Микросети и системы накопления экономят затраты предприятий

Рендеринг проекта компании Ameresco в Петалуме для USCG. Да, технически это военная микросеть, но она доказывает экономические и экологические преимущества возобновляемых источников энергии и систем накопления энергии таким же образом, как и микросеть для коммерческих и бытовых потребителей.

Независимо от того, подключены ли они к основной электросети или нет, коммерческие и промышленные (C&I) микросети все чаще предлагают устойчивое и независимое энергоснабжение и — что, возможно, более важно — снижение затрат на электроэнергию.

Недавний отчет аналитической компании Guidehouse Insights показал, что C&I является самым быстрорастущим сегментом рынка микросетей во всем мире. И это несмотря на то, что исторически сложилось так, что за последние 11 лет, в течение которых Guidehouse отслеживает сектор микросети, он наоборот отставал от таких сегментов, как военные или институциональные микросети.

В прошлом было трудно доказать окупаемость инвестиций в микросети для потребительского сектора. И наоборот, ценностное предложение для микросети на военном объекте или в больнице, школе или другом учреждении основывалось на возможности предложить масштабируемое и надежное энергоснабжение, возможно, в удаленном месте вдали от энергосистемы или там, где стихийное бедствие может иметь разрушительные последствия, если оно повредит инфраструктуру электроснабжения.

Хотя резервное питание и устойчивость могут быть приоритетом, для предприятий C&I акцент при инвестировании в микросеть чаще всего делается на том, сможет ли она сэкономить деньги клиента. С глобальным переходом от ископаемых видов топлива к возобновляемым источникам энергии и снижением затрат на добавление возобновляемых источников энергии на объекте, все чаще оказывается, что микросеть может.

«Стоимость солнечной фотоэлектрической энергии продолжает снижаться с течением времени, что, в свою очередь, делает микросети более привлекательными для клиентов C&I, так как их основное внимание сосредоточено на снижении затрат», — сказал директор по исследованиям Guidehouse Insights Питер Асмус о выводах отчета.

«Более того, конкурентоспособные по стоимости системы накопления энергии, которые чаще всего поставляются в виде батарей, являются ключевым технологическим достижением в области аппаратного обеспечения, которое, как ожидается, сделает микросети более привлекательным предложением по стоимости для потребителей C&I».

Ниже мы рассмотрим три различных проекта микросети и которые могут помочь нам понять, куда движется рынок, а также роль, которую играют аккумуляторные батареи:

Первый в истории проект Береговой охраны США по созданию системы накопления аккумуляторных батарей(BESS)

На этой неделе компания Ameresco, занимающаяся интеграцией технологий чистой энергии, сообщила, что получила контракт на развертывание микросети для учебного центра Береговой охраны США (USCG) в Петалуме, штат Калифорния.

Ameresco работает с различными типами клиентов, включая проекты для государственных и федеральных учреждений. Как и некоторые другие проекты компании для армии и флота США, новый проект USCG был присужден компании Ameresco на основании того, что он имеет доказанный путь к экономии энергии заказчика.

Для проекта в Петалуме был заключен контракт на выполнение работ по энергосбережению (ESPC) стоимостью 43 миллиона долларов США. Так что да, это военная микросеть, но в ней есть очевидные финансовые и экологические преимущества, а также отказоустойчивость и резервное энергоснабжение, которые она обеспечит.

Компания Ameresco была выбрана для реализации проекта в феврале этого года USCG. В микросеть будет интегрирована СЭС мощностью 5 МВт — самая большая солнечная батарея Министерства национальной безопасности на сегодняшний день — и аккумуляторная система хранения энергии (BESS) емкостью 11,6 МВт*ч, интегрированная с существующими резервными дизельными генераторами.

Также будут установлены новые трансформаторы распределения электроэнергии, а также энергоэффективное оборудование, такое как светодиодное освещение и интеллектуальные термостаты, зарядные устройства для электромобилей (EV) и другое оборудование.

Строительство начнется в этом месяце, а завершение проекта намечено на конец 2023 года. Компания Ameresco считает, что в первый год эксплуатации проект позволит сэкономить более 1,2 миллиона долларов США, а также значительно сократить потребление электроэнергии и пропана.

Калифорнийская компания по производству каннабиса получает ESG и экономические преимущества

Не стоит забывать, что экономия денег может идти рука об руку с экологичностью.

Guidehouse Insights отмечает, что клиенты C&I, вероятно, были первыми в использовании микросетей, создавая самодостаточные энергетические сети для поддержки критических нагрузок.

Хотя речь обычно идет о микросетях на ископаемом топливе и изолированных микросетях с ручным управлением — «примитивных по сегодняшним меркам», — говорят в аналитической компании, одна из особенностей истории солнечной энергетики и систем energy storage заключается в том, что удаленные предприятия по выращиванию конопли в США и других странах известны как первопроходцы в области солнечных микросетей прошлого.

Возможно, это история для другого дня, но необходимость питать растущую инфраструктуру и использовать электроэнергию, которую не могли отследить власти, означала, что незаконная индустрия почти случайно стала насыщена специалистами по солнечным системам и микросетям.

Лицензионное выращивание этой травы теперь легально в Калифорнии, и это расширяет возможности отрасли в плане энергоснабжения. Harborside, компания по вертикально-интегрированному производству каннабиса, подписывает соглашение о покупке электроэнергии (PPA) с поставщиком решений Scale Microgrids, завершение которого ожидается в начале следующего года.

