Globálna spoločnosť Hanon Systems, pod ktorú spadá aj jej ilavská pobočka Hanon Systems Slovakia, sa radí medzi troch najväčších výrobcov komponentov pre automobilový priemysel vo svete. Netají sa ani ambíciami chrániť planétu pre budúce generácie. Aby tieto ambície neboli iba prázdnymi slovami na papieri, stanovila si jasný cieľ – do roku 2040 chce dosiahnuť uhlíkovú neutralitu. Vďaka svojmu dodávateľovi elektrickej energie, ktorým sú Slovenské elektrárne – energetické služby, s. r. o., (SEES) je dnes na dobrej ceste k naplneniu tohto cieľa. To všetko vďaka fotovoltike na operatívny lízing inštalovanej v kombinácii s inteligentným batériovým úložiskom brAIn od spoločnosti FUERGY Industries, j. s. a. Obe technológie získala od dodávateľa bez akýchkoľvek investičných nákladov.

„V posledných rokoch sme zaznamenali zvýšený záujem o energetickú účinnosť a ekologické technológie zo strany našich klientov, najmä v podnikateľskom sektore. Dovolím si tvrdiť, že finančná návratnosť je stále hlavnou, ale nie jedinou hnacou silou tohto trendu. Každá spoločnosť cíti povinnosť pozrieť sa na svoje vlastné podnikanie aj vo vzťahu k princípom ESG a my sme tu na to, aby sme im pomohli dosiahnuť ich ciele vyvážením týchto dvoch zdanlivo protichodných faktorov,“ uviedol Andrea Pancotti, manažér predaja a energetických služieb v spoločnosti Slovenské elektrárne – energetické služby.

Čím sa vyznačuje prevádzka Hanon Systems Slovakia?

Ilavská pobočka Hanon Systems Slovakia sa venuje primárne výrobe klimatizačných systémov pre automobilové spoločnosti ako Kia, Hyundai, Ford, Volkswagen, BMW, McLaren alebo Porsche. Jej ročná spotreba elektrickej energie je približne 20 GWh a v súčasnosti zamestnáva viac ako 900 zamestnancov. Okrem krátkej letnej čiastočnej odstávky je spoločnosť v nepretržitej prevádzke sedem dní v týždni.

Výrobná hala sa nachádza v priemyselnej zóne na okraji mesta a 25 800 m2 strešnej plochy disponuje dokonalými podmienkami na inštaláciu fotovoltického systému. V hale je ukrytá energeticky náročná výroba s dostatočne veľkým regulačným potenciálom na inštaláciu batériového úložiska.

Energetický audit je len začiatok

Pri úvodnom energetickom audite si preštudovali 15-minútový diagram spotreby odberného miesta za posledné dva roky. „Nestačí poznať ročnú alebo mesačnú spotrebu. Odber elektriny sa zväčša v priebehu dňa mení a tomu treba prispôsobiť aj parametre technológií,“ upresňuje Eva Almašiová zo spoločnosti FUERGY. Podľa diagramu sa navrhla ideálna kapacita lokálneho fotovoltického zdroja s inštalovaným výkonom 499,5 kWp. Len čo bol zrejmý a známy profil spotreby a plánovaná kapacita zeleného zdroja, bola navrhnutá aj optimálna kapacita batériového úložiska 864 kWh. Pri návrhu kapacity úložiska bolo potrebné overiť splnenie podmienok jeho inštalácie v rámci modelu smart batériové úložisko brAIn ako služba. Správne nadimenzovanie technológií zabezpečí, že odberné miesto si všetku vyrobenú elektrickú energiu aj spotrebuje a neplatí zbytočné pokuty alebo poplatky za posielanie prebytočnej energie do siete. Zároveň sú technológie využívané v plnom rozsahu, čo má vplyv aj na rýchlu návratnosť.

Obhliadka miesta inštalácie

Dáta nepovedia všetko. Preto bola následne vykonaná obhliadka miesta inštalácie, pri ktorej sa identifikovali všetky stavebné a inštalačné úpravy potrebné na rýchle a bezproblémové zapojenie úložiska do prevádzky. Predpokladom jednoduchej a rýchlej inštalácie batériového úložiska je možnosť vyvedenia navrhnutého výkonu fotovoltiky a batérie do elektrických rozvodov zákazníka. Pri fotovoltike treba mať vyhovujúcu strešnú konštrukciu a dostačujúcu plochu na navrhnutý inštalovaný výkon. Návrh fotovoltiky aj batériového systému musí zohľadniť technické limity zákazníka a prípadné náklady na ich úpravu s cieľom inštalácie zariadení.

