Energetická revoluce v gas & oil: Výrazné snížení nákladů a emisí CO2 díky bateriovému úložišti
V odvětví ropy a plynu, kde spolehlivá energie hraje zásadní roli, se naskýtají výzvy, které vyžadují inovativní a udržitelná řešení. Představujeme vám případovou studii, která odhaluje testování mobilního bateriového úložiště v průmyslovém nasazení na území ČR.
Hlavními problémy je izolovanost těžebních středisek bez přístupu k elektrické energii, naddimenzované generátory, zvyšující servisní náklady a emise, ale také rostoucí tlak na snížení provozních nákladů. Zdánlivě nespojitelné cíle, spočívající v ekologické udržitelnosti a ekonomické efektivitě, společně vytvořily výzvu, které jsme se rozhodli jako společnost SOLFOREN PLUS postavit čelem.
Tato případová studie ověřuje, jakým způsobem jsme dosáhli těchto ambiciózních cílů instalací mobilního bateriového úložiště Pramac Off-Grid LX45/90 v těžebním středisku na území ČR. Společně se podíváme na klíčové momenty této transformace, která vedla k účinnému snížení emisí, servisních a provozních nákladů.
Překážky
Společnost působící v oblasti oil & gas vlastní několik těžebních středisek, ve kterých řeší následující překážky.
Těžební střediska v tzv. ostrovní aplikaci nejsou napojena na veřejnou energetickou síť, což vyžaduje nákladná opatření pro získání energie. V objektech jsou tak v současné době umístěny deiselové či plynové generátory zajišťující non-stop provoz těžby.
Předimenzované generátory. Generátor musí být dimenzován, aby byl zajištěn provoz všech spotřebičů střediska (v souběhu až 35 kW). Průměrná spotřeba střediska je však diametrálně nižší, čímž je ohrožena životnost a funkčnost generátoru. Tím vzrůstají náklady spojené s pravidelným servisem. Interval servisních úkonů momentálně vychází jednou za tři týdny.
Omezení emisí. Současný svět klade čím dál větší důraz na redukci škodlivých emisí, a je tedy nutné odpovídat na narůstající environmentální tlak.
Shrnutí cílů:
- Minimalizace provozních nákladů spojených s chodem generátoru
- Optimalizace servisních nákladů generátorové jednotky
- Redukce emisí CO2 těžebního střediska
Navrhované řešení k dosažení jednotlivých cílů
S ohledem na výše zmíněné překážky jsme se rozhodli pro instalaci mobilního úložiště značky PRAMAC. Konkrétně se jedná o model z produktové řady LX s označením 45/90. Tato jednotka nabízí dostatečný výkon 45 kVA a využívá olověné gelové baterie OPzVS (lze pořídit model i s variantou Li-Ion NMC). Nespornou výhodou je řídící systém značky Victron, jenž uživatelům dopřává nejen snadné a intuitivní ovládání, ale především přináší spolehlivost v efektní správě energie.
Díky snadné konektivitě lze bateriové úložiště dobíjet pomocí fotovoltaických panelů, z veřejné sítě nebo právě z generátoru, případně všechny tři možnosti kombinovat. V případě sestavy generátor/úložiště hovoříme o tzv. hybridním zapojení, což je i námi testovaný případ. Kombinace funguje následovně. Při malé potřebě energie je generátor vypnut, takže energii dodává samotná baterie. Když se baterie vybije nebo se zvýší spotřeba energie, generátor se automaticky zapne. V hybridní konfiguraci běží generátory pouze po nezbytně nutný čas, a to co nejefektivněji.
