STORION HV T10 je dostupná technologie pro energetiku 4.0

V novém systému je nahrazen předchozí technologicky bohužel již zastaralý měnič GW 10K-ET. To znamená vyšší spolehlivost a aktivní bateriový systém (nikoliv sestava komponent) připravený na aktivní vykrývání spotřeby. Samozřejmě klasické vybíjení baterií po nabití zůstává.

Zcela inovativní logika stavby baterií znamení vysoce efektivní provoz. Nenavyšuje se napětí sériovým pospojováním.

Co zůstává v základní výbavě:

• Asymetrie
• BackUp (možnost ostrovního provozu)
• Power Router (pro zužitkování přetoků)
• MODBUS (pro implementaci o Loxone, KNX atd.)
• dálkové ovládání
• dálkové automatické aktualizace
• monitoring
• garance využití kapacity baterií z 90 % po dobu záruky
• záruky na baterie 10 let bez dodatků, úkolování instalatérů, hlídání vybíjecích proudů, podfukářských testovacích podmínek při reklamaci atd. atd. (veškerý provoz systémově koriguje řídící jednotka EMS)
• 2× MPP tracker pro fotovoltaiku
• škálování baterií po celou dobu provozu (někteří dodavatelé baterií povolují rozšíření baterií pouze v prvních 6 měsících provozu)

Co je tedy jinak?

1/ Hybridní měnič

Nahrazen předchozí technologicky bohužel zastaralý měnič GW 10K-ET. To znamená vyšší spolehlivost a aktivní bateriový systém (nikoliv sestava komponent) připravený na dynamické pokrývání spotřeby. Uvedením systému STORION HV T10 se klasické vybíjení baterií po nabití stalo již pravěkem.

Alpha ESS s ohledem na budoucí požadavky trhu vyvinula vlastní měnič s asymetrickou dodávkou výkonu SMILE T10 HV INV. Hybridní měnič je nyní spolehlivě a vždy v každém okamžiku ovladatelný. Bez nadsázky lze hovořit o produktu, který nastavuje technologickou úroveň hybridním měničům 3 generace. Bezvýhradně se podřizuje pokynům EMS. Již nedisponuje nešvarem GW 10K-ET vybíjet baterie i přes „zákaz“ v nastavení nebo bezdůvodně dodávat energii do sítě. Vlastní spotřeba nepřesahuje ve stand-by stavu 20 W. Během provozu se EURO účinnost pohybuje kolem 98 % (k čemuž velkým dílem přispívají baterie viz dále). Ztráty jsou zanedbatelné, pokud máme k dispozici zařízení, které dokáže dodávat výkon 10 000 W do spotřeby. K dispozici jsou 2× vstupy z FV (2×26ADC předchozí byly jen 2×12ADC). Pracovní rozsah pro FV i přes téměř 2× vyšší proud byl zachován v rozmezí od 200VDC do 850VDC.

Měnič podle pokynů řídící jednotky EMS dokáže dynamicky pokrývat odběrové špičky (peak-shaving/valley filling). Nejedná se o měnič vytvářející odběrové špičky nabíjením baterií ze sítě. Přednostně jsou odběrové špičky i nabíjení baterií pokryty z FV.

Technologický standard peak-shaving v měniči SMILE T10 HV INV je odpovědí na predikce „trvalé platby za jistič budou vyšší než platby za spotřebovanou elektřinu“. Jedná se také o reakci na další predikci „… budou hodiny, čtvrthodiny nebo jen minuty kdy bude elektřina drahá tak, že si každý raději spotřebu rozmyslí“.

Další důležitou vlastností je vybíjení do sítě v rámci virtuální elektrárny (VPP) STORION. Vznikne požadavek na podpůrné služby distribuční soustavě, které dokáže infrastruktura VPP STORION vybavená dálkovým ovládáním pokrýt. Proč nevybíjet baterie do sítě na základě smluvních parametrů například za 8 Kč/kWh několikrát denně? Že si nehodláte opotřebovávat baterie? Alpha ESS ve standardu nabízí 10 000 cyklů, což je běžné číslo od roku 2015.

2/ Baterie

Sériovému spojování baterií odzvonilo. Rostou technické nároky na zpracování vstupního napětí o zbytečně vysokém rozsahu – instalovaný hardware v podstatě ani není využit (klient například rozšíření bateriového úložiště neplánuje).

Složitému balancování je konec. Baterie pro STORION HV T10 dostaly označení SMILE BAT 8.2P. Mají jednotkový výkon 8,2 kWh. Což je odpověď a trefa do černého. Prosumery požadovaná průměrná instalovaná kapacita je podle našich dat kolem 16 kWh. Předobjednávky potvrdily trend, protože více než 90 % klientů objednalo 2× 8,2 kWh.

Jednotlivé baterie jsou spojovány paralelně, a to až do kapacity 49,2 kWh (6× 8,2 kWh). Každá baterie má vlastní BMS a lze je také použít pro jednofázové systémy STORION HV S6. Nominální napětí baterie je 256VDC. Vybíjení je 1 C (ostatní nabízí 5× nižší vybíjení 0,2 C, což taky vypovídá o kvalitě článků) a k dispozici je 10 000 cyklů (pozn. počet cyklů prezentuje kvalitu článků v baterii). Záruky na baterie nejsou vztaženy k počtu absolvovaných cyklů. Záruky jsou standardně 10 let s garantovaným využitím kapacity baterií z 90 % po dobu záruky.

A proč tedy paralelní spojování? Balancování sériově spojených baterií je zdlouhavé, velmi neefektivní. Otázka nezní, zdali zkolabuje článek v baterii, ale zní „kdy zkolabuje první článek v baterii?“ logicky v sériovém spojení dochází k řetězové reakci. K poškození bateriových článků dochází málo ovladatelným měničem… a ten je již historií.

Požadavky na asymetrii a nyní peak-shaving vyžadují změnu myšlení. Na základě zkušeností bylo jasné, že klasické sériové spojování baterií již nevyhovuje. Došlo ke zjednodušení hardwaru měniče, který může pracovat s „velmi podobným“ vstupním napětím. Už nemusí být dimenzován na rozsah napájecího napětí z baterií od 200 VDC do 450 VDC (250 VDC!). Rozsah pracovního napětí baterií je 5× nižší. 240 VDC až 288 VDC.

A jednoduché věci jsou dlouhodobě spolehlivé. První STORIONy s paralelně spojenými bateriemi jsou ve spolehlivém provozu z přelomu let 2015/16. Jejich využitelná kapacita je stále 90 %. Ani jednou jsme nebyli na servise. O roku 2016 bylo vyměněno 12 baterií, což je na cca 1 000 systémů slušná statistika.

STORION HV T10 bude fyzicky představen v Brně během února 2022 na 4. odborném semináři ENERGETIKA 4.0 – Fotovoltaika 2030.

Jaká je naše predikce?

Do dvou let bude „konkurence“ nabízet slabý odvar výše popsaného, ale to my už budeme zase o kus dál. Máme mnoho nápadů, jak zefektivnit a změnit evropskou a globální energetiku.