Bevezetés
Az akkumulátoros energiatároló rendszerek (Battery Energy Storage Systems, BESS) szerepe egyre nagyobb jelentőséggel bír az ipari vállalatok körében, különösen az energiagazdálkodás újragondolása és a költségek csökkentése kapcsán. Az Európai Unió klímapolitikája és a megújuló energiák iránti növekvő igény egyaránt ösztönzik az akkumulátoros rendszerek terjedését.
A Solar Power Europe 2024-2028-as jelentése világosan rámutat arra, hogy a nemzeti energiapiaci szabályozóknak lehetőséget kell biztosítaniuk az akkumulátoros tárolók számára, hogy részt vegyenek minden releváns piacon, azaz több szolgáltatás együttes nyújtásával, ‘revenue stacking’-gel növeljék az energiahatékonyságot és a gazdasági hasznot a vállalatok számára.
Az akkumulátoros tároló rendszerek egyik fontos ipari célú felhasználása a vállalatok számára az ún. “peak shaving”, azaz a szerződött villamosenergia teljesítmény csökkentése.
A “peak shaving”
A peak shaving egy energiamenedzsment technika, amelynek célja a csúcsidőszakokban felmerülő energiafogyasztás csökkentése. Ez akkor válik különösen fontossá, amikor egy vállalat energiaigénye eseti jelleggel meghaladja jellemző zsinórfogyasztást, amely kihasználatlan szerződött teljesítményeken keresztül jelentős többletköltségekkel jár. Az akkumulátoros energiatároló rendszerek segítségével a vállalatok a csúcsidőszakban a tárolt energiát használják fel, így megnyílik a lehetőség szerződött teljesítmény és a teljesítménydíjak csökkentésére. A peak shaving nemcsak a költségek optimalizálását segíti, hanem hozzájárul az energiarendszer stabilitásához is.
Esettanulmány: “peak shaving” egy gyártó vállalatnál
Az esettanulmányban szereplő cég profilja:
- főtevékenység: fémfeldolgozás
- a telephelyen 1 MW naperőmű rendszer működik visszwatt-védelemmel ellátva
- 3 millió kWh éves fogyasztás
A peak shaving konkrét példája egy magyarországi vállalat esete, amely fémipari gyártó cégként saját napenergiával és akkumulátoros tárolóval csökkenti szerződött teljesítményét. Az esettanulmány rávilágít, hogy egy 500 kWh kapacitású tároló segítségével évente több millió forintos megtakarítás érhető el.
Méretezés fő paraméterei, vizsgálandó szempontok:
- Szükséges megvizsgálnunk, hogy folyamatos termelés esetén – napon belül, több órán keresztül – mely sávban mozog jellemzően a teljesítményfelvétel. (1. ábra)
- Meghatározandó továbbá, hogy az 1. pont esetében definiált sáv felső határa felett napi szinten kumulálódó fogyasztások (kWh) eltárolásához mekkora minimális akkumulátor kapacitás szükséges.
- ábra
A “peak shaving” méretezés
| Paraméter | Érték |
| Szerződött teljesítmény | 950 kW |
| Csúcs felvétel | 912 kW/h |
| Folyamatos termelés esetén jellemző teljesítményfelvétel | 400-600 kW/h |
| Megnevezés | 600 kW feletti teljesítményfelvétel | 700 kW feletti teljesítményfelvétel |
| Éven belüli órák aránya, amikor x kW felett van a teljesítményfelvétel | 16,1 % | 4,1 % |
| Éven belüli napok száma, amikor van olyan óra, amikor x kW felett van a teljesítményfelvétel | 235 | 138 |
| Szükséges akkumulátor kapacitás, ha x kW felett akkumulátorból történik az ellátás | 2.131 kWh | 489 kWh |
A fentiek alapján
- új szerződött teljesítmény: 700 kW
- szerződött teljesítmény csökkentés mértéke: 212 kW (912-700 kW)
- akkumulátor méret: 500 kWh
Amennyiben a 700 kW feletti csúcsokat látjuk el akkumulátorból, úgy az akkumulátor éves kapacitásának (napi 1 teljes ciklus) mindössze 8%-át (14.600 kWh/év) használjuk ki.
Miért nem érdemes a szerződött teljesítmény túllépésére játszani?
A villamos energia szerződött teljesítményének túllépése jelentős költségeket von maga után az ipari vállalatok számára. A jelenlegi szabályozások alapján a szerződött teljesítmény nem engedélyezett túllépése esetén a rendszerhasználó a túllépés minden megkezdett kW-jára havonta az éves teljesítménydíj 1/4-ed részének megfelelő teljesítménydíjat köteles fizetni. Azaz a “büntetés” a normál havi teljesítménydíj 3-szorosa a szerződött teljesítményen felüli részre vonatkozóan. (10/2016. (XI. 14.) MEKH rendelet)
Előzetesen bejelentett teljesítménytúllépést a rendszerhasználó szerződéses évenként legfeljebb három alkalommal (alkalmanként legfeljebb egy naptári hónapra) kérhet.
Ezzel szemben, ha a vállalat egy akkumulátoros energiatároló rendszer segítségével a csúcsterheléseket „lefaragja”, azaz a szerződött teljesítmény feletti fogyasztásokat akkumulátorból elégíti ki, jelentős megtakarítást érhet el.
Pénzügyi áttekintés
| Megnevezés | Összeg (EUR) |
| 500 kWh-s akkumulátor beruházási költség (50% támogatással) | 150.000 |
| Üzemeltetési költség (éves) | 8.000 |
| Finanszírozási költség (éves) | 9.000 |
| Megtakarítás peak shaving-gel (éves) | 8.440 |
Összefoglalás
| Megnevezés | Érték |
| Akkumulátor kapacitása (kWh) | 500 kWh |
| Szerződött teljesítmény csökkentésének mértéke (kW) | 212 kW |
| Szerződött teljesítmény csökkentésének mértéke (%) | 26 % |
| Éves megtakarítás (EUR) | 8.440 EUR |
| Akkumulátor százalékos kapacitáskihasználtsága (%) | 8% |
Az elemzések alapján egyértelmű, hogy önmagában a „peak shaving” nem biztosít elegendő megtérülést egy akkumulátoros energiatároló beruházás számára.
Azonban, ha figyelembe vesszük, hogy a rendszer kapacitásának mindössze 8%-át használtuk ki a csúcsterhelések csökkentésére, világossá válik, hogy jelentős kihasználatlan potenciál marad. Ez a kihasználatlan kapacitás lehetőséget ad további use case-ek, például arbitrázs vagy rendszerszintű szolgáltatások integrálására. A különböző felhasználási módok kombinálása pedig kulcsfontosságú lehet az akkumulátoros beruházások megtérülésének biztosításához.