Ilustrační znázornění hybridního zapojení: Vlevo plynový/dieselový generátor, uprostřed bateriové úložiště
Bateriové úložiště Pramac Off-Grid LX45/90:
Výstupní výkon (nepřetržitě): 45 KVA, 400/230 V, 50 Hz, 3 fáze
Špičkový výkon (5s): 90 kW
Nominální kapacita: 90 kWh
Využitelná kapacita AC (@80% DoD): 72 kWh
Rozměry: (Délka) 2 012 mm, (Šířka) 1 183 mm, (Výška) 2 012 mm
Hmotnost: 3 995 kg
Tři výkonové řady bateriového úložiště PRAMAC OFF GRID. Vpravo nejmenší výkonová řada SX, uprostřed nejvyšší výkonová řada LX a vlevo pak řada MX
Úložiště je designováno tak, aby uživatelům co nejvíce ulehčilo transport. Je tedy vybaveno lyžinami pro vysokozdvižné vozíky či transportními oky. Menší verze lze pak jednoduše převážet na běžném přípojném vozíku k automobilu.
Sběr dat
Testování bateriového úložiště probíhalo po dobu 32 dnů. Výrobce k jednotce dodává aplikaci hned s několika klíčovými funkcemi, které usnadňují monitoring a vyhodnocování energetického řízení provozu.
Online procesy: Sledování provozních procesů středisek v reálném čase přes internetový prohlížeč.
Lokalizace: Možnost lokalizace a sledování provozu jednotlivých bateriových úložišť.
Univerzální přístup: Neomezený počet uživatelů s možností přístupu ke sledování dat.
Vyhodnocení efektivity: Aplikace vyhodnocuje efektivitu provozu na základě dat ze zařízení.
Výstupní data: Generování dat ve formě excelových tabulek a grafů.
Kalkulace úspor: Kalkulace úspor a efektivity provozu přímo v online aplikaci.
Aplikace v mobilním zařízení zobrazující vybrané hodnoty
Data získaná z mobilní aplikace byla zaznamená a zpracována do tabulky níže.
Vyhodnocení cílů
| Standardní dieselový/plynový generátor | Data | Hybridní zapojení | Data |
|---|---|---|---|
| Počet dnů | 32 | Počet dnů | 32 |
| Provoz generátoru (hod) | 768 | Provoz generátoru (hod) | 89 |
| Provoz úložiště (hod) | 0 | Provoz úložiště (hod) | 669 |
| Spotřeba paliva (m3) | 5 760 | Spotřeba paliva (m3) | 667,5 |
| Vypuštěné CO2 (kg) | 15 271 | Vypuštěné CO2 (kg) | 1 832 |
| Redukce CO2 (%) | 0 | Redukce CO2 (%, kg) | 88 % 13 439 kg |
| Náklady palivo (EUR) | 5 760 | Náklady palivo (EUR) | 669 |
| Úspora nákladů na palivo (EUR) | 0 | Úspora nákladů na palivo (%, EUR) | 88 % 5 090 EUR |
| Redukce nákladů na servis (%) | 0 | Redukce nákladů na servis (%) | 80 |
- Minimalizace provozních nákladů spojených s chodem generátoru
Náklady na provoz generátoru byly výrazně sníženy o 88 %, čímž byla dosažena významná ekonomická úspora. Během 32 dnů testování ušetřila společnost zabývající se těžbou celkem 5 090 EUR. (Je počítáno s cenou paliva 1 €/m3). - Optimalizace servisních nákladů generátorové jednotky
Údržba generátorů je nyní méně frekventní, což vedlo ke snížení servisních nákladů o 80 % oproti původnímu stavu. - Redukce emisního zatížení
Hybridním zapojením bateriového úložiště a generátoru byly emise sníženy o značných 88 % ve srovnání s původním provozem.
Grafické shrnutí vypovídajících ukazatelů
Závěr
Zvolené řešení instalace mobilního bateriového úložiště Pramac Off-Grid LX45/90 v kombinaci s provozem generátoru přineslo významné úspory nákladů, snížení emisí a optimalizaci energetického provozu těžebního střediska. Tímto příkladem ukazujeme, jak inovativní technologie může pozitivně ovlivnit provoz a výsledky společností v energeticky náročných odvětvích.
Ve společnosti SOLFOREN PLUS pomáháme firmám a domácnostem šetřit náklady, čas a přírodu, a to za pomoci nejmodernějších energetických řešení.
