Inovácie v batériových úložiskách: hybridné chladenie, bezkonkurenčná účinnosť, najvyššia bezpečnosť na trhu

Podľa predpovedí analytikov môže kapacita batériových úložísk (BESS) pripojených do európskej elektrickej siete narásť do roku 2030 až päťnásobne. Výrobcovia BESS reagujú na vysoký dopyt zaujímavými technologickými inováciami. Priblížime vám, ako tieto inovácie zvyšujú ich účinnosť, predlžujú životnosť či znižujú náklady na servis, čím urýchľujú návratnosť investície do nich.

Investícia do infraštruktúry aj do biznisu

Základnou funkciou batériových úložísk je uskladnenie elektrickej energie v čase jej prebytku a jej odovzdanie do rozvodnej siete v čase nedostatku. Vďaka tomu majú praktické využitie v množstve prípadov.

Na strane odberateľa vám BESS umožní maximalizovať využitie elektrickej energie z vlastnej fotovoltiky, vykryť odberové špičky a znížiť si tak platby za rezervovanú kapacitu. Úložisko môžete použiť aj ako záložný zdroj či ako prostriedok na lepšie využívanie spotových cien elektrickej energie.

Prevádzkovatelia rozvodných sietí a distribútori elektrickej energie môžu BESS využiť na vykrývanie rozdielov medzi výrobou a spotrebou, stabilizáciu siete či lokálne posilnenie jej kapacity bez rozsiahlych investícií do infraštruktúry.

Záujem o batériové úložiská je čoraz vyšší

Výhody úložísk objavuje čoraz viac subjektov na Slovensku – podľa údajov SAPI sa u nás v roku 2024 pripojili do siete BESS s výkonom vyše 20 MW. To je o tretinu viac než v roku 2023 (15,52 MW). Pravdepodobne je ich však omnoho viac, keďže tieto dáta od distribučných spoločností často nezahŕňajú batériové úložiská slúžiace ako doplnok k zdroju elektriny (napr. k fotovoltike).

Záujem rastie aj v Európe, čo dokazuje štúdia spoločnosti Aurora Energy Research. Podľa nej bol k októbru 2024 celkový výkon BESS pripojených do európskej elektrickej rozvodnej siete 10,3 GW. Pre predstavu – je to 7-násobok elektrického výkonu atómovej elektrárne Mochovce. Štúdia predpovedá, že do roku 2030 by mohlo toto číslo stúpnuť na 55 GW a do roku 2050 dokonca na 126 GW.

Trend nasadzovania batériových úložísk je pochopiteľný, keďže sa v EÚ snažíme byť lídrami v dekarbonizácii a prechádzame na obnoviteľné zdroje elektriny. Fotovoltické a veterné elektrárne totiž dodávajú elektrinu nárazovo, nie plynule ako vodné či tepelné.

Kolísanie je však čoraz častejšie aj na strane odberateľov. Doprava, priemysel či obytné budovy – všade tam nahrádzame zastarané technológie bezemisnými, pričom ich používaním vzniká vysoký nárazový odber. Hovoríme napríklad o nabíjaní elektromobilov po príchode z práce alebo vykurovaní a chladení domov či celých budov tepelnými čerpadlami, len čo sa zmení vonkajšia teplota. Príkladom z priemyslu je nárazové spúšťanie energeticky náročných technológií ako elektrické hutnícke pece.

Investujete do BESS? Všímajte si účinnosť, životnosť a náklady na údržbu

Ak plánujete investíciu do batériového úložiska, mali by ste si dať pozor na parametre, ktoré sú pre rýchlosť jej návratnosti kľúčové:

• účinnosť ukladania a vydávania energie (round trip efficiency, skratka RTE),
• životnosť batérií či zariadenia ako celku,
• náklady na montáž a údržbu,
• bezpečnosť prevádzky, a teda celej vašej investície.

Výrobcovia si uvedomujú, že návratnosť a spoľahlivosť investícii zákazníkov do BESS je najdôležitejším kritériom pri ich rozhodovaní. Pravidelne preto prichádzajú s technickými inováciami, ktoré parametre úložísk vylepšujú.

Príkladom je Huawei, ktorý má v oblasti energetických úložísk na konte vyše 150 patentov, 13 rokov skúseností a 20 GWh inštalovanej kapacity po celom svete. Aby ste si to vedeli predstaviť – takáto kapacita by vydržala napájať celé Slovensko vyše 5 hodín.

Huawei predstavil nové hybridne chladené batériové úložiská – séria LUNA2000-215 s kapacitami 215 kWh, 161 kWh a 107 kWh. Sú súčasťou produktového radu Fusionsolar, v rámci ktorého Huawei ponúka komplexné one fits all riešenia pre rôzne aplikácie ako nabíjacie huby pre elektromobily, fotovoltické elektrárne a pod.

Úložiská série LUNA2000-215 sú určené pre segmenty C&I (commercial & industrial, teda komerčnú a priemyselnú sféru) s maximálnym výstupným výkonom 108 kW. V prípade slovenského a českého trhu je výkon znížený na 99 kW. To vám pomôže ušetriť tisícky eur ešte pred inštaláciou, keďže pri výkone nad 100 kW by ste na základe našich predpisov museli úložisko doplniť o systém dispečerského riadenia.

