Peak shaving - jak ograniczyć szczytowy pobór mocy?

Peak shaving, czyli redukcja szczytowego poboru mocy, polega na ograniczaniu maksymalnego zapotrzebowania obiektu na moc pobieraną z sieci.

Szczyt może pojawić się np. w momencie jednoczesnego uruchomienia maszyn produkcyjnych, systemów HVAC, ładowarek samochodów elektrycznych lub innych urządzeń o dużej mocy.

Zamiast zwiększać możliwości przyłączeniowe obiektu, w określonych przypadkach można odpowiednio zarządzać jego zapotrzebowaniem i „spłaszczać” występujące szczyty.

‍

Profil zużycia energii w przedsiębiorstwie zazwyczaj nie jest równomierny. Zapotrzebowanie zmienia się w zależności od pory dnia, harmonogramu produkcji, warunków pogodowych czy liczby pracujących urządzeń.

Szczyty mogą powodować m.in.:
‍

- jednoczesny rozruch wielu urządzeń,
- maszyny i linie technologiczne o dużej mocy,
- instalacje chłodnicze i HVAC,
- ładowarki samochodów elektrycznych,
- pompy i sprężarki,
- infrastruktura IT i serwerownie,
- sezonowe zwiększenie zapotrzebowania.

Dlatego pierwszym etapem wdrożenia peak shavingu powinna być analiza profilu poboru mocy obiektu.
‍

Jak działa peak shaving?

Celem peak shavingu jest niedopuszczenie do przekroczenia określonego poziomu poboru mocy z sieci.

Można to osiągnąć na kilka sposobów. System może czasowo ograniczyć pracę wybranych odbiorników, przesunąć ich uruchomienie na inną godzinę lub wykorzystać lokalne źródło energii.

Jednym z najbardziej elastycznych rozwiązań jest zastosowanie magazynu energii.

W okresie mniejszego zapotrzebowania magazyn może zostać naładowany. Gdy pobór energii zaczyna zbliżać się do określonego poziomu, magazyn dostarcza część potrzebnej mocy, ograniczając ilość energii pobieranej w danym momencie z sieci.
‍

Peak shaving z magazynem energii

Magazyn energii może reagować na zmiany zapotrzebowania znacznie szybciej niż tradycyjne działania organizacyjne.

Przykładowo, jeżeli standardowe zapotrzebowanie obiektu wynosi 300 kW, ale przez kilkanaście minut wzrasta do 450 kW, odpowiednio dobrany magazyn może pokryć część dodatkowego zapotrzebowania.

Dla sieci obiekt może wówczas nadal pobierać około 300 kW, podczas gdy pozostałą potrzebną moc dostarcza magazyn energii.

Kluczowe znaczenie ma tutaj nie tylko pojemność magazynu, ale przede wszystkim jego moc oraz szybkość, z jaką może dostarczać energię.
‍

Peak shaving a system EMS

Jeszcze większe możliwości daje połączenie magazynu energii z EMS – systemem zarządzania energią.

EMS może na bieżąco monitorować pobór energii, produkcję z OZE, stan naładowania magazynu oraz pracę poszczególnych urządzeń.

Na podstawie tych danych system może automatycznie:
‍

- wykrywać zbliżający się szczyt poboru,
- uruchamiać rozładowanie magazynu,
- ograniczać wybrane odbiorniki,
- przesuwać pracę urządzeń na inne godziny,
- wykorzystywać bieżącą produkcję z OZE.

Dzięki temu peak shaving może działać automatycznie jako element szerszego systemu optymalizacji zużycia energii w przedsiębiorstwie.
‍

Kiedy peak shaving ma sens?

Rozwiązanie warto przeanalizować przede wszystkim w obiektach, w których występują znaczne różnice pomiędzy standardowym a maksymalnym zapotrzebowaniem na moc.

Dotyczy to szczególnie:
‍

- zakładów produkcyjnych,
- centrów logistycznych,
- obiektów komercyjnych,
- infrastruktury z ładowarkami EV,
- serwerowni i Data Centers,
- dużych obiektów biurowych,
- infrastruktury krytycznej.

Peak shaving może być również interesującym rozwiązaniem, gdy zwiększenie dostępnej mocy przyłączeniowej jest kosztowne, czasochłonne lub ograniczone możliwościami lokalnej infrastruktury.
‍

Jak sprawdzić, czy w firmie występują szczyty poboru?

Sama miesięczna faktura za energię nie pokazuje pełnego obrazu pracy instalacji.

Potrzebne są dane dotyczące profilu poboru mocy w czasie. Monitoring pozwala określić, kiedy występują najwyższe wartości, jak długo trwają oraz jakie urządzenia lub procesy są za nie odpowiedzialne.

Dopiero na tej podstawie można odpowiedzieć na pytania:
‍

‍Jak duże są szczyty? Jak często występują? Ile trwają? Czy można przesunąć część obciążenia? Jakiej mocy powinien być magazyn energii?

‍

Takie podejście pozwala dobrać rozwiązanie do rzeczywistej charakterystyki przedsiębiorstwa zamiast projektować system na podstawie wartości orientacyjnych.
‍

Peak shaving jako element optymalizacji energii

Redukcja szczytowego poboru mocy nie musi funkcjonować jako niezależne rozwiązanie. Największy potencjał pojawia się wtedy, gdy jest częścią kompleksowego zarządzania energią.

Peak shaving można połączyć z: monitoringiem energii i EMS, magazynem energii, instalacją fotowoltaiczną, zarządzaniem odbiornikami oraz optymalizacją pozostałej infrastruktury elektrycznej.

Dzięki temu firma może jednocześnie ograniczać szczyty poboru, zwiększać wykorzystanie własnej energii i bardziej świadomie zarządzać zapotrzebowaniem energetycznym obiektu.
‍

Od analizy profilu mocy do wdrożenia

Skuteczny peak shaving zaczyna się od danych. Przed wyborem technologii należy przeanalizować profil poboru mocy, charakter odbiorników, istniejącą instalację elektryczną oraz możliwości wykorzystania OZE i magazynu energii.

Ultra Volta jako integrator infrastruktury energetycznej i technicznej może przeprowadzić analizę, zaprojektować rozwiązanie oraz zintegrować magazyn energii, monitoring, EMS i istniejącą infrastrukturę obiektu.

Celem jest stworzenie systemu dopasowanego do rzeczywistego profilu pracy przedsiębiorstwa, który pozwala ograniczać szczytowy pobór mocy i efektywniej zarządzać energią.
‍

‍W Twojej firmie występują duże skoki zapotrzebowania na moc? Warto przeanalizować profil poboru i sprawdzić, czy peak shaving może ograniczyć obciążenie oraz koszty infrastruktury energetycznej.

‍