Мікромережі та системи накопичення заощаджують витрати підприємств

Рендеринг проекту компанії Ameresco у Петалумі для USCG. Так, технічно це військова мікромережа, але вона доводить економічні та екологічні переваги відновлюваних джерел енергії та накопичувачів так само, як і мікромережа для комерційних та побутових споживачів.

Незалежно від того, чи підключені вони до основної електромережі чи ні, комерційні та промислові (C&I) мікромережі все частіше пропонують стійке та незалежне енергопостачання і, що, можливо, важливіше, – зниження витрат на електроенергію.

Нещодавній звіт аналітичної компанії Guidehouse Insights показав, що C&I є найшвидшим сегментом ринку мікромереж у всьому світі. І це незважаючи на те, що історично склалося так, що за останні 11 років, протягом яких Guidehouse відстежує сектор мікромережі, він, навпаки, відставав від таких сегментів, як військові або інституційні мікромережі.

У минулому було важко довести окупність інвестицій у мікромережі для споживчого сектора. І навпаки, ціннісна пропозиція для мікромережі на військовому об’єкті або в лікарні, школі або іншій установі ґрунтувалася на можливості запропонувати масштабоване та надійне енергопостачання, можливо, у віддаленому місці далеко від енергосистеми або там, де стихійне лихо може мати руйнівні наслідки, якщо воно пошкодить інфраструктуру електропостачання.

Хоча резервне живлення та стійкість можуть бути пріоритетом, для підприємств C&I акцент при інвестуванні в мікромережу найчастіше робиться на тому, чи зможе вона заощадити гроші клієнта. З глобальним переходом від викопних видів палива до відновлюваних джерел енергії та зниженням витрат на додавання відновлюваних джерел енергії на об’єкті все частіше виявляється, що мікромережа може.

“Вартість сонячної фотоелектричної енергії продовжує знижуватися з часом, що, у свою чергу, робить мікромережі більш привабливими для клієнтів C&I, оскільки їхня основна увага зосереджена на зниженні витрат”, – сказав директор з досліджень Guidehouse Insights Пітер Асмус про висновки звіту.

“Більш того, конкурентоспроможні за вартістю системи накопичення енергії, які найчастіше поставляються у вигляді батарей, є ключовим технологічним досягненням у галузі апаратного забезпечення, яке, як очікується, зробить мікромережі більш привабливою пропозицією щодо вартості для споживачів C&I”.

Нижче ми розглянемо три різні проекти мікромережі та які можуть допомогти нам зрозуміти, куди рухається ринок, а також роль, яку відіграють акумуляторні батареї:

Перший в історії проект Берегової охорони США зі створення системи зберігання акумуляторних батарей (BESS)

На цьому тижні компанія Ameresco, що займається інтеграцією технологій чистої енергії, повідомила, що отримала контракт на розгортання мікромережі для навчального центру Берегової охорони США (USCG) у Петалумі, штат Каліфорнія.

Ameresco працює з різними типами клієнтів, включаючи проекти для державних та федеральних установ. Як і деякі інші проекти компанії для армії та флоту США, новий проект USCG був присуджений компанії Ameresco на підставі того, що він має доведений шлях економії енергії замовника.

Для проекту в Петалумі було укладено контракт на виконання робіт з енергозбереження (ESPC) вартістю 43 мільйони доларів США. Так що так, це військова мікромережа, але в ній є очевидні фінансові та екологічні переваги, а також відмовостійкість та резервне енергопостачання, які вона забезпечить.

Компанія Ameresco була обрана для реалізації проекту у лютому цього року USCG. У мікромережу буде інтегрована СЕС потужністю 5 МВт – найбільша сонячна батарея Міністерства національної безпеки на сьогоднішній день – і акумуляторна система зберігання енергії (BESS) ємністю 11,6 МВт*год, інтегрована з існуючими резервними дизельними генераторами.