Vybavenie povolení

Po zarátaní vstupných nákladov vyplývajúcich z obhliadky a následnom odsúhlasení cenovej ponuky dochádza k prvému administratívnemu úkonu. Tým je vybavenie povolení na pripojenie technológií. „Pri fotovoltike bolo potrebné podať na príslušnú regionálnu distribučnú spoločnosť žiadosť o rezervovanie kapacity na pripojenie lokálneho zdroja elektriny. Pri úložisku bolo potrebné podať žiadosť o rezervovanie kapacity na pripojenie batériového úložiska. Bez súhlasného stanoviska distribučnej spoločnosti by bolo podpísanie zmluvy hop alebo trop,“ vysvetľuje E. Almašiová.

Zo skúseností dodávateľov sa prístupy regionálnych, ako aj lokálnych distribučných spoločností k pripájaniu batériových úložísk a obnoviteľných zdrojov energie líšia. A hoci by sa mohlo zdať, že lokálne distribučné spoločnosti majú voľnejšiu ruku, nie je to úplne tak. Aj tie potrebujú schválenie nadradenej regionálnej distribučnej spoločnosti. V niektorých častiach Slovenska tak môže byť inštalácia zelených technológií o niečo komplikovanejšia. Rôzne prístupy by však už čoskoro mala zjednotiť vyhláška Úradu pre reguláciu sieťových odvetví (ÚRSO), ktorá upraví podmienky pri pripájaní nových obnoviteľných zdrojov energie (OZE) do sústavy.

Inštalácia

Samotný proces inštalácie zelených technológií závisí od špecifík projektu a miesta inštalácie. „Batériové úložisko je potrebné umiestniť čo najbližšie k miestu vyvedenia výkonu, akým je napríklad energocentrum alebo hlavný rozvádzač. Pre nedostatok miesta bolo potrebné rozdeliť úložisko na dva systémy v exteriérovom kontajnerovom vyhotovení s kapacitou 432 kWh. Kontajnery sa umiestnili na seba a prepojili pochôdznou plošinou s vysúvacími schodmi. Úložiská sú umiestnené pri rozvodni 22/0,42kV,“ približuje E. Almašiová.

V ďalšom kroku bolo potrebné prepojiť batériový systém na rozvodňu odberného miesta. „Ak odberné miesto disponuje voľným ističom, akým je napríklad odpojovač, odstávka odberného miesta nie je nutná. Ak ním nedisponuje, odstávku sa snažíme naplánovať na čas, keď odberné miesto nie je v prevádzke, napríklad počas víkendu. Ak funguje odberné miesto v režime 24/7, dodávku elektrickej energie riešime poskytnutím dieselového záložného zdroja,“ upresňuje E. Almašiová.

Posledným krokom inštalácie je oživovanie batériového systému, ktoré zahŕňa spustenie a simuláciu internetovej komunikácie úložiska so softvérom FUERGY na diaľku. Keď komunikácia funguje ako má, systém sa dáva do tzv. režimu SAFE s minimálnym odberom elektrickej energie a batérie sa začínajú formovať. Formovanie trvá približne dva týždne. V rámci formovania batérií sa monitoruje správanie batérií, teploty a prípadné chyby, podľa ktorých sa systém prestavuje a vylaďuje.

Strešná fotovoltika bola inštalovaná nezávisle od úložiska. Jej inštaláciu zabezpečoval dodávateľ energie Slovenské elektrárne – energetické služby, s. r. o. Následne bola fotovoltika prepojená s batériovým úložiskom brAIn od FUERGY s cieľom optimalizovať lokálnu výrobu zelenej energie.

Uvedenie do prevádzky a finálna dokumentácia

Pre úspešné uvedenie fotovoltiky do prevádzky bolo potrebné vykonať a absolvovať funkčnú skúšku pod dohľadom distribučnej spoločnosti. Podmienkou uvedenia batériového úložiska do prevádzky boli správne naformované batérie, funkčná diaľková komunikácia s úložiskom a odpočet potrebných dát, ako aj sfunkčnenie všetkých ostatných systémov, napríklad klimatizácie alebo inej chladiacej jednotky, ak je potrebná.

Proces inštalácie a dodávky fotovoltiky ukončili administratívne úkony v podobe spracovania realizačnej dokumentácie stavby a miestneho prevádzkového predpisu schváleného distribučnou spoločnosťou. Finálna dokumentácia k batériovému úložisku zahŕňa európske vyhlásenie o zhode, ktorým dodávateľ úložiska preberá zodpovednosť za súlad výrobku s požiadavkami EÚ, projektovú dokumentáciu skutočného vyhotovenia, nastavenie systému, revízne správy a rovnako miestny prevádzkový predpis schválený distribučnou spoločnosťou.

Inštaláciou úložiska sa to nekončí, práve naopak

Zatiaľ čo pri fotovoltike je situácia o niečo jednoduchšia z pohľadu jej správy, pri batériovom úložisku ide o zásadnú úlohu, ktorá má vplyv na jeho návratnosť a životnosť. O riadenie úložiska sa stará riadiaci systém (z angl. Energy Management System – EMS). „Používame vlastný EMS vyvinutý na našej vlastnej platforme mosAIc, ktorý je maximálne kompatibilný so všetkými komponentmi, ktoré využívame. EMS neustále sleduje, čo sa deje u zákazníka, v elektrickej sieti či aký je stav batérií. Na základe zozbieraných dát automatizovane vyhodnocuje, kedy a akým množstvom elektrickej energie je vhodné batérie nabiť či vybiť tak, aby to bolo vždy energeticky maximálne efektívne a finančne čo najvýhodnejšie. Vďaka EMS vieme využiť aj maximum energie vyrobenej fotovoltikou a poskytovať podporné služby. Iba tak môžeme dosahovať celkovú návratnosť investície od 2,4 roka (pri veľkokapacitných batériových úložiskách) a iba 1,5 – 2 % ročnú degradáciu batérií,“ približuje E. Almašiová.

Zelené technológie aj bez investičných nákladov

Za posledné roky môžeme badať výrazný pokles cien, najmú pokiaľ ide o zelené technológie. To sa prejavuje aj na neporovnateľne rýchlejšej návratnosti investície. Stále však ide o pomerne vysoký náklad, ktorý si nie každá firma môže dovoliť. Pre firmy, ktoré chcú ušetriť a znížiť svoju uhlíkovú stopu, no preferujú prenájom alebo lízing zelených technológií, je tu nový model energia ako služba. Ten využila aj spoločnosť Hanon Systems Slovakia. Úložisko a fotovoltiku tak získala bez investovania čo i len jedného eura od svojho dodávateľa SEES. „Model energia ako služba pomáha čo najskôr zaviesť ekologické technologické riešenia do praxe a zároveň zlepšiť peňažné toky a znížiť prevádzkové náklady. Zákazníkovi umožňujeme, aby sa sústredil na svoju hlavnú činnosť, zatiaľ čo my sa postaráme o zlepšenie jeho profilu energetickej efektívnosti a podporíme jeho prechod na zelené technológie,“ doplnil A. Pancotti.
Vďaka fotovoltike na lízing, ktorú získala v rámci modelu fotovoltika ako služba, je spoločnosť Hanon Systems Slovakia už od prvého dňa tzv. cash-flow pozitívna. Teda náklady na lízing fotovoltiky sú pre ňu nižšie ako náklady na spotrebu elektriny zo siete.

Inteligentné batériové úložisko získala spoločnosť Hanon Systems Slovakia v rámci modelu batériové úložisko brAIn ako služba. Hlavnou úlohou vybraného úložiska je pomáhať elektrickej sieti vyrovnať sa s prebytkami alebo nedostatkami elektrickej energie. Úložisko tak generuje zisk z poskytovania tzv. necertifikovaných podporných služieb, ktorým na seba zarába. V prípade necertifikovanej podpornej služby ide o poskytovanie regulačnej energie (kladnej alebo zápornej) na odbernom, resp. odovzdávacom mieste (t. j. za inteligentným meračom) bez zmluvného zaviazania sa k disponibilite. Subjekt poskytujúci necertifikované podporné služby nemusí spĺňať technické a obchodné podmienky určené prevádzkovým poriadkom SEPS. Regulačnú energiu poskytuje za finančnú odmenu v čase, keď je to preň technicky možné a finančne výhodné. Poskytovanie regulačnej energie prebieha v tomto prípade nabíjaním a vybíjaním batérií. Regulácia prebieha v smere protiodchýlky a účtuje sa prostredníctvom dodávateľa elektrickej energie. Takáto energetická regulácia nemá žiadny vplyv na prevádzku odberného miesta alebo výrobné procesy.

Investícia do úložiska brAIn sa tak dodávateľovi SEES postupne spláca, pričom o časť efektu sa delí aj so spoločnosťou Hanon Systems Slovakia. Tú dostáva vo forme fixnej ročnej odmeny. Je to odmena za to, že spoločnosť umožnila inštaláciu úložiska v priestoroch podniku a reguluje ním jeho spotrebu a výrobu elektrickej energie. Po skončení päťročnej zmluvy a v prípade jej predĺženia dodávateľ výšku odmeny navyšuje.