Производственный городок Harborside площадью 47 акров в Салинасе, штат Калифорния, будет оснащен возобновляемой микросетью, включающей СЭС 4,9 МВт  и 6 МВт*ч аккумуляторных батарей с усовершенствованными системами управления и контроля нагрузки. Достаточная для компенсации всего энергопотребления кампуса, она обеспечит производителю более 12,5 миллионов долларов США чистой экономии затрат на электроэнергию в течение 20 лет и позволит Harborside избежать необходимости приобретения кредитов на компенсацию выбросов углерода, которые в противном случае потребовались бы в соответствии с государственными нормами с 2023 года.

Guidehouse Insights отмечает, что предложения «энергия как услуга» помогают стимулировать бизнес-обоснование для микросети C&I, снижая необходимость клиента в серьезных капиталовложениях на начальном этапе. В данном случае Scale Microgrids финансирует и устанавливает весь проект, что означает, что Harborside не придется этого делать.

Микросети на основе СЭС и систем хранения энергии, способные противостоять ураганам

Таким образом, микросети C&I на основе возобновляемой энергии могут иметь очевидные преимущества в виде сокращения выбросов и снижения затрат на электроэнергию или топливо. Но, возвращаясь вкратце к первому квадрату, необходимость в отказоустойчивости и резервном питании также остается привлекательным фактором для потребителей.

По данным компании Guidehouse Insights, изменение климата усилило потребность в отказоустойчивости на фоне участившихся отключений электроэнергии и даже угроз кибербезопасности. В этом и других отношениях сегмент микросети C&I превращается в один из самых инновационных рынков микросети.

Партнерство между группой компаний Eaton по управлению электропитанием и Enel X — дочерней компанией группы Enel по интеллектуальным и цифровым технологиям распределенной энергии — планирует второй проект микросети на базе СЭС и накопителей энергии в Пуэрто-Рико, которая будет рассчитана на ураганы до 5-й категории по силе.

Проект планируется на заводе автоматических выключателей Eaton в Лас-Пьедрас, Пуэрто-Рико, который будет интегрировать СЭС и BESS в существующие системы выработки электроэнергии на объекте. Проект такого же размера, как и другой проект, объявленный в регионе на производственном предприятии Eaton в декабре прошлого года (5 МВт PV и 1,1 МВт / 2,2 МВт*ч BESS), оба проекта будут завершены к 2022 году.

Резервное питание, которое обеспечат микросети, является, пожалуй, главной, но далеко не единственной причиной их установки. При обычном использовании они позволяют накапливать, потреблять или передавать обратно в местную сеть энергию, вырабатываемую солнечной электростанцией. Таким образом, они могут помочь снизить нагрузку на инфраструктуру местных сетей. Это будет особенно актуально в периоды пикового потребления, что позволит снизить количество ископаемого топлива, которое необходимо сжигать в это время.

Enel X будет строить, владеть и эксплуатировать новую микросеть и финансирует проект по модели «энергия как услуга», что еще раз означает, что инвестиции Eaton будут направлены на операционные расходы (Opex), а не на капитальные затраты. Она будет работать на базе программного обеспечения Enel X для оптимизации распределенных энергетических ресурсов (РЭР).

«Поскольку экстремальные погодные условия, вызванные климатическим кризисом, становятся новой нормой, коммерческие и промышленные предприятия должны принять интегрированную энергетическую стратегию и решения, которые являются одновременно устойчивыми и рациональными», — сказал глава Enel X в Северной Америке Сурия Пандити.

Модель «энергия как услуга», которую внедряют компании Eaton и Enel X, может быть воспроизведена по всему миру, сказал региональный президент компании Eaton в Северной и Южной Америке по электротехническому сектору Брайан Брикхаус.

Другие возможности — и проблемы

Guidehouse Insights отмечает, что для микросети C&I остаются некоторые рыночные проблемы. Крупные промышленные конечные потребители электроэнергии часто платят по самым низким тарифам среди всех классов потребителей, а федеральных и государственных программ поддержки преимуществ микросетей не так много — хотя в некоторых местах существуют специальные льготы на покупку оборудования, например, СЭС и energy storage.

В других случаях корпоративным энергетическим менеджерам бывает трудно убедить своего финансового директора в том, что расходы на проект представляют собой риск, который можно проглотить, при этом неприятие риска может быть и технологическим: например, центры обработки данных могут отдавать предпочтение использованию уже знакомого им оборудования для обеспечения работы серверов, например, резервных дизельных генераторов.

Тем не менее, благодаря креативным структурам финансирования, таким как модели «энергия как услуга», растущему признанию важности отказоустойчивости и интеграции возобновляемых источников энергии / сокращения выбросов, микросети для коммерческих и производственных предприятий имеют некоторые преимущества.

По словам Гидхауса, сектор горнодобывающей промышленности и добычи сырья является отличным примером перспективного рынка, сочетающего потребность в устойчивом электроснабжении в часто удаленных или несетевых местах с растущим политическим давлением, направленным на постепенный отказ от ископаемых видов топлива.

Guidehouse прогнозирует увеличение развернутых мощностей и денежных средств, потраченных на микросети C&I на каждом крупном мировом рынке в период до 2030 года, при этом прогнозируется около 12 миллиардов долларов США расходов и около 7 ГВт развертываний. Как и в случае с более широкой сферой аккумуляторных батарей, самыми крупными регионами будут Северная Америка и Азиатско-Тихоокеанский регион.

Успешная работа для портфелей крупных коммерческих организаций с одним клиентом приведет к воспроизводимости проектов и более коротким циклам разработки, что является одной из причин, по которой компания Guidehouse считает, что сегмент микросети C&I может развиваться быстрее, чем военные, коммунальные и распределительные микросети.