Czy magazyn energii pozwala zmniejszyć opłaty za moc umowną? Jak działa peak shaving w przedsiębiorstwie?

W wielu przedsiębiorstwach wysokie rachunki za energię elektryczną nie wynikają wyłącznie z ilości zużytych kilowatogodzin. Istotnym składnikiem kosztów mogą być również opłaty dystrybucyjne, moc umowna oraz dodatkowe należności za jej przekroczenie. Problem jest szczególnie widoczny w zakładach produkcyjnych, centrach logistycznych, chłodniach i dużych obiektach usługowych, w których wiele urządzeń pracuje jednocześnie, a zapotrzebowanie na moc gwałtownie wzrasta w określonych momentach dnia.

Czy w takiej sytuacji magazyn energii może pomóc? Tak. Odpowiednio dobrany i sterowany system magazynowania energii może ograniczać szczytowy pobór mocy z sieci, czyli realizować tzw. peak shaving. Dzięki temu przedsiębiorstwo może zmniejszyć ryzyko przekroczenia mocy umownej, ograniczyć związane z tym dodatkowe opłaty, a w określonych warunkach również zoptymalizować wysokość zamawianej mocy.

Warto jednak rozróżnić dwa zagadnienia: opłatę za samą moc umowną oraz opłatę za jej przekroczenie. Magazyn energii nie obniża automatycznie każdej z tych pozycji. Efekt finansowy zależy od profilu poboru energii, parametrów przyłącza, taryfy, sposobu rozliczania dystrybucji oraz właściwego zaprogramowania systemu.

Czym jest moc umowna i dlaczego jej przekroczenie może być kosztowne?

Moc umowna to określona w umowie z operatorem systemu dystrybucyjnego wartość mocy czynnej, którą przedsiębiorstwo może pobierać z sieci w ramach uzgodnionych warunków. Jest ona istotnym parametrem zarówno z punktu widzenia bezpieczeństwa zasilania, jak i kosztów ponoszonych przez odbiorcę.

W praktyce moc umowna powinna odpowiadać rzeczywistemu zapotrzebowaniu zakładu. Jeżeli zostanie określona na zbyt wysokim poziomie, firma może ponosić niepotrzebnie wysokie koszty stałe. Jeżeli natomiast będzie zbyt niska w stosunku do rzeczywistych potrzeb, jednoczesna praca wielu urządzeń może doprowadzić do przekroczeń i naliczenia dodatkowych opłat.

Wysokie zapotrzebowanie na moc często pojawia się podczas uruchamiania maszyn, rozruchu urządzeń o dużej mocy, jednoczesnej pracy kilku linii produkcyjnych czy załączania systemów wentylacji, klimatyzacji i chłodzenia. Zdarza się, że przez większość dnia zakład pobiera moc na umiarkowanym poziomie, ale w kilku krótkich okresach zapotrzebowanie znacząco wzrasta.

To właśnie takie szczyty poboru warto przeanalizować przed podjęciem decyzji o zwiększeniu mocy umownej lub inwestycji w magazyn energii.

Jak naliczane są opłaty za przekroczenie mocy umownej?

Zasady rozliczania przekroczeń wynikają z taryfy operatora systemu dystrybucyjnego (OSD) oraz obowiązujących przepisów. Zgodnie z zasadami określonymi w rozporządzeniu w sprawie szczegółowych zasad kształtowania i kalkulacji taryf, nadwyżki mocy mogą być wyznaczane na podstawie średnich wartości mocy rejestrowanych w okresach piętnastominutowych. W przypadku odpowiednich układów pomiarowych stosuje się także pomiar godzinowy.

Opłata za przekroczenie mocy umownej jest powiązana ze składnikiem stałym stawki sieciowej i może być obliczana na podstawie sumy dziesięciu największych nadwyżek mocy w miesiącu albo – gdy układ pomiarowy nie pozwala na zastosowanie pierwszego sposobu – dziesięciokrotności największej zarejestrowanej nadwyżki. Szczegółowe zasady należy zawsze sprawdzić w aktualnej taryfie właściwego operatora.

Dla przedsiębiorstwa oznacza to, że nawet stosunkowo krótkotrwałe, ale powtarzające się szczyty poboru mogą mieć znaczenie finansowe. Warto więc nie ograniczać analizy rachunków do miesięcznego zużycia energii w kWh. Równie ważne jest sprawdzenie, kiedy i na jakim poziomie firma pobiera moc z sieci.

Czym jest peak shaving i jak pomaga magazyn energii?

Peak shaving, czyli ograniczanie szczytowego poboru mocy, polega na zmniejszaniu ilości energii pobieranej z sieci w momentach największego zapotrzebowania przedsiębiorstwa. W klasycznym modelu, gdy zapotrzebowanie zakładu rośnie, cała potrzebna moc musi zostać dostarczona przez sieć. Jeżeli chwilowy wzrost poboru zbliża się do granicy mocy umownej lub ją przekracza, przedsiębiorstwo może ponosić dodatkowe koszty. Magazyn energii pozwala inaczej zarządzać tym zapotrzebowaniem. Zamiast pokrywać cały wzrost poboru energii z sieci, firma może wykorzystać energię zgromadzoną wcześniej w bateriach.