Úspora CO2

Poskytovaním necertifikovaných podporných služieb úložisko tiež bezemisne nahrádza tradičných, prevažne fosílnych poskytovateľov podporných služieb. Batériový systém brAIn s kapacitou 864 kWh dokáže ročne ušetriť približne 800 ton CO2(e) emisií. Po odpočítaní uhlíkovej stopy z výroby, inštalácie a likvidácie úložiska v objeme 490 ton CO2(e) si úložisko svoj uhlíkový dlh splatí v prvom roku prevádzky.

Vďaka priebežnému uvoľňovaniu kapacity dokáže úložisko uskladniť viac solárnych prebytkov, čím zvyšuje využiteľnosť energie z fotovoltiky na 90 až 100 %. Samovýrobou energie dokáže Hanon Systems Slovakia ušetriť ešte dodatočných 80 ton CO2(e) emisií. Úspory emisií pomocou úložiska a vyššiu produkciu zelenej energie si môže Hanon Systems Slovakia vykázať aj v reporte ESG, vďaka čomu dostáva plnenie udržateľných cieľov reálne kontúry.

O technológie sa treba starať

Pravidelný servis a údržba fotovoltiky v Hanon Systems Slovakia je v rukách dodávateľa energetických služieb. Monitorovanie fotovoltických elektrární zahŕňa sledovanie rôznych parametrov súvisiacich s výkonom a zdravím systému. Kľúčové parametre, ktoré sa sledujú, sú výkon, slnečné žiarenie, teplota okolia a jednotlivých solárnych modulov, výkon meniča a poveternostné podmienky. Fotovoltické systémy vyžadujú pravidelnú údržbu, aby fungovali správne a dlhodobo dosahovali maximálnu výkonnosť. V rámci pravidelnej údržby sa vykonáva čistenie panelov, kontrola spojov, káblov, napätia, prúdu a všetkých elektrických aj stavebných častí fotovoltiky podľa predpísaného harmonogramu. V prípade potreby sa vykonáva aj kontrola pomocou termovízie, aby sa odhalili poškodenia na paneloch.

Batériové úložisko spravuje jeho dodávateľ, pričom je pod dohľadom v režime 24/7. Vďaka systému na predikciu porúch dokážu včas zasiahnuť. „O všetky naše batériové úložiská sa staráme počas celej ich životnosti. Zabezpečujeme online dohľad nad systémom až na úrovni samostatných batériových článkov a jednotlivých komponentov 24/7. Zabezpečujeme online diagnostiku klimatizácie a tiež porúch. Poruchy sa snažíme v predstihu predikovať s využitím algoritmov s integrovanou umelou inteligenciou a následne bezodkladne riešiť,“ upresňuje E. Almašiová.

Technológia sa nachádza v štandardnom bezprašnom prostredí, preto je servis úložiska vykonávaný pravidelne každých 6 až 12 mesiacov, a to aj vtedy, keď systém nevykazuje žiadne anomálie. „V rámci údržby kontrolujeme stav skríň a teplotu, čistíme obvody stratového tepla od prachu a nečistôt, kontrolujeme dotiahnutie skrutiek na výkonových spínacích prvkoch a tiež čistíme a kontrolujeme klimatizácie,“ doplnila E. Almašiová.

Spoločnosť Hanon Systems Slovakia má prostredníctvom aplikácie, ktorá je dodávaná spolu s úložiskom, prehľad o historickej, online aj plánovanej výrobe a spotrebe elektrickej energie či o fungovaní batériového úložiska. Plán výroby a spotreby elektrickej energie generuje systém plne automatizovane.

Zbytočná obava z požiaru batérií

Jednou z častých obáv zákazníkov je riziko vzniku požiaru batérií. O vzbĺknutí batérií elektrobicyklov, elektromobilov alebo domácich batériových systémov sa v médiách píše čoraz častejšie. Je to pochopiteľné, keďže sú tieto zariadenia aj častejšie používané. Vo väčšine prípadov je však požiar zapríčinený buď zlou údržbou systému, využívaním lacných typov zariadení, alebo neprofesionálnou inštaláciou. „Batériové úložiská v Hanon Systems Slovakia obsahujú nehorľavé LiFePO4 batérie vhodné do interiéru aj exteriéru, ktoré sú neustále monitorované. Okrem toho sú kontajnerové batérie vybavené profesionálnym aerosólovým hasiacim prístrojom. Ten v prípade skratu zabráni vzniku tepla a chráni tak ostatné, pomerne drahé komponenty,“ uviedla E. Almašiová.