Також будуть встановлені нові трансформатори розподілу електроенергії, а також енергоефективне обладнання, як світлодіодне освітлення та інтелектуальні термостати, зарядні пристрої для електромобілів (EV) та інше обладнання.

Будівництво розпочнеться цього місяця, а завершення проекту намічено на кінець 2023 року. Компанія Ameresco вважає, що у перший рік експлуатації проект дозволить заощадити понад 1,2 мільйона доларів США, а також значно скоротити споживання електроенергії та пропану.

Каліфорнійська компанія з виробництва каннабісу отримує ESG та економічні переваги

Не варто забувати, що економія грошей може йти пліч-о-пліч з екологічністю.

Guidehouse Insights зазначає, що клієнти C&I, ймовірно, були першими у використанні мікромереж, створюючи самодостатні енергетичні мережі для підтримки критичних навантажень.

Хоча мова зазвичай йде про мікромережі на викопному паливі та ізольованих мікромережах з ручним управлінням – “примітивних за сьогоднішніми мірками”, – кажуть в аналітичній компанії, одна з особливостей історії сонячної енергетики та систем зберігання енергії полягає в тому, що віддалені підприємства з вирощування конопель США та інших країнах відомі як першопрохідці в галузі сонячних мікромереж минулого.

Можливо, це історія для іншого дня, але необхідність живити зростаючу інфраструктуру та використовувати електроенергію, яку не могла відстежити влада, означала, що незаконна індустрія майже випадково стала насичена фахівцями із сонячних систем та мікромереж.

Ліцензійне вирощування цієї трави тепер є легальним у Каліфорнії, і це розширює можливості галузі в плані енергопостачання. Harborside, компанія з вертикально-інтегрованого виробництва каннабісу, підписує угоду про купівлю електроенергії (PPA) з постачальником рішень Scale Microgrids, завершення якої очікується на початку наступного року.

Виробниче містечко Harborside площею 47 акрів у Салінасі, штат Каліфорнія, буде оснащене відновлюваною мікромережею, що включає СЕС 4,9 МВт і 6 МВт*год акумуляторних батарей з удосконаленими системами управління та контролю навантаження. Достатня для компенсації всього енергоспоживання кампуса, вона забезпечить виробнику понад 12,5 мільйонів доларів США чистої економії витрат на електроенергію протягом 20 років і дозволить Harborside уникнути необхідності придбання кредитів на компенсацію викидів вуглецю, які в іншому випадку знадобилися б відповідно до державних норм з 2023 року.

Guidehouse Insights зазначає, що пропозиції “енергія як послуга” допомагають стимулювати бізнес-обґрунтування для мікромережі C&I, знижуючи потребу клієнта в серйозних капіталовкладеннях на початковому етапі. В даному випадку Scale Microgrids фінансує та встановлює весь проект, що означає, що Harborside не доведеться цього робити.

Мікромережі на основі СЕС та систем зберігання енергії, здатні протистояти ураганам

Таким чином, мікромережі C&I на основі відновлюваної енергії можуть мати очевидні переваги у вигляді скорочення викидів та зниження витрат на електроенергію чи паливо. Але, повертаючись коротко до першого квадрата, потреба у відмовостійкості та резервному живленні також залишається привабливим фактором для споживачів.

За даними компанії Guidehouse Insights, зміна клімату посилила потребу у відмовостійкості на тлі частих відключень електроенергії і навіть загроз кібербезпеці. У цьому та інших відносинах сегмент мікромережі C&I перетворюється на один із найінноваційних ринків мікромережі.

Партнерство між групою компаній Eaton з управління електроживленням та Enel X – дочірньою компанією групи Enel з інтелектуальних та цифрових технологій розподіленої енергії – планує другий проект мікромережі на базі СЕС та накопичувачів енергії в Пуерто-Ріко, яка буде розрахована на урагани до 5-ї категорії з сили.