Úložiská Huawei série LUNA2000-215 dokážu dodávať výkon do 3 fáz asymetricky. Aj pri takmer vybitých batériách (napr. 0,5 %) zo seba dostanú plných 99 kW, čo je v rámci BESS unikátna vlastnosť.

Bezkonkurenčná účinnosť vďaka hybridnému chladeniu

Najväčšou výhodou batériového úložiska Huawei série LUNA2000-215 je práve hybridné chladenie. Pri nízkych teplotách sú batérie a elektronika chladené vzduchom, čo je energeticky nenáročné a umožňuje dosiahnuť maximálnu okamžitú účinnosť. Energeticky náročnejšie kvapalinové chladenie sa spúšťa len v prípade potreby.

Práve to je najväčší rozdiel oproti konkurenčným BESS. Tie sú často vybavené iba kvapalinovým chladením, ktoré beží neustále. Kvôli tomu dosahujú účinnosť cyklu (RTE) iba okolo 87 % (priemerná hodnota v rámci segmentu). Séria LUNA2000-215 dokáže (aj) vďaka hybridnému chladeniu dosiahnuť RTE až 92,2 %.

5,2 % rozdiel v účinnosti sa vám možno nezdá byť veľkým, ale počas 15-ročnej záručnej doby zariadenia sa toto číslo pretaví do veľmi zaujímavej úspory nákladov.

Rýchla inštalácia, jednoduchý servis

Huawei dodáva úložisko série LUNA2000-215 vo forme kompletného predpripraveného zariadenia. Stačí dopraviť na miesto inštalácie, ukotviť a pripojiť do rozvodnej siete. Žiadne ručné prepájanie battery packov ani hodiny „káblovania“ – montáž jedného BESS tohto typu zvládnete do 1 hodinky.

Vývojári v Huawei mysleli aj na jednoduchú servisovateľnosť. Výrazne ju zjednodušuje vstavaný batériový optimizér, čo je na trhu výnimkou. Optimizér prispieva k vyššej účinnosti a dlhšej životnosti batérií, no okrem toho dodáva úložisku 2 unikátne vlastnosti:

1. Ak nastane porucha battery packu, systém ho premostí a úložisko série LUNA2000-215 pracuje ďalej so zvyšnými funkčnými packmi – iné BESS toto nedokážu a vyradia sa z prevádzky celé.
2. Systém dokáže v prípade rozbalancovania odpojiť problémový battery pack, ostatné vybiť presne na jeho úroveň a takto celé úložisko automaticky vybalancovať. Ak sa táto situácia vyskytne pri iných BESS, nevyhnete sa výjazdu technika, ktorý to musí urobiť ručne.

Servisovateľnosť uľahčuje aj špeciálna náplň chladiaceho okruhu s aditívami. Štandardný interval výmeny chladiacej kvapaliny býva 5 rokov, v prípade série LUNA2000-215 je to až 10 rokov. Vďaka tomu ušetríte nezanedbateľné náklady na servis, keďže BESS mávajú objemnú chladiacu náplň (v tomto prípade 40 litrov).

Najbezpečnejšie batériové úložisko na trhu

Požiarov ani iných bezpečnostných incidentov sa obávať nemusíte. Batériové úložiská Huawei totiž nemajú na konte ani jeden požiar na celom svete.

BESS Huawei série LUNA2000-215 zároveň patrí medzi najbezpečnejšie na trhu. Ako jediné získalo bezpečnostný certifikát TUV najvyššej úrovne, takže sa môžete spoľahnúť, že vaša investícia bude v 100 % bezpečí.

Články aj battery packy majú viacnásobne zosilnenú izoláciu s bariérou, ktorá dnu neprepustí žiadny kyslík. Vďaka tomu je riziko vzniku požiaru batérie takmer nulové. Izolácia odolá aj prípadnému vytečenému elektrolytu až po dobu 30 dní, takže nehrozí žiadny skrat kvôli jeho pretečeniu.

Pre prípad požiaru elektroinštalácie je úložisko vybavené pretlakovou membránou vo vrchnej časti. Tá bezpečne uvoľní splodiny a plyny smerom nahor, mimo zasahujúcich zložiek.

Elektrickú bezpečnosť úložísk série LUNA2000-215 majú na starosti istiace prvky a senzory, ktoré monitorujú desiatky parametrov a detegujú až 13 typov poruchových stavov (napríklad prehriatie, únik prúdu kvôli poruche izolácie a pod.). V prípade anomálie battery pack alebo celé zariadenie okamžite odpoja. Dáta odosielajú aj do systému vzdialeného dohľadu. Dispečer si vie prehliadať údaje až na úroveň jednotlivých článkov v batériách, čo je takisto vo svete BESS unikát.

15-ročná záruka na vašu investíciu

Ako vidíte, najnovšie batériové úložisko série LUNA2000-215 od Huawei je nabité inováciami, ktoré vám ušetria obrovské množstvo prevádzkových nákladov.

O svoju investíciu doň sa nemusíte obávať – Huawei naň poskytuje záruku až 15 rokov. Výrobca vypočítal, že aj po takomto dlhom čase dosiahne úroveň zdravia batérií (SoH) až 70 %. Samozrejme, hodnoty sa môžu o pár percent líšiť podľa spôsobu používania, napriek tomu séria LUNA2000-215 výrazne prekonáva priemerné hodnoty v rámci segmentu, tj. 55 až 65 %.

Informačný servis

K téme