Na zelené technológie je vhodné myslieť dopredu

Pokiaľ uvažujete nad zelenými technológiami, je vhodné poznať všetky vaše možnosti. Môžete tak ušetriť na niektorých pomerne finančne náročných komponentoch. „V spoločnosti Hanon Systems Slovakia bol použitý jeden spoločný rozvádzač na fotovoltiku aj batériové úložisko, čo predstavovalo úsporu rádovo v tisíckach eur,“ spomína E. Almašiová. V tomto ohľade sú preto na tom lepšie firmy, ktoré výstavbu nových budov ešte len plánujú. Nielenže si dokážu navrhnúť strechu prispôsobenú na inštaláciu fotovoltiky, ale tiež vedia jednoducho vyčleniť priestor na inštaláciu batériového úložiska.

Na čo si dávať pozor pri inštalácii fotovoltiky a úložiska?

Pri fotovoltike je potrebná najmä vhodná voľba typu technológie a profesionálna inštalácia zohľadňujúca typ strechy a strešnej krytiny. Dôležité je mať správne nakonfigurované striedače. Väčšina striedačov totiž býva inštalovaná s predvolenými nastaveniami pre daný región alebo podľa požiadaviek energetikov. V mnohých prípadoch sa stáva, že práve tieto nastavenia spôsobujú vážne nedostatky vo výrobe z celkom jednoduchého dôvodu – inštalácia na jednotlivých miestach a intenzita slnečného žiarenia nemusí byť vždy ideálna. K činnosti striedača neprispieva ani zlé pospájanie panelov na strane DC. Preto treba striedače často nastaviť primerane k miestnym vlastnostiam siete a tak obmedziť straty na výkone a poruchovosť systému a zvýšiť celkovú životnosť zariadenia.

„Stretávame sa s názorom, že monitoring je zbytočný. Opak je však pravdou. Správny typ monitoringu dokáže takmer okamžite odhaliť až 95 % všetkých porúch fotovoltických systémov, čo umožní rýchle vyhodnotenie poruchy a následnú reakciu v podobe opravy danej poruchy. Odchýlky výkonu jednotlivých striedačov sa často nedajú vyhodnotiť hneď, ale v priebehu pár dní je technik informovaný o funkčnosti jednotlivých striedačov, prípadne sekcií fotovoltickej elektrárne,“ priblížila E. Almašiová.

Firmy zvažujúce inštaláciu musia byť obozretnejšie, pretože úložisko plní viacero funkcií, ktoré do veľkej miery ovplyvňujú aj jeho návratnosť. „Ak im dodávateľ úložiska navrhne veľkosť kapacity podľa výšky ich rezervovanej kapacity a maximálnej rezervovanej kapacity, odporúčame si dať vypracovať ponuku aj u iného dodávateľa. Veľkosť kapacity určujú aj priebehové 15-minútové dáta o spotrebe elektrickej energie,“ dodáva E. Almašiová.

Rovnako ani úložisko ponúkajúce iba funkcionality ako on-peak/off-peak riadenie, orezávanie špičiek či ochranu prekročenia rezervovanej kapacity nie je ideálnou voľbou. Takéto riadenia nemajú dostatočnú návratnosť. „Kúpa úložiska bez systému na energetický manažment EMS je zasa mačkou vo vreci. Veľa dodávateľov chce iba predať „železo“ a ďalej sa oň nestarať. Firma však riskuje, že zaobstaraný EMS z tretej strany nebude plne kompatibilný s úložiskom a to nebude schopné plniť svoje funkcie. Rovnako tiež neplatí, že čím je väčšia batéria, tým sú aj väčšie úspory. Batéria musí byť správne nadimenzovaná tak, aby sa využívala na 100 %. Inak sa môže stať, že časť kapacity nebude využívaná. Je potrebné si dávať pozor aj na využívanie lacných technológií bez technickej a servisnej podpory. Firmy by mali vyžadovať certifikáty a atestácie k úložiskám z EÚ priestoru. Pokuty za nesplnenie podmienok EÚ sú vysoké,“ uzatvára E. Almašiová.

Ďakujeme spoločnosti Hanon Systems Slovakia, s. r. o., za možnosť realizácie reportáže a spoločnosti FUERGY Industries, j. s. a., a Slovenské elektrárne – energetické služby, s. r. o., za poskytnuté odborné informácie.