Як розрахувати потужність та окупність BESS системи для бізнесу

Для підприємства BESS — це не просто резервний акумулятор. Система накопичення енергії на акумуляторах (Battery Energy Storage System — BESS, установка зберігання енергії — УЗЕ) може зменшувати пікове навантаження, переносити споживання між періодами доби, зберігати надлишок сонячної генерації та підтримувати роботу критично важливого обладнання під час відключень.

Що таке BESS і навіщо бізнесу система накопичення енергії

Типова BESS система включає акумуляторні модулі, систему керування батареями, силовий перетворювач, автоматику та систему енергетичного менеджменту. У промислових рішеннях ці вузли часто об’єднані в готову шафу або контейнер.

Для бізнесу важливі дві характеристики: потужність у кВт і ємність у кВт·год. Перша визначає, яке навантаження система може прийняти або віддати в конкретний момент, друга — скільки енергії доступно протягом певного часу. Тому BESS потужністю 100 кВт і ємністю 200 кВт·год здатна віддавати 100 кВт приблизно дві години лише за ідеалізованого розрахунку. Фактичний час залежить від допустимої глибини розряду, ККД і режиму експлуатації.

Як розрахувати необхідну потужність і ємність BESS

Потужність вибирають відповідно до завдання. Для резервного живлення орієнтиром є сумарна потужність критично важливих споживачів. Для зменшення пікових навантажень — величина, на яку потрібно знизити максимальне навантаження.

Ємність для резервного живлення можна попередньо розрахувати так:

Ємність BESS = навантаження × час роботи / (ККД × допустима глибина розряду).

Наприклад, підприємству потрібно підтримувати навантаження 60 кВт протягом 2 годин. Споживачам потрібно 120 кВт·год. За ККД 95% і допустимої глибини розряду 90% розрахунок дає:

120 / (0,95 × 0,90) ≈ 140 кВт·год.

Це орієнтовна номінальна ємність. У реальному проєкті передбачають додатковий запас на поступову деградацію акумуляторів і можливе збільшення навантаження.

Як бізнес може використовувати BESS для зниження витрат на електроенергію

Перший сценарій — peak shaving, або зменшення пікових навантажень. Якщо об’єкт зазвичай споживає 150 кВт, але на короткий час навантаження зростає до 230 кВт, BESS може покрити частину цієї різниці та зробити профіль споживання рівномірнішим.

Другий сценарій — перенесення енергії в часі. Система заряджається в економічно вигідний період або від власної сонячної електростанції (СЕС), а розряджається тоді, коли використання накопиченої енергії дає більший ефект. За наявності СЕС накопичувач також зменшує обсяг денного надлишку, який підприємство не встигає спожити самостійно.

Третє джерело ефекту — запобігання простоям. Для виробництва, холодильного складу або серверного обладнання вартість навіть одного відключення може перевищувати економію на різниці вартості електроенергії.

Як розрахувати окупність системи накопичення енергії

Спочатку розраховують річний фінансовий ефект:

Річний ефект = економія на пікових навантаженнях + ефект від перенесення споживання енергії + збільшення власного споживання електроенергії СЕС + запобігання збиткам від відключень − експлуатаційні витрати.

Після цього визначають простий строк окупності:

Строк окупності = інвестиції в BESS / річний чистий ефект.

Наприклад, якщо система з монтажем коштує 3 млн грн, а підтверджений чистий ефект становить 750 тис. грн на рік, проста окупність дорівнює 4 рокам. Це ілюстративний приклад: для проєкту потрібно використовувати реальні погодинні навантаження, фактичні ціни закупівлі електроенергії, кількість циклів і прогноз деградації акумуляторів.

Як вибрати BESS для підприємства: основні технічні параметри

Перед замовленням необхідно перевірити:

номінальну та пікову потужність;
корисну та номінальну ємність;
допустиму глибину розряду;
ККД повного циклу;
розрахунковий ресурс у циклах;
швидкість заряджання та розряджання;
тип акумуляторної хімії;
можливість інтеграції із СЕС, генератором і системою керування об’єктом.

Для комерційного проєкту розрахунку за місячним рахунком за електроенергію недостатньо. Потрібен щонайменше погодинний профіль навантаження: саме він показує тривалість піків, обсяг можливого перенесення споживання енергії та необхідне співвідношення кВт до кВт·год.

У каталозі Altek представлені промислові BESS системи, тому конфігурацію можна підібрати під конкретне завдання підприємства, а не лише за загальною ємністю системи.

Переглянути каталог BESS систем