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
Mogą zainteresować Cię również

Technologia goni pracowników. Chcą wiedzieć więcej o AI, a firmy nie nadążają z edukacją.
Zaledwie 9% pracowników deklaruje, że nie wie, czym są automatyzacja i sztuczna inteligencja. 46,7% natomiast przyznaje, że chciałoby pogłębić swoją wiedzę w tym zakresie. Rosnące zainteresowanie technologiami idzie w parze z obawami. Od lęku przed brakiem kompetencji, przez ...
Redukcja hałasu w przemyśle – wyzwanie wymagające kompleksowych działań
Hałas w zakładach przemysłowych pozostaje jednym z głównych czynników wpływających zarówno na komfort pracy, jak i na relacje zakładów z otoczeniem. Utrzymanie jego poziomu w akceptowalnych granicach to nie tylko wymóg prawny. Jest to przede wszystkim element budowania kultury...

Wrzesień pełen przemysłowych premier: FASTECH Expo i Aluminium Tech Expo 2025 w Ptak Warsaw Expo
Wrzesień 2025 roku zapowiada się jako miesiąc przełomowych wydarzeń dla branży przemysłowej w Polsce. Ptak Warsaw Expo w Nadarzynie stanie się areną dwóch kluczowych targów: FASTECH Expo oraz Aluminium Tech Expo. Targi te, choć odbywają się w różnych terminach, oferują unikaln...
Analiza wpływu modyfikacji geometrii na pasowanie połączeń wielowypustowych wytwarzanych z zastosowaniem metody FFF
Dokładność geometryczna jest jednym z fundamentalnych kwalifikatorów poprawności procesów wytwarzania części maszyn i urządzeń. Jest ona wynikiem wielu składowych, stanowiących o całościowym efekcie procesu produkcyjnego. W celu zape...

Inwestorzy wracają, ale selektywnie. Magazyny przyciągają kapitał, retail i biura szukają nowej równowagi
Raport firmy doradczej Savills Polska „Investment Market in Poland in H1 2025” pokazuje, że po umiarkowanym początku roku drugi kwartał przyniósł ożywienie na rynku inwestycyjnym w Polsce. Choć całkowity wolumen transakcji wciąż pozostaje poniżej średnich od 2020 roku. Inwesto...
Jakość procesu cięcia laserowego blach stalowych – wpływ zawartości krzemu i innych pierwiastków stopowych
Przeprowadzono analizę czynników i parametrów decydujących o jakości procesu cięcia laserowego. Zestawiono blachy stalowe o gwarantowanej przez producentów jakości cięcia laserowego laser grade steels. Opisano wpływ zawartości krzemu i innych pierwiastków stopowy...

Metody i techniki eliminacji wad w procesie tłoczenia
Procesy kształtowania blach stalowych za pomocą obróbki plastycznej są jedną z wielu technik wytwarzania elementów metalowych stosowanych w przemyśle od lat, a mimo to wymagających rozwiązań niektórych problemów technologicznych pojawiających się przy kształtowaniu blach stalo...

Wpływ chłodziwa i oprawki narzędziowej na chropowatość powierzchni obrabianej w procesie frezowania stali Vanadis 4
Artykuł prezentuje wyniki badań eksperymentalnych procesu frezowania stali Vanadis 4 Extra w rożnych warunkach doprowadzenia chłodziwa do strefy obróbki oraz pokazuje, jak ważny jest dobór odpowiedniej oprawki narzędziowej do określonych zadań obróbkowych. ...

Technologia goni pracowników. Chcą wiedzieć więcej o AI, a firmy nie nadążają z edukacją.
Zaledwie 9% pracowników deklaruje, że nie wie, czym są automatyzacja i sztuczna inteligencja. 46,7% natomiast przyznaje, że chciałoby pogłębić swoją wiedzę w tym zakresie. Rosnące zainteresowanie technologiami idzie w parze z obawami. Od lęku przed brakiem kompetencji, przez ...

Wybrane problemy stateczności w projektowaniu konstrukcji według Eurokodów
Zagadnienia stateczności konstrukcji budowlanych stanowią jeden z trudniejszych działów mechaniki budowli, z którym projektanci konstrukcji zmagają się na co dzień. Niezależnie od tego, czy projektujemy klasyczną drewnianą więźbę dachową, stalową belkę podsuwnicową, czy też sł...

Jak zminimalizować ryzyko awarii wycinarki laserowej?
Aby zminimalizować ryzyko awarii wycinarki laserowej, warto stosować się do kilku dobrych praktyk, które obejmują zarówno szkolenie operatorów, jak i odpowiednią konserwację oraz kontrolę parametrów urządzenia.
Fizyczne i technologiczne podstawy procesu spawania łukowego w osłonie gazowej GMA – cz. 2
W drugiej części artykułu przedstawiono technologiczne podstawy spawania GMA. Z artykułu dowiesz się:

Bezpieczeństwo maszyn. Analiza ryzyka w oparciu o normę PN-EN ISO 12100:2012
Maszyny dopuszczone do użytku na terenie Unii Europejskiej muszą spełniać wymagania tzw. dyrektywy maszynowej. Jednym z warunków jej spełnienia, umożliwiającym oznakowanie maszyny znakiem CE, jest wykonanie analizy ryzyka. Maszyny wp...

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...
IGP-DURA®one 56 i IGP-Effectives®: synergia zapewniająca wysoką wydajność w technologii malowania proszkowego
W branży farb proszkowych do ochrony powierzchni kluczowe znaczenie mają wydajność, zrównoważony rozwój i jednolity odcień. Firma IGP Powder Coatings podjęła znaczący krok w tym kierunku, łącząc serię niskotemperaturowych farb proszkowych IGP-DURA®one56 z unikalną technologią ...

Nowa Mapa Drogowa dla GOZ nie może pomijać mniejszych przedsiębiorstw
Polskie przedsiębiorstwa potrzebują nowej, międzysektorowej Mapy Drogowej dla Gospodarki o Obiegu Zamkniętym (GOZ). Obecny dokument, choć kiedyś spełniał swoją rolę, wymaga aktualizacji. Musi sprostać rosnącym wyzwaniom, stojącym zwłaszcza przed małymi i średnimi przedsiębiors...
Kalendarium wydarzeń
Relacje
OpenHouse 2024: z wizytą u TRUMPF Polska
TRUMPF Polska z sukcesem zorganizowała Dni Otwarte OpenHouse 2024, które odbyły się 12 i 13 września br. Wydarzenie przyciągnęło ponad 200 gości reprezentują...
Sprawdź więcejPolitechnika Krakowska ma nowe laboratorium
25 kwietnia na Wydziale Mechanicznym Politechniki Krakowskiej odbyło się uroczyste otwarcie Laboratorium Ultraprecyzyjnych Pomiarów Współrzędnościowych. &...
Sprawdź więcejSeminarium Obróbki Laserowej 22 marca 2024
22 marca 2024, podczas targów STOM, odbyło się Seminarium Obróbki Laserowej, organizowane przez Politechnikę Świętokrzyską. Zapraszamy do zapoznania się z fo...
Sprawdź więcejKonferencja „Stal, Metale, Nowe Technologie”
20 marca, drugiego dnia targów STOM, odbyła się konferencja „Stal, Metale, Nowe Technologie”, której organizatorem była redakcja portalu dlaprodukcji.pl i dw...
Sprawdź więcej