Problemy optymalizacji prosumenckiej mikrosieci OZE dla małych i średnich przedsiębiorstw

W dobie kryzysów energetycznych, grożących ograniczeniami w dostawach energii i rosnącymi jej cenami, wiele małych i średnich przedsiębiorstw rozważa zainwestowanie w mikrosieć prosumencką OZE. Czym jest mikrosieć i jakie problemy należy mieć na uwadze, aby rozwiązanie to było korzystne?

Mikrosieć prosumencka OZE to mała sieć elektroenergetyczna przeznaczona do zasilania odbiorów przedsiębiorstwa. Zawiera OZE różnego rodzaju oraz zasobnik energii. Pracuje autonomicznie lub w połączeniu z ogólnym systemem elektroenergetycznym, który umożliwia wymianę z nim energii. Inwestycja taka musi być dobrze przemyślana, aby przyniosła oczekiwane efekty w postaci zwiększenia niezawodności zasilania (ważne z punktu widzenia utrzymania ruchu) i obniżenia kosztów energii. Jest wiele czynników, które muszą być wzięte pod uwagę, aby mikrosieć rzeczywiście spełniła swoje zadanie.

Problemy – inwestycje OZE

Celem niniejszej publikacji jest uświadomienie potencjalnym inwestorom problemów decydujących o powodzeniu przedsięwzięcia.

Autorzy badają te problemy w ramach Centrum Badawczo-Rozwojowego OZE stworzonego w Spółce GWDA w Pile. Jednym z badanych tematów jest „Optymalizacja mikrosieci prosumenckiej OZE dla małych i średnich przedsiębiorstw”.

Publikacja „obala” niektóre obiegowe twierdzenia i mity dotyczące korzyści dla inwestorów z OZE.

Dane wyjściowe

Analiza celowości tworzenia mikrosieci OZE wymaga zgromadzenia wielu danych wyjściowych, z których najważniejsze to:

  • przebiegi mocy zapotrzebowanej zakładu: dobowy (dzień roboczy, sobota, dzień świąteczny), tygodniowy, dla poszczególnych pór roku,
  • dane statystyczne odnośnie do nasłonecznienia i wietrzności w miejscu planowanej inwestycji,
  • ceny energii,
  • koszty poszczególnych urządzeń tworzących mikrosieć oraz elementów integrujących te urządzenia w mikrosieć,
  • regulacje prawne w zakresie oddawania energii do sieci i jej pobierania z sieci. W tym: ceny i ustalenia dotyczące „przymusowych” wyłączeń oddawania energii do sieci,
  • zgoda operatora miejscowej sieci na przyłączenie instalacji OZE do sieci. Od tego trzeba zacząć, bo sieć może być „niewydolna” i zgody nie będzie.

Statystyka a wybór OZE

Dane statystyczne odnośnie do nasłonecznienia i wietrzności można zaczerpnąć z bogatych materiałów, udostępnianych przez służby meteorologiczne. Skoro dla nasłonecznienia wystarczy dodatkowo uwzględnić ewentualne zadymianie terenu, cienie z elementów terenowych oraz nachylenie i orientację względem stron świata powierzchni, na których przewiduje się montowanie paneli fotowoltaicznych, to w przypadku zespołów wiatrowych dane statystyczne służb meteorologicznych nie są wystarczające. Z uwagi na „fizykę” wiatrów, zależną bardzo od ukształtowania terenu i wszystkiego, co znajduje się w otoczeniu, wietrzność w konkretnym miejscu może różnić się znacznie od tej, która wynika z ogólnych danych statystycznych. Aby uniknąć przykrych „niespodzianek”, należy dysponować danymi statystycznymi (obejmującymi minimum rok), uzyskanymi z pomiarów prędkości wiatru w konkretnym miejscu posadowienia zespołu wiatrowego.

Stan prognozowany

Większość z wyliczonych czynników, jak np. ceny energii i regulacje prawne, z czasem się zmienia. Należy zatem brać pod uwagę nie tyle stan aktualny, co prognozowany, w tych przypadkach, w których są przesłanki do jego określenia. Horyzont czasowy działania tworzonej mikrosieci obejmuje zwykle 20 lat.

Kryterium optymalizacji

Ważne jest określenie kryterium optymalizacji i wskaźnika je wyrażającego. Przedsiębiorcy najczęściej będzie zależało na tym, aby koszt zużywanej energii był minimalny. Dodatkowo mogą dochodzić inne kryteria cząstkowe, związane np. z niezależnością od ogólnego systemu elektroenergetycznego, niezawodnością zasilania czy nowoczesnością przedsiębiorstwa, przekładającą się na pozycję na rynku czy dobrą „markę” i przyczyniającą się do ogólnie rozumianego sukcesu.

Kryterium minimalnego kosztu zużywanej energii można wyrazić wzorem:

k = Ʃ (kiEi) / Ʃ Ei = min, (1)

w którym k [zł/kWh] jest średnim ważonym kosztem jednostkowym energii zużytej w przedsiębiorstwie. Indeks i oznacza poszczególne źródła, z których pochodzi energia. Tak więc Ei [kWh] oznacza energię dostarczaną przez i-te źródło, a ki [zł/kWh] – koszt jednostkowy energii z i-tego źródła. Sumowanie we wzorze (1) dotyczy wszystkich składników energii. Oczywiście, suma energii Ʃ Ei w mianowniku wzoru jest równa energii całkowitej E zużytej w przedsiębiorstwie. Natomiast w liczniku wzoru poszczególne składniki kiEi obejmują koszty energii wytworzonej w poszczególnych źródłach, koszty energii pobranej z sieci i koszty akumulowania energii w ewentualnym zasobniku, a także – ze znakiem minus – uzyski za energię oddaną do sieci.

Ustalenie wskaźnika k wg wzoru (1) nie jest łatwym zadaniem. Jednak możliwym do zrealizowania już na etapie projektowania poprzez odpowiednią analizę. Wskaźnik ten należałoby obliczyć najlepiej za okres jednego roku, analizując – w sposób pokazany dalej – bilans energii dla różnych miksów OZE i wybierając najlepszy. Ustalenie kosztów jednostkowych ki [zł/kWh] dla różnych źródeł polega na podzieleniu wszystkich kosztów inwestycyjnych i eksploatacyjnych tych źródeł za okres ich żywotności przez całkowitą energię z nich pochodzącą.

Galeria

Robo Challenge: zaprogramuj robota!

Tegoroczna, czwarta już edycja Robo Challenge odbędzie się dniach 9 oraz 10 października 2024 r. we Wrocławiu. Wydarzenie to wielowymiarowa przestrzeń wymiany doświadczeń i kontaktów z zakresu automatyki i robotyki przemysłowej. ...

Partner kategorii:

Ekologiczna stal pozyskiwana z odpadów!

O ekologicznej produkcji stali mówi się w ostatnim czasie coraz więcej. Zazwyczaj odnosi się ona do kwestii emisji gazów cieplarnianych, uwalnianych podczas produkcji. Tym razem doniesienia naukowców mówią o samych materiałach, wykorzystywanych podczas wytwarzania stali.

jak-wybrac-nitownice-do-nitonakretek

Jaką nitownicę wybrać do nitonakrętek?

Zarówno nitonakrętki jak i nitownice to produkty, o których słyszy się dość rzadko. Mimo to są one obecne w wielu domach, zakładach produkcyjnych lub rzemieślniczych, a nawet w biurach, czy firmach budowlanych i remontowych. Tak naprawdę trudno dopasować ten sprzęt do jednej k...

STAL_7-8_24_wlasnosci_i_pomiary_Michal_Wieczorowski_SKALA_MIKRO_I_SKALA_NANO_Stock-1162146044_logo
Partner kategorii:

Skala mikro i nano. Nowe możliwości w Zakładzie Metrologii i Systemów Pomiarowych

Z artykułu dowiesz się: jakie trendy rozwojowe towarzyszą pomiarom w skali mikro i nano; jakie możliwości w tym zakresie ma Politechnika Poznańska;

regulacje-prawne-w-branzy-transportowej-a-istniejace-problemy

Czy nowe regulacje prawne wyeliminują problemy w polskiej branży transportowej?

Dramatycznie rosnące koszty, pogłębiające się problemy finansowe i zadłużenie przewoźników, niejasne przepisy i absurdy Pakietu Mobilności czy nierówna konkurencja ze strony krajów trzecich – to tylko niektóre z problemów, z jakimi codziennie musi radzić sobie polska branża tr...

Partner kategorii:

Procesy obróbki cieplnej i odlewnictwa z wykorzystaniem pieców przemysłowych

Najprościej ujmując, piec przemysłowy jest urządzeniem służącym podgrzewaniu różnych materiałów do wysokich temperatur. Urządzenia te mogą być wykorzystywane w różnego typu procesach, np. w:  hartowaniu,

STAL_5-6_24_obrobka_rozmowa_ze_Zbigniewem_Parterem_iStock-875273138

Przyszłość obróbki plastycznej metali w Polsce

Przemysł metalurgiczny stoi dziś przed niejednym wyzwaniem. O radzeniu sobie z nimi opowiada rektor Politechniki Lubelskiej prof. dr hab. inż. Zbigniew Pater, specjalista w zakresie obróbki plastycznej metali. Joanna Miśk...

STAL_7-8_24_Damian_Augustyn_WRZECIONA_CENTROW_OBROBCZYCH_SYGNALY_DRGAN_RYS_1

Ocena stanu wrzecion centrów obróbczych na podstawie sygnałów drgań

Z artykułu dowiesz się: dlaczego warto monitorować drgania wrzecion; jakie urządzenia będą pomocne do tego celu;

Europejskie firmy i instytucje atakowane przez cyberprzestępców najczęściej na świecie

Netskope Threat Labs opublikowało swój najnowszy raport badawczy. Wynika z niego, że europejskie firmy i instytucje obok tych z Australii są najczęściej celem ataków. Z raportu wynika, że pomimo korzystania średnio z mniejszej liczby aplikacji w chmurze niż użytkownicy na ca...

awarie-budowlane-2024-podsumowanie-konferencji-fot-1

Podsumowanie Konferencji Awarie Budowlane 2024

W dniach 20-24 maja 2024 r. odbyła się w Międzyzdrojach XXXI Konferencja Naukowo-Techniczna „Awarie Budowlane”. Tematyka awarii i katastrof budowlanych od 50 lat związana jest ze środowiskiem szczecińskim. W latach 1974 – 1993 z ini...

STAL_5-6_24_Agnieszka_Rzeznikiewicz_JAKOSC_KRAWEDZI_PO_CIECIU_iStock-896358608

Jakość krawędzi po cięciu strumieniem wody

Z artykułu dowiesz się: czym charakteryzuje się cięcie wodą;jakie są zalety cięcia strumieniem wody;jak oceniono jakość powierzchni ciętych stali ARMOX 500T Wzrastające wy...

STAL_7-8_24_Aleksandra_Krolicka_STALE_BAINITYCZNE_W_INFRASTRUKTURZE_KOLEJOWEJ_RYS_5
Partner kategorii:

Stale bainityczne do zastosowań w infrastrukturze kolejowej

Jakie są aktualne wyzwania związane z zieloną transformacją w sektorze transportu kolejowego, a także w procesach wytwarzania stali? Jak zmiany struktury wpływają na właściwości stali bainitycznych? Z artykułu dowiesz...

W ten sposób marnujemy rekordowe ilości taniej zielonej energii

Ograniczenia w produkcji energii z OZE powtarzają się coraz częściej. Jak podaje Forum Energii, łącznie w kwietniu br. ograniczono generację 149,6 GWh energii elektrycznej. Z tego 25,8 GWh z farm wiatrowych i 123,8 GWh z dużych instalacji fotowoltaicznych. 

zloty-medal-targow-modernlog-2024-poznaj-laureatow

Znamy laureatów nagrody Złoty Medal targów MODERNLOG 2024

Poznaliśmy produkty wyróżnione prestiżową nagrodą Złotego Medalu na targach Logistyki, Magazynowania i Transportu MODERNLOG 2024 oraz ITM INDUSTRY EUROPE 2024. Laureaci zawalczą teraz o Złoty Medal Wybór Konsumentów. W minionym tygod...

STAL_5-6_24_Wojciech_Kowalski_APERIODYCZNE_STRUKTURY_W_STOPACH_METALI_iStock-1480039441
Partner kategorii:

Kwazikryształy – aperiodyczne struktury w stopach metali

Z artykułu dowiesz się: czym są kwazikryształy;jakimi cechami się charakteryzują;gdzie mogą znaleźć zastosowanie. 5 października 2011 roku izraelski badacz Dan Shechtman o...

Stal ma znaczenie strategiczne. Rozmowa z Mirosławem Motyką, prezesem Hutniczej Izby Przemysłowo-Handlowej

Dlaczego polskie hutnictwo jest w kryzysie? Czy jest szansa na poprawę tej sytuacji? O tym rozmawiamy z Mirosławem Motyką, prezesem Hutniczej Izby Przemysłowo-Handlowej. Joanna Miśkiewicz: Dużo mówi się o ty...

Relacje

Katalog produktów

Sklep

STAL Metale & Nowe Technologie 1-2/24

STAL Metale & Nowe Technologie 1-2/24

Zamów
Nowoczesne Hale 1/2024

Nowoczesne Hale 1/2024

Zamów
Utrzymanie Ruchu 1/2024

Utrzymanie Ruchu 1/2024

Zamów
Fastener 1/2023

Fastener 1/2023

Zamów
Metody diagnostyki maszyn i urządzeń w predykcyjnym utrzymaniu ruchu

Metody diagnostyki maszyn i urządzeń w predykcyjnym utrzymaniu ruchu

Zamów
Rozwiązania energooszczędne wykorzystywane w budownictwie wielkopowierzchniowym (e-book)

Rozwiązania energooszczędne wykorzystywane w budownictwie wielkopowierzchniowym (e-book)

Zamów
Gwinty - rodzaje, wymiary, podstawowe obliczenia

Gwinty - rodzaje, wymiary, podstawowe obliczenia

Zamów
Koła zębate – projektowanie, wytwarzanie, pomiary, eksploatacja

Koła zębate – projektowanie, wytwarzanie, pomiary, eksploatacja

Zamów
Inżynieria doskonałości w procesach biznesowych. Przewodnik po teorii i dobrych praktykach

Inżynieria doskonałości w procesach biznesowych. Przewodnik po teorii i dobrych praktykach

Zamów
Metrologia. Wybrane zagadnienia (e-book)

Metrologia. Wybrane zagadnienia (e-book)

Zamów
Przewodnik po technologiach przemysłu 4.0

Przewodnik po technologiach przemysłu 4.0

Zamów
Vademecum projektanta. Budownictwo halowe (e-book)

Vademecum projektanta. Budownictwo halowe (e-book)

Zamów
Poznaj nasze serwisy

Nasze strony wykorzystują pliki cookies. Korzystanie z naszych stron internetowych bez zmiany ustawień przeglądarki dotyczących plików cookies oznacza, że zgadzacie się Państwo na umieszczenie ich w Państwa urządzeniu końcowym. Więcej szczegółów w Polityce prywatności.