EN
Отключение электросети: аварийное резервное питание
Растущий риск отключения электроэнергии
Устаревшая инфраструктура усугубляет проблемы, вызванные стихийными бедствиями в результате изменения климата. Согласно самому актуальным отчёту Североамериканской корпорации надёжности электросетей (NERC) за 2023 год, количество крупномасштабных проблем с электросетью увеличилось на 65 % (в 2023 году), причём экстремальные погодные явления стали причиной 83 % крупных отключений электроэнергии в Соединённых Штатах с 2020 года. Рост этой угрозы делает чувствительные операционные объекты уязвимыми к усугублению сбоев из-за каскадного отказа электросети.
Быстрое и непрерывное аварийное энергоснабжение от мобильных систем хранения энергии
Мобильные системы хранения энергии обеспечивают уникальные динамически адаптируемые системы «островного» типа, отключающиеся от централизованной электросети. Благодаря своим уникальным цифровым инверторам мобильные системы хранения энергии обеспечивают быструю и бесперебойную подачу электроэнергии, минуя традиционные дизельные генераторы и время их ввода в работу (10–30 минут). Модули мобильных систем хранения энергии могут быть запущены менее чем за 2 часа. Неработоспособные традиционные дизельные системы могут быть модернизированы до адаптивных модульных систем для сглаживания пиковых нагрузок мощностью от 100 кВт до 2 МВт.
Тело
Мобильные системы хранения энергии (BESS) в системах здравоохранения во время отключений электроснабжения по программе PSPS в Калифорнии в 2023 году сыграли ключевую роль. При экстренных отключениях, требующих оперативного реагирования, мобильные системы хранения энергии мощностью 500 кВт (BESS) обеспечили Мерседской системе здравоохранения возможность перехода в автономный режим за 72 часа до полного отключения, поддерживая работу чрезвычайных медицинских служб и жизнеобеспечения (EOHCLSL), полностью исключив выбросы сажи дизельных двигателей и снизив совокупные затраты на топливо на 40 %. Это позволило получить оценочную экономию в размере 220 000 долларов США в час за непрерывную эксплуатационную поддержку благодаря быстрой возможности подключения к региональной больничной сети.
Предлагаемое решение способствует внедрению технологий с нулевыми выбросами в качестве альтернативы дизельным генераторам.
Операционные трудности при использовании временных площадок, связанные с генераторами, работающими на ископаемом топливе
Дизельные генераторы остаются основным выбором для временного электроснабжения, однако у них имеются существенные недостатки.
Шумовое загрязнение может нарушать нормальную деятельность в жилых зонах, объектах гостиничного бизнеса или на мероприятиях. Дизельные генераторы, уровень шума которых превышает 85 дБ, создают риск нарушения окружающей среды. (OSHA, 2023)
Дизельные генераторы выделяют высокий уровень CO₂, NOₓ и твердых частиц в результате сжигания ископаемого топлива во время эксплуатации. Выбросы из топочной камеры дизельного генератора создают риск нарушения всё более жёстких норм качества воздуха.
Критические логистические проблемы систем дизельных генераторов: необходимость временного хранения топлива на месте, транспортировка и системы дозаправки, а также рост проектных затрат и рисков разливов.
Объём технического обслуживания дизельных генераторов включает замену масла, замену фильтров и обслуживание двигателя. Требуемое обслуживание приводит к росту проектных затрат из-за увеличения простоев и трудозатрат.
Эти проблемы порождают операционные и экологические риски.
Все затраты учтены: мобильные системы энергохранилища превосходят дизельные генераторы.
Верно, что дизельные генераторы изначально обходятся дешевле, однако при учете всех расходов на топливо, техническое обслуживание, штрафов за нарушение нормативных требований и срока службы мобильные решения для хранения энергии оказываются более предпочтительным вариантом.
Рабочие часы или расходы на топливо
900 часов в год (крупные строительные проекты) — как правило, через 5–7 лет эксплуатации дизельные генераторы обходятся дороже, чем мобильные решения для хранения энергии, причем технология стремительно развивается.
Устойчивые автономные и удалённые микросети
Арктические, пустынные и островные регионы
В отдалённых регионах наблюдается наиболее острая нехватка инфраструктуры электроснабжения. На Крайнем Севере поселения подвергаются воздействию экстремальных низких температур, из-за которых повреждаются линии электропередачи. В пустынях оборудование может подвергаться ускоренной коррозии. Островные сообщества особенно страдают от невозможности прокладки подводных кабелей. Стоимость прокладки таких кабелей может превышать 2 млн долларов США за километр (Международное энергетическое агентство, 2023 г.). В отсутствие альтернативы отдалённые сообщества используют дизельные генераторы для обеспечения электроэнергией. Стоимость топлива составляет от 0,92 до 1,30 долл. США за кВт·ч, что делает эксплуатацию почти в три раза дороже по сравнению с альтернативными возобновляемыми энергосистемами. Мобильные энергоаккумуляторные установки — единственные технологии, способные временно поставлять энергию и обеспечивать высоконадёжное электроснабжение в районах, куда традиционные электрические сети не могут быть протянуты.
Гибридные солнечные/ветровые системы + мобильные энергоаккумуляторные установки для круглосуточного надёжного электроснабжения
Когда технология мобильных систем хранения энергии интегрируется с технологией генерации энергии из возобновляемых источников, автономные микросети могут быть созданы практически в любом удалённом месте. Солнечные или ветровые системы обеспечивают основной источник энергии, а аккумуляторные батареи позволяют регулировать подачу энергии в периоды, когда выработка энергии может быть неоптимальной. Современные исследования показывают, что такие гибридные системы способны функционировать 99,98 % времени, а стоимость энергии составляет от 0,40 до 0,61 долл. США за кВт·ч — это на 60 % меньше по сравнению с традиционными дизельными системами. К числу ключевых преимуществ относятся:
Мгновенно и надёжно. Ввод в эксплуатацию занимает менее 4 часов
Безопасно. Замена одного дизельного генератора позволяет предотвратить выброс 12–18 метрических тонн CO₂ в месяц.
Это означает, что снова могут работать водяные насосы, школы и клиники.
Будущее временных мероприятий — это гибкая и устойчивая энергия
Новые рубежи технологий мобильного накопления энергии обеспечивают гибкие и устойчивые энергосистемы для временных мероприятий, которые ранее в основном обслуживались традиционными дизельными генераторами. Современные рынки временных мероприятий — такие как открытые фестивали, спортивные события и выставки — начинают использовать мобильные электрохимические аккумуляторные системы в качестве основного источника питания. Традиционно на открытых мероприятиях применяются дизельные генераторы для обеспечения энергией, и сегодня 73 % всех подобных мероприятий по-прежнему используют именно их. Дизельные генераторы создают шум свыше 85 дБ, что нарушает атмосферу временных мероприятий. Разрабатываемые сегодня системы электропитания для временных мероприятий значительно тише, не выделяют вредных выхлопных газов и существенно улучшают качество окружающего воздуха и общее впечатление от мероприятия. Энергосистемы, включающие мобильные солнечные массивы, обеспечивают не только питание от аккумуляторных систем, но и полностью возобновляемые источники энергии. Организаторы мероприятий сообщают о сокращении времени подготовки на 40 % по сравнению с системами на основе дизельных генераторов. Уникальная гибкость и мобильная конструкция этих новых энергосистем дают значительное преимущество, позволяя размещать их в удалённых местах без доступа к централизованной электросети. Временные мероприятия, такие как съёмки фильмов и свадьбы на пляже, теперь получают надёжный источник питания в тех локациях, где ранее отсутствовал доступ к электричеству.
Раздел часто задаваемых вопросов
Каковы основные проблемы использования дизельных генераторов для временного электроснабжения?
При использовании дизельных генераторов возникает множество проблем, включая чрезмерный шум, превышающий 85 дБ, загрязнение воздуха, а также риски, связанные с подтверждённым и задокументированным качеством энергии; кроме того, транспортировка, доставка и хранение топлива требуют значительных временных и финансовых затрат. Также необходимо учитывать трудозатраты на эксплуатацию и техническое обслуживание дизельных генераторов.
Как мобильные системы накопления энергии сравниваются с дизельными генераторами с точки зрения стоимости?
Хотя первоначальная стоимость дизельных генераторов может показаться ниже, при сопоставлении совокупных затрат в долгосрочной перспективе с другими мобильными системами накопления энергии становится очевидно, что у мобильных систем накопления энергии отсутствуют расходы на топливо, минимальны затраты на техническое обслуживание и значительно выше срок службы. При интенсивном использовании такие системы обеспечивают возврат инвестиций (ROI) в течение 3–5 лет.
Что делает мобильные решения для хранения энергии выгодными для удалённых или автономных мест?
Мобильные системы хранения энергии способны обеспечивать надёжное электропитание без необходимости в стационарной инфраструктуре. Они предоставляют надёжные решения в местах, где электросети крайне ограничены, включая Арктику, пустыни и удалённые острова.
Какие преимущества мобильных систем хранения энергии для временных мероприятий?
Эти системы обеспечивают чистое, гибкое и надёжное электропитание без шума и выбросов, характерных для дизельных генераторов. Их возможность быстрого развёртывания дополняется сокращением времени монтажа на 40 % по сравнению с традиционными системами — особенно ценно для мероприятий, ориентированных на устойчивое развитие.