W uproszczeniu mechanizm wygląda następująco:

  1. Ładowanie magazynu – system gromadzi energię w okresach niższego zapotrzebowania zakładu, np. w nocy, w godzinach mniejszego obciążenia lub z nadwyżek produkcji instalacji fotowoltaicznej.
  2. Wykrycie wzrostu poboru – system zarządzania energią monitoruje aktualne zapotrzebowanie przedsiębiorstwa i identyfikuje zbliżanie się do ustalonego limitu mocy pobieranej z sieci.
  3. Rozładowanie magazynu – gdy pobór rośnie, magazyn dostarcza część energii bezpośrednio do instalacji odbiorczej przedsiębiorstwa.
  4. Ograniczenie poboru z sieci – dzięki temu zakład może pokryć część chwilowego zapotrzebowania z własnego magazynu, zamiast zwiększać pobór z sieci w takim samym stopniu.

W efekcie magazyn działa jak dodatkowe, elastyczne źródło zasilania, które wspiera przedsiębiorstwo w okresach największego obciążenia.

Przykład działania peak shaving

Załóżmy, że przedsiębiorstwo ma moc umowną na poziomie 500 kW. W większości godzin jego zapotrzebowanie wynosi około 350–420 kW. Jednak podczas jednoczesnego uruchomienia kilku urządzeń produkcyjnych pobór z sieci wzrasta do 560 kW. Oznacza to, że w analizowanym momencie zapotrzebowanie przekracza umowny limit o 60 kW. Jeżeli magazyn energii i system sterowania zostały odpowiednio dobrane, mogą dostarczyć brakujące 60 kW do instalacji zakładu. W takim scenariuszu pobór z sieci może zostać ograniczony do poziomu około 500 kW, mimo że całkowite zapotrzebowanie przedsiębiorstwa wynosi 560 kW.

To przykład pokazujący sam mechanizm działania, a nie gwarantowany efekt dla każdego obiektu. W rzeczywistej instalacji trzeba uwzględnić czas trwania szczytu, moc falownika, dostępną energię w baterii, sprawność systemu, charakterystykę obciążenia oraz sposób rejestrowania mocy przez układ pomiarowo-rozliczeniowy.

Czy magazyn energii pozwala uniknąć przekroczeń mocy umownej?

Tak, może znacząco ograniczyć ryzyko przekroczeń, jeżeli ich przyczyną są krótkotrwałe i przewidywalne wzrosty zapotrzebowania na moc. Kluczowe jest jednak właściwe zaprojektowanie całego systemu. Samo zainstalowanie baterii nie wystarczy. Magazyn musi dysponować odpowiednią mocą, pojemnością i systemem sterowania, który będzie reagował na zmiany poboru energii w czasie rzeczywistym.

Przy projektowaniu rozwiązania należy odpowiedzieć na kilka pytań:

Szczególnie ważna jest różnica pomiędzy mocą a pojemnością magazynu. Moc wyrażana w kW określa, jak duże chwilowe zapotrzebowanie może pokryć urządzenie. Pojemność wyrażana w kWh lub MWh wskazuje, jak długo magazyn może dostarczać energię przy określonym obciążeniu.

Przykładowo magazyn o mocy 100 kW i pojemności 100 kWh może – w warunkach idealnych – dostarczać 100 kW przez około godzinę. W praktyce dostępny czas będzie zależał m.in. od dopuszczalnego zakresu rozładowania, sprawności i parametrów pracy systemu.

Dlatego dobór magazynu wyłącznie na podstawie rocznego zużycia energii przedsiębiorstwa może prowadzić do błędnych decyzji. Do analizy peak shaving potrzebne są przede wszystkim dane o rzeczywistym profilu mocy.

Czy magazyn energii obniża opłatę za moc umowną?

To jedno z najważniejszych pytań, które powinno pojawić się podczas planowania inwestycji. Magazyn energii może pomóc obniżyć koszty związane z mocą, ale nie powoduje automatycznego zmniejszenia stałej opłaty za moc umowną.

Warto rozróżnić dwa rodzaje korzyści.

1. Ograniczenie opłat za przekroczenia mocy umownej

To bezpośredni mechanizm działania peak shaving. Jeżeli system magazynowania energii ograniczy pobór z sieci w okresach, w których przedsiębiorstwo przekracza uzgodniony limit, może zmniejszyć wielkość nadwyżek stanowiących podstawę naliczenia dodatkowej opłaty.

W tym przypadku firma nie musi od razu zmieniać zapisów umowy z operatorem. Magazyn pomaga utrzymać pobór z sieci w granicach ustalonego poziomu.

2. Możliwość obniżenia zamawianej mocy

Druga korzyść jest bardziej złożona. Jeżeli analiza danych potwierdzi, że dzięki magazynowi przedsiębiorstwo może bezpiecznie funkcjonować przy niższym poborze mocy z sieci, może pojawić się możliwość zmniejszenia mocy umownej.

Taki krok może przełożyć się na obniżenie stałej opłaty sieciowej, której wysokość w odpowiednich grupach taryfowych jest powiązana z zamówioną mocą. Nie dzieje się to jednak automatycznie po uruchomieniu magazynu.

Przedsiębiorstwo musi zweryfikować warunki umowy, wymagania operatora, charakter obciążenia oraz bezpieczeństwo zasilania. Zbyt duże obniżenie mocy umownej może spowodować problemy, jeżeli magazyn nie będzie dysponował wystarczającą energią lub mocą w krytycznym momencie.

Dlatego optymalizacja mocy umownej powinna być poprzedzona analizą techniczną i ekonomiczną, a ewentualna zmiana warunków rozliczeń – uzgodniona z właściwym operatorem.

Jak magazyn energii może zoptymalizować koszty dystrybucji?

Peak shaving to jeden z ważniejszych sposobów wykorzystania magazynu energii w przedsiębiorstwie, ale nie jedyny. Odpowiednio zaprojektowany system może wspierać kilka obszarów zarządzania energią.

Ograniczanie szczytowego poboru mocy

Magazyