt, pozwala wydłużyć okres eksploatacji generatora, optymalizuje wydajność i zapewnia korzyści w zakresie ekorozwoju.

Na przykład decydując się na rozwiązanie hybrydowe łączące system magazynowania energii Atlas Copco z serii ZBC i niewielki przewoźny generator prądotwórczy z silnikiem wysokoprężnym, przedsiębiorstwo wynajmujące sprzęt może liczyć na obniżenie kosztów paliwa nawet o 80%. Na placu budowy rozwiązanie hybrydowe może pokrywać niewielkie zapotrzebowanie, a w razie potrzeby dodatkową energię dostarczą akumulatory. Pozwala to wyeliminować spadki efektywności modułu zasilania związane z częściowym obciążeniem, ponieważ zapewnia ciągłe obciążenie zespołu magazynowania energii. Później generator ładuje akumulatory systemu ESS, co zapewnia nie tylko wyższą wydajność pracowników, ale także pełne naładowanie akumulatorów w okresach najwyższego zapotrzebowania.

Hybrydowe rozwiązanie składające się z systemu ESS i generatora zapewnia także znaczne ograniczenie emisji CO₂, rzadszą okresową obsługę techniczną, ciszę w okresach przestoju i szybsze uzupełnianie paliwa. A to oznacza większą niezawodność, mniej czynników ryzyka i niższe koszty logistyczne.

Jednym z takich przyjaznych dla środowiska i wysoce efektywnych rozwiązań hybrydowych jest system magazynowania energii ZBC 250-575 firmy Atlas Copco współpracujący z generatorem QAS+ 325. Seria QAS+ to znaczące udoskonalenie doskonałej gamy modelowej QAS, wyróżniającej się kompaktową, solidną konstrukcją, wydłużeniem okresów międzyobsługowych do 500 godzin i dostępnością wielu gniazd elektrycznych. W generatorach z serii QAS+ wykorzystano kilka dodatkowych rozwiązań, zapewniających jeszcze większe korzyści w zakresie zrównoważonego rozwoju.

Zastosowano m.in. większy zbiornik paliwa, aby jeszcze bardziej obniżyć koszty tankowania i całkowity koszt eksploatacji, a także wydzieloną komorę agregatu zwiększającą efektywność chłodzenia, podgrzewania i tłumienia hałasu. Nawet sześciokrotnie niższy poziom hałasu oznacza możliwość ograniczenia kosztów eksploatacji o maksymalnie 10%. Generatory z serii QAS+ zużywają mniej paliwa i emitują mniej CO₂ dzięki cichemu wentylatorowi elektrycznemu o dużej sprawności i zmiennej prędkości obrotowej (technologia VSD), który zużywa mniej prądu, a także dzięki oddzielonej od silnika chłodnicy — zapewniającej skuteczniejsze chłodzenie i łatwiejszej w serwisowaniu.