Проект планується на заводі автоматичних вимикачів Eaton у Лас-Пьєдрасі, Пуерто-Ріко, який інтегруватиме СЕС та BESS у існуючі системи вироблення електроенергії на об’єкті. Проект такого ж розміру, як і інший проект, оголошений у регіоні на виробничому підприємстві Eaton у грудні минулого року (5 МВт PV та 1,1 МВт / 2,2 МВт*год BESS), обидва проекти будуть завершені до 2022 року.

Резервне живлення, яке забезпечать мікромережі, є, мабуть, головною, але не єдиною причиною їх установки. При звичайному використанні вони дозволяють накопичувати, споживати або передавати в місцеву мережу енергію, що виробляється сонячною електростанцією. Таким чином вони можуть допомогти знизити навантаження на інфраструктуру місцевих мереж. Це буде особливо актуально в періоди пікового споживання, що дозволить знизити кількість викопного палива, яке необхідно спалювати в цей час.

Enel X будуватиме, володітиме та експлуатуватиме нову мікромережу та фінансує проект за моделлю “енергія як послуга”, що ще раз означає, що інвестиції Eaton будуть спрямовані на операційні витрати (Opex), а не на капітальні витрати. Вона працюватиме на базі програмного забезпечення Enel X для оптимізації розподілених енергетичних ресурсів (РЕР).

“Оскільки екстремальні погодні умови, спричинені кліматичною кризою, стають новою нормою, комерційні та промислові підприємства повинні ухвалити інтегровану енергетичну стратегію та рішення, які є одночасно стійкими та раціональними”, – сказав глава Enel X у Північній Америці Сурія Пандіті.

Модель “енергія як послуга”, яку впроваджують компанії Eaton та Enel X, може бути відтворена по всьому світу, сказав регіональний президент компанії Eaton у Північній та Південній Америці з електротехнічного сектору Брайан Брікхаус.

Інші можливості – і проблеми

Guidehouse Insights зазначає, що для мікромережі C&I залишаються деякі ринкові проблеми. Великі промислові кінцеві споживачі електроенергії часто платять за найнижчими тарифами серед усіх класів споживачів, а федеральних та державних програм підтримки переваг мікромереж не так багато – хоча в деяких місцях існують спеціальні пільги на купівлю обладнання, наприклад, СЕС та система накопичення енергії.

В інших випадках корпоративним енергетичним менеджерам буває важко переконати свого фінансового директора в тому, що витрати на проект є ризиком, який можна проковтнути, при цьому неприйняття ризику може бути і технологічним: наприклад, центри обробки даних можуть віддавати перевагу використанню вже знайомого їм обладнання для забезпечення роботи серверів, наприклад резервних дизельних генераторів.

Тим не менш, завдяки креативним структурам фінансування, таким як моделі “енергія як послуга”, зростаючому визнанню важливості відмовостійкості та інтеграції відновлюваних джерел енергії / скорочення викидів, мікромережі для комерційних та виробничих підприємств мають деякі переваги.

За словами Гідхауса, сектор гірничодобувної промисловості та видобутку сировини є відмінним прикладом перспективного ринку, що поєднує потребу у стійкому електропостачанні в часто віддалених або немережевих місцях із зростаючим політичним тиском, спрямованим на поступову відмову від викопних видів палива.

Guidehouse прогнозує збільшення розгорнутих потужностей та грошових коштів, витрачених на мікромережі C&I на кожному великому світовому ринку в період до 2030 року, при цьому прогнозується близько 12 мільярдів доларів США витрат та близько 7 ГВт розгортань. Як і у випадку з ширшою сферою акумуляторних батарей, найбільшими регіонами будуть Північна Америка та Азіатсько-Тихоокеанський регіон.

Успішна робота для портфелів великих комерційних організацій з одним клієнтом призведе до відтворюваності проектів та більш коротких циклів розробки, що є однією з причин, через яку компанія Guidehouse вважає, що сегмент мікромережі C&I може розвиватися швидше, ніж військові, комунальні та розподільні мікромережі.