Jedinečný projekt energetických inovátorov zo Slovenska prináša do nášho regiónu nové možnosti využitia batériových úložísk. V auguste 2022 sa podarilo úspešne certifikovať prvé stand-alone batériové úložisko, ktoré okrem regulácie odchýlky môže slúžiť aj na poskytovanie podporných služieb (PpS).
Vysoká cena elektrickej energie sa prejavuje aj na vysokých zúčtovacích cenách za odchýlku. To motivuje účastníkov na energetickom trhu efektívnejšie riadiť vlastnú odchýlku a odchýlku svojej bilančnej skupiny. Môžu tak znížiť náklady spojené s odchýlkou a optimalizovať svoju spotrebu. Čoraz populárnejším nástrojom na riadenie odchýlky sa stali batériové úložiská - BESS (Battery Energy Storage System)
Nedávne zmeny legislatívy spresnili legislatívny rámec a uľahčili využívanie batériových úložísk. Klesajúce ceny batérií a rastúca cena elektriny zároveň výrazne skrátili návratnosťou investícií do danej technológie. Vďaka pozitívnemu vývoju na trhu už dnes mnoho subjektov využíva batériové úložiská na reguláciu odchýlky.
Inovácia v podobe podpornej služby regulácie činného výkonu a frekvencie (FCR)
Najnovšou inováciou na trhu je rozšírenie využitia batériových úložísk o poskytovanie podporných služieb FCR (Frequency Containment Reserve). Primárna regulácia výkonu a frekvencie (FCR) udržiava rovnováhu medzi výrobou a spotrebou elektriny v rámci synchrónnej oblasti pomocou regulácie otáčok alebo činného výkonu zariadenia poskytujúceho PpS.
Cieľom FCR je zaistenie prevádzkovej bezpečnosti energetického systému v synchrónnej oblasti a stabilizácia systémovej frekvencie na rovnovážnej hodnote po poruche v časovom rámci desiatok sekúnd, teda počas intervalu dokiaľ nezačne rovnováhu zabezpečovať aktivácia pomalších PpS, najmä aFRR a mFRR (sekundárna a terciárna regulácia výkonu).
Nominálna hodnota frekvencie v sieti je 50 Hz a charakterizuje stav vyváženia medzi okamžitou výrobou a spotrebou elektriny. V prípade, že frekvencia siete je oproti nominálu zvýšená, je potrebné energiu zo siete odoberať a batéria reaguje prostredníctvom nabíjania. Ak je frekvencia znížená, je potrebné elektrinu do siete dodávať a batéria sa vybíja.
Riadiaci systém batérie musí priebežne udržiavať balancovanie stavu energie v úložisku tak, aby bol zabezpečený dostatok elektriny pre reakciu úložiska na ďalšiu odchýlku frekvencie. Systémová odchýlka je v prípade FCR z dlhodobého hľadiska vybilancovaná. To znamená, že pomer zápornej a kladnej odchýlky je približne rovnaký a reguláciu je možné zabezpečiť aj pri relatívne nízkej akumulačnej kapacite zariadenia z pohľadu objemu disponibilnej energie. Práve táto skutočnosť vytvára vhodné predpoklady pre využitie BESS na poskytovanie PpS FCR.
Batériové úložisko dokáže regulovať frekvenciu vďaka schopnosti rýchlej reakcie nabíjania a vybíjania. Unikátnosť riešenia spočíva v schopnosti poskytovania podporných služieb priamo z batériového úložiska bez potreby klasického „točivého“ zdroja elektrickej energie.
Projekt batériového úložiska v Martine
Prvé stand-alone batériové úložisko, ktoré bolo na účel FCR certifikované sa nachádza v areáli bývalého závodu ZŤS Martin. Má kapacitu 1,2MWh, výkon 1,25 MW a prevádzkuje ho spoločnosť Greenbat. Spoločnosť Greenbat sa ako hlavný investor projektu dlhodobo zameriava na navrhovanie a prevádzku rôznych typov inštalácií batériových úložísk a fotovoltických elektrární, čím prispieva k rýchlejšej integrácii obnoviteľných zdrojov energie a k zabezpečeniu flexibility energetickej sústavy.
„Videli sme príležitosť na trhu, ktorá priamo podporovala našu víziu energetického trhu v budúcnosti. Vždy sa snažíme byť lídrom na trhu a prinášať inovácie. Preto sme veľmi radi, že sa nám ako prvým podarilo rozšíriť funkčnosť BESS aj o poskytovanie podporných služieb.,“ priblížil Michal Pňaček, konateľ a majiteľ GreenBat.
Michal Pňaček | Foto: GreenBat
Marián Smik, konateľ a majiteľ GreenBat, doplnil: „S Michalom sme sa pustili do nového riešenia, ktoré bolo neznámou pre stredoeurópsky región. Hľadali sme správny postup ako inštalovať batériové úložiská a hlavne nájsť najvhodnejšiu aplikáciu. Bolo potrebné dať dokopy až 10 subjektov, ktorým ďakujeme za ochotu a spoluprácu.“
Na úspešnej implementácii a certifikácii Greenbat BESS v Martine sa podieľalo viacero spoločností zameraných na inovácie v energetike.
Dodávateľom batériových systémom pre projekt bola spoločnosť MTS. Tá patrí medzi slovenských lídrov v dodávke komplexných systémov, ktoré sú ľahko škálovateľné pre skladovanie, distribúciu a monitoring elektrickej energie. Primárnym odberateľom podobných riešení sú najmä výrobné firmy, lokálne distribučné siete, elektrostanice pre nabíjanie áut a ďalšie zariadenia s vysokou a nestabilnou spotrebou elektrickej energie.
„Vzhľadom k tomu, že MTS vyrába batériové úložiská na Slovensku a väčšina sa exportuje, mali sme záujem o inštalovanie BESS pre aplikácie, s ktorými máme skúsenosti v zahraničí. Napríklad primárna regulácia FCR je s našimi výrobkami v prevádzke v Škandinávii už od roku 2020,“ vysvetlil Roman Pavlík, riaditeľ prevádzky MTS Liptovský Mikuláš.
Roman Pavlík | Foto: MTS Liptovský Mikuláš
„Úspech projektu na Slovensku závisel od úzkej spolupráce s GreenBat a IPESOFT a sme radi, že sme našli profesionálny prístup a aj vďaka tomu sme boli schopní v bezkonkurenčne krátkom čase spustiť spomínanú aplikáciu BESS,” dodal R. Pavlík.
Jeden z hlavných partnerov je aj zelený dodávateľ energií z obnoviteľných zdrojov Right Power, ktorý sa podieľal na realizácii projektu na úrovni pripojenia do sústavy a tiež na úrovni investičného partnerstva.
„Naša spoločnosť sa venuje podpore zelených a inovatívnych riešení. Okrem batérií plánujeme inštalovať fotovoltické elektrárne a tiež technológie na výrobu vodíka. Takáto skladba energetických riešení prispieva k vyššiemu podielu obnoviteľných zdrojov,“ uviedol Lukáš Choma podpredseda predstavenstva Right Power.
IT podporu inovatívneho projektu zabezpečovala žilinská spoločnosť IPESOFT. Tá ma dlhodobé skúsenosti s dodávaním energetických IT riešení pre súčasných aktérov na trhu s podpornými službami. Preto mohli dlhoročnú expertízu jednoducho využiť aj pre jedinečné podmienky spojené s poskytovaním FCR s využitím batériového úložiska.
Okrem poskytnutia IT infraštruktúry, IPESOFT zároveň ako autorizovaný subjekt pre certifikácie PpS v SR zabezpečil aj technickú prípravu , predkomplexné a komplexné skúšky, spolu s finálnou certifikáciou PpS podľa podmienok SEPS, ktorá prebehla 11. – 12. augusta 2022.
„Vidíme veľký potenciál vo využití batériových systémov a ich úlohe v poskytovaní flexibility a regulačnej kapacity, ktorá bude nevyhnutná pre bezpečnú integráciu obnoviteľných zdrojov do energetických sústav,“ priblížil Tomáš Rajčan, riaditeľ úseku energetiky a priemyslu, IPESOFT.
Tomáš Rajčan | Foto: IPESOFT
„Obnoviteľné zdroje prinášajú do sústavy lacnú a trvalo obnoviteľnú energiu, zároveň však kvôli premenlivosti počasia predstavujú výzvu pre zabezpečenie stability elektrických sietí. Som rád, že sa nám spolu s partnermi podarilo vyvinúť a ocertifikovať riešenie, ktoré prispeje k zvýšeniu bezpečnosti a spoľahlivosti dodávok elektriny nielen v SR ale v rámci celej EU,“ doplnil T. Rajčan.
Skúsenosti všetkých zainteresovaných subjektov spolu s ich ochotou inovovať a posúvať hranice slovenskej energetiky sa prejavili na riešení projektu. Batériové úložisko je vďaka poskytovaniu podporných služieb FCR prvé svojho druhu nielen na Slovensku, ale aj v krajinách V4.
IT systém pre podporné služby FCR
Operačnú podporu pre poskytovanie PpS zabezpečuje Terminál automatizovaného systému dispečerského riadenia poskytovateľa PpS (ďalej len „terminál ASDR“). Terminál ASDR je technickým zariadením, ktoré je zodpovedné za automatizáciu a formalizáciu komunikácie s dispečingom SEPS. Terminál ASDR na druhej strane komunikuje s riadiacim systémom batérie a zabezpečuje aktiváciu nabíjania a vybíjania na základe odchýlok frekvencie sústavy.
„Jednou z výziev, ktorú sme museli riešiť počas implementácie systému bolo navrhnúť a otestovať algoritmus riadenia dobíjacej stratégie batériového systému, ktorého úlohou je zabezpečiť kontinuálny dostatok energie v úložisku na základe prísnych podmienok stanovených v technických podmienkach SEPS. Navrhnutý algoritmus zabezpečuje možnosť poskytovať PpS FCR v nepretržitom režime, 24 hodín denne, bez prerušenia dodávky PpS. Dobíjanie energie prebieha paralelne s reguláciou odchýlky a frekvencie, rešpektuje všetky technologické obmedzenia batériového systému a je v plnom súlade s požiadavkami SEPS na kvalitu dodávaných PpS,“ priblížil T. Rajčan z IPESOFT-u.
Dôležitou súčasťou IT systému je aj nadstavbové riešenie zabezpečujúce podporu obchodných procesov. Nadstavbové riešenie je prevádzkované v rámci cloud infraštruktúry Ipesoft a zabezpečuje plánovanie chodu batériového úložiska, prípravu prevádzky PpS a kompletnú integráciu na obchodný systém SEPS Damas Energy. Nadstavbové riešenie zabezpečuje pre prevádzkovateľa aj kompletné technické a ekonomické vyhodnotenie prevádzky BESS.
Správne vyhodnotenie a predikcia situácie na energetickom trhu sú kritické pre ekonomickú efektívnosť regulácie odchýlky aj poskytovania FCR. Vďaka systémom si experti z Greenbatu vedia jednoducho cez mobil skontrolovať prevádzku za posledný obchodný deň, sledovať predikcie budúceho vývoja trhu a na základe toho sa kvalifikovanejšie rozhodnúť, či regulovať odchýlku alebo poskytovať FCR. Celý proces je automatizovaný a všetky potrebné informácie sú v cloude dostupné odkiaľkoľvek.
Perspektíva batériových úložísk a PpS v budúcnosti
Je pravdepodobné, že po prvej úspešnej implementácií budú pribúdať ďalšie inštalácie BESS aj s cieľom poskytovania FCR. Situácia na trhu a inovácie v oblasti udržateľnej energetiky tomu určite prajú.
„V podobných inováciách na energetickom trhu chceme naďalej pokračovať. Ak sa prevádzka BESS v Martine osvedčí, plánujeme pridať ďalšie,“ dodal Marián Smik.
Marián Smik| Foto: GreenBat
Ďalším pozitívnym faktorom pre rast popularity podobných riešení je aj pripravované vytvorenie európskeho trhu pre výmenu regulačných služieb prostredníctvom európskych platforiem PICASSO a MARI. Platformy PICASSO a MARI budú zabezpečovať výmenu regulačnej energie v rámci podporných služieb s automatickou aktiváciou (aFRR) a manuálnou aktiváciou (mFRR) v kontexte celej EU. Pripojenie SR do regulačných platforiem PICASSO a MARI je plánované v priebehu roka 2024.
Pre podpornú službu FCR je trh v súčasnosti organizovaný len v rámci Slovenska. Pripravuje sa však spoločný koordinovaný nákup FCR v rámci platformy FCRC (FCRcooperation).Dátum pripojenia SR do spoločnej platformy FCRC zatiaľ nebol upresnený.
Spoločnosť IPESOFT je komunikačným partnerom Energie-portal.sk.
© PROPERTY & ENVIRONMENT s. r. o. Autorské práva sú vyhradené a vykonáva ich vydavateľ.