Magazynowanie energii elektrycznej. Analiza opłacalności wykorzystania magazynu energii w zakładzie przemysłowym

Profitability analysis of stationary energy storage for the case of industrial facility
Średni dobowy profil zapotrzebowania na moc analizowanego obiektu
Średni dobowy profil zapotrzebowania na moc analizowanego obiektu
rys. Autorzy

Przyrost mocy instalacji opierających się na odnawialnych źródłach energii skłania do rozważań na temat wsparcia pracy jednostek wytwórczych magazynami energii. Analizy inwestorów pokazują, że w wielu przypadkach wciąż nie jest to rozwiązanie opłacalne. Sytuacja zmienia się jednak, jeśli odbiorca końcowy dobierze magazyn energii odpowiednio do swoich potrzeb i przystosuje go do pełnienia kilku funkcji, z których może czerpać znaczne zyski. Zachętą do inwestycji może być również wizja większego bezpieczeństwa energetycznego. Wykorzystanie baterii pochodzących z pojazdów elektrycznych i innych urządzeń to kolejny sposób na minimalizację kosztów produkcji magazynów, który może poszerzyć grono zainteresowanych tym rozwiązaniem.

W artykule [12] autorzy dokonali przeglądu dostępnych magazynów energii elektrycznej, z naciskiem na magazyny bateryjne. Opisano w nim oferowane technologie, ich przeznaczenie oraz wykorzystanie na świecie i w Polsce. Poniżej autorzy prezentują możliwości uzyskania dodatkowych korzyści finansowych wynikających z zastosowania magazynów energii. Rozważania te są poparte obliczeniami na przykładzie rzeczywistego obiektu i analizą ekonomiczną opłacalności wykorzystania magazynów.

Analizowany obiekt

Obliczenia wielkości możliwych korzyści płynących z zastosowania magazynu energii przeprowadzono na przykładzie rzeczywistego przedsiębiorstwa z branży przemysłu drzewnego. Zakład ten jest położony we wschodniej Polsce i pełni funkcję tartaku oraz hali produkcyjnej związanej z przemysłem drzewnym. Obiekt zasilany jest w energię elektryczną z sieci, jej dystrybutorem jest PGE Dystrybucja. Rozliczenie odbywa się w oparciu o taryfę B23, sprzedaż energii następuje w oparciu o tę samą taryfę. Zastosowane w obliczeniach ceny, jak i profile zużycia energii pochodzą z 2019 roku. Moc zamówiona zakładu wynosiła wówczas 380 kW. Uporządkowany profil zapotrzebowania na energię elektryczną pokazano na rys. 1.
Na podstawie analizy profilu można stwierdzić, że moc szczytowa zużywana jest jedynie przez bardzo małą część roku. Pobór mocy kształtuje się w zakresie od 0 do 377 kW. Profil nie ma typowej podstawy zużycia, a zmienność zużycia jest bardzo duża – wynika to z charakteru pracy zakładu. Średni dobowy profil zapotrzebowania na moc ilustruje rys. 2.


Rys. 1. Uporządkowany profil zapotrzebowania na energię elektryczną analizowanego obiektu

Rys. 2. Średni dobowy profil zapotrzebowania na moc analizowanego obiektu

Również średni dobowy profil zapotrzebowania na energię elektryczną obrazuje duże wahania poboru energii elektrycznej. Warto zaznaczyć, że maksymalne pobory odnotowywane były zawsze w okolicach godziny 8, a więc podczas rozruchu maszyn. Wstępna analiza profili pozwala sądzić, że zastosowanie w obiekcie magazynów energii może mieć uzasadnienie ekonomiczne.

Czytaj też: Wyznaczanie wartości współczynnika przenikania ciepła przegród istniejących za pomocą metod pomiaru temperatury i strumienia ciepła >>

Dobór magazynu energii

Ze względu na chęć przedstawienia korzyści w sposób przejrzysty i uniwersalny zdecydowano się na wykonanie obliczeń w oparciu o magazyn o pojemności jednostkowej, tj. 1 kWh. Takie podejście pozwoli uniknąć skomplikowanych obliczeń związanych z połączeniem wszystkich opisywanych strategii pracy magazynu. Do obliczeń przyjęto jednostkową cenę magazynu, tj. taką, jak przy zamówieniu magazynu o pojemności kilkuset kWh. W przypadku działań, w których istnieje minimalna wielkość magazynu (DSR), przyjęto, że została ona przekroczona. Dla każdego z działań wskazano dodatkowo zakres pojemnościowy magazynu, dla którego przeprowadzone obliczenia są prawdziwe. Dane dotyczące wybranego magazynu wraz z parametrami jednostkowymi zebrano w tabeli 1. Podane wartości dotyczą pojemności użytecznej, a nie całkowitej, takie podejście umożliwia przyjęcie większej liczby cykli pracy.


Obliczenia

1. Praca wykorzystująca zmiany cen energii

a) taryfa wielostrefowa

Opisywany zakład rozliczany jest w ramach taryfy B23. Łączny koszt zmienny (sprzedaż + dystrybucja) w poszczególnych strefach wynosi kolejno: 437,4; 488,48 i 332,87 zł/MWh netto. W takim układzie magazyn ładowany byłby przy najniższej cenie, a rozładowywany przy najwyższej. Należy zaznaczyć, że najtańsza strefa obowiązuje również przez cały dzień w soboty, niedzielę i święta, a zatem w dni te magazyn nie przyniesie oszczędności, nawet jeśli zakład pracuje.

Różnica pomiędzy najtańszą i najdroższą strefą wynosi 155,61 zł/MWh netto, a więc 191,40 zł/MWh brutto. Założono, że w ciągu roku magazyn będzie ładowany i rozładowywany raz dziennie przez 250 dni. Dla magazynu jednostkowego uzyskana oszczędność wynosić będzie 47,85 zł. Oszczędność ta będzie skalowana wielkością magazynu do momentu osiągnięcia pojemności równej minimalnej dziennej (dni pracy) ilości zużycia energii w najdroższej strefie. Dla analizowanego przypadku wielkość ta wynosi 150 kWh. Im większa będzie ta wartość, tym więcej będzie dni, w których nie zostanie on w pełni wykorzystany.

---

Literatura

  1. BloombergNEF, 2019, A Behind the Scenes Take on Lithium-ion Battery Prices, https://about.bnef.com/blog/behind-scenes-take-lithium-ion-battery-prices/ (dostęp: 3.08.2020).
  2. BP, 2020, Statistical Review of World Energy 2020.
  3. China Energy Storage Alliance (CNESA), 2020, Global Energy Storage Market Analysis – 2019.Q4 (Summary), http://en.cnesa.org/latest-news/2020/2/29/cnesa-global-energy-storage-market-analysis-2019q4-summary (dostęp: 3.08.2020).
  4. European Association for Storage of Energy, 2020, European Market Monitor on Energy Storage, https://ease-storage.eu/category/publications/emmes/ (dostęp: 3.08.2020).
  5. Hart D., Sarkissian A., 2016, Deployment of Grid-Scale Batteries in the United States, George Mason University, https://davidhart.gmu.edu/wp-content/uploads/2016/11/Grid-Scale-Batteries-GMU-case-study-final-9-19-16.pdf (dostęp: 3.08.2020).
  6. Hesse H.C., Schimpe M., Kucevic D., Jossen A., 2017, Lithium-ion battery storage for the grid – A review of stationary battery storage system design tailored for applications in modern power grids, „Energies” 10, 2017, https://doi.org/10.3390/en10122107 (dostęp: 3.08.2020).
  7. IEA, 2019, Tracking Energy Integration – Energy Storage, https://www.iea.org/ (dostęp: 3.08.2020).
  8. IEA, 2020, Energy Storage – Analysis, https://www.iea.org/reports/energy-storage (dostęp: 3.08.2020).
  9. IEA, 2020, Global EV Outlook 2020, https://doi.org/10.1787/d394399e-en (dostęp: 3.08.2020).
  10. Office of the EU, 2020, Study on energy storage – Contribution to the security of the electricity supply in Europe.
  11. U.S. Energy Information Administration, 2018, U.S. Battery Storage Market Trends, U.S. Dep. Energy.
  12. Jarosiński Michał, Godlewski Wojciech, Sierakowski Mateusz, Metody magazynowania energii elektrycznej, „Rynek Instalacyjny” 9/2020, s. 39–44, rynekinstalacyjny.pl.

W artykule:

• Analizowany obiekt
• Dobór magazynu energii
• Obliczenia

streszczenie

W artykule zaprezentowano możliwości uzyskania dodatkowych korzyści finansowych wynikających z zastosowania magazynów energii. Informacje te poparte zostały przykładem obliczeniowym bazującym na rzeczywistym obiekcie. Podsumowanie artykułu stanowi prosta analiza ekonomiczna opłacalności zastosowania magazynów oraz wprowadzenie do idei magazynów drugiego życia.



abstract

This article provides a brief overview of the energy storage solutions currently available on the market, focusing mostly on battery storage. The article describes the available technologies, their purpose and use in the world and in Poland. Later, the authors present the possibilities of obtaining additional financial benefits resulting from the use of the battery storage unit. These methods are supported by a case study based on a real object. The conclusion part is a simple economic analysis of the profitability of the use of battery storage solutions and a brief description of the second life battery storage alternative.

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!

[magazyny energii elektrycznej, baterie energii elektrycznej, magazynowanie energii z instalacji fotowoltaicznych, zapotrzebowanie na energię elektryczną, odnawialne źródła energii, opłacalność instalacji solarnej]

Ten artykuł jest PŁATNY. Aby go przeczytać, wykup dostęp.
DOSTĘP ABONAMENTOWY
DOSTĘP SMS
Dostęp za pomocą SMS czasowo zawieszony







Reklamacje usługi prosimy zgłaszać przez formularz reklamacyjny
Masz już abonament - zaloguj się:
:
:
zapomniałem hasła
Nie posiadasz konta - kliknij i załóż »
Nie masz abonamentu - wykup dostęp:
Abonament umożliwia zalogowanym użytkownikom dostęp do wszystkich płatnych treści na naszym portalu.
Dostępne opcje abonamentowe:
Bezpłatny dostęp przy opłaconej prenumeracie (365 dni) - 0,00 zł
Dostęp do treści portalu rynekinstalacyjny.pl przy opłaconej prenumeracie
Bezpłatny dostęp przy opłaconej prenumeracie (730 dni) - 0,00 zł
Dostęp do treści portalu rynekinstalacyjny.pl przy opłaconej prenumeracie
Roczna E- prenumerata PDF - 150,00 zł
wysyłka meilowa miesięczników w pdf+ dostęp online ► ZAMÓW
Dwuletnia E-prenumerata PDF - 275,00 zł
wysyłka meilowa miesięczników w pdf+ dostęp online ► ZAMÓW
Roczna studencka E-prenumerata PDF - 90,00 zł
wysyłka meilowa miesięczników w pdf+ dostęp online ► ZAMÓW
Roczna prenumerata papierowa (10 numerów) + roczny dostęp do portalu - 150,00 zł
wydanie papierowe + dostęp online ► ZAMÓW
Dwuletnia prenumerata papierowa (20 numerów) + dwuletni dostęp do portalu - 275,00 zł
wydanie papierowe + dostęp online► ZAMÓW
Roczna studencka prenumerata papierowa (10 numerów) + roczny dostęp do portalu o portalu - 90,00 zł
wydanie papierowe + dostęp online► ZAMÓW
Prenumerata papierowa + PDF (365) - 188,00 zł
wydanie papierowe + wysyłka meilowa miesięczników w pdf+ dostęp online ► ZAMÓW
Prenumerata papierowa + PDF (730) - 344,00 zł
wydanie papierowe + wysyłka meilowa miesięczników w pdf+ dostęp online ► ZAMÓW
Roczny dostęp on-line (365 dni) - 98,00 zł
Dostęp do wszystkich płatnych treści portalu
Dwuletni dostęp on-line (730 dni) - 180,00 zł
Dostęp do wszystkich płatnych treści portalu
Roczny dostęp on-line dla studentów (365 dni) - 63,00 zł
Dostęp do wszystkich płatnych treści portalu
Dostęp on-line (30 dni) - 18,00 zł
30-dniowy dostęp do wszystkich płatnych treści portalu
Bezpłatny dostęp dla autorów Rynku Instalacyjnego (730 dni) - 0,00 zł
Bezpłatny dostęp dla autorów Rynku Instalacyjnego (730 dni)
Regulamin korzystania z portalu RynekInstalacyjny.pl - zobacz regulamin
Uwagi prosimy zgłaszać na adres:
   11.12.2020

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie



Zaprojektuj niezawodne instalacje w budynku »

Czy wiesz, jakich błędów unikać przy instalacji? »

zawory antyskażeniowe
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


 Jak zapewnić skuteczny monitoring parametrów środowiskowych w pomieszczeniach medycznych »

izolacje w instalacji


 


Czy bezdotykowy design stanie się standardem? »

Jak zminimalizować stratę energii w układach wentylacyjnych »
armatura bezdotykowa
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Zbliża się zima 100-lecia? Z jakim urządzeniem zaoszczędzisz najwięcej »

oszczednosc energii



O czym dowiesz się na międzynarodowym spotkaniu instalatorów »

Czy wiesz, na której platformie znajdziesz niezbędne narzędzia dla instalatora i dostaniesz 500zł »
 
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Co zrobić kiedy nie możesz pozbyć się wody z wycieku »

wyciek z rury


 


Jaki wybrać płyn do instalcji w przemyśle spożywczym »

Od czego zacząć, gdy chcesz zabezpieczyć hale przemysłowe przed pożarem »
panele fotowoltaiczne ochrona przed pożarem
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Jak zabezpieczyć dylatację przed pożarem »

dyletacja

 



Do 77% oszczędności na zużyciu energii »

Z poradnika hydraulika - gdzie kupisz sprawdzony sprzęt »

cichy oszczedny klimatyzator hydraulik
jestem na bieżąco » korzystam z wiedzy »

 


 


Które pompy ściekowe mogą być stosowane na dużej głębokości » Upały dają się we znaki! Co lepsze? Centrala wentylacyjna czy rooftop? »
kanalizacja wentylatory
wiem więcej » poznaj dziś »

 



Poznaj metody na oszczędność wody »

W czym tkwi sedno w projektowaniu instalacji grzewczej »
produkcja studni wodomierzowych
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Ekspert Budowlany - zlecenia

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
7-8/2021

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 7-8/2021
W miesięczniku m.in.:
  • - Nowe kotły gazowe
  • - Retencja wód opadowych
Zobacz szczegóły

Bezpłatny newsletter

Mamy dla Ciebie prezent 


Wystarczy,

że zapiszesz się na newsletter,
a otrzymasz link do

e-book

" Kotły na biomasę i biopaliwa "

Zapisuję się »

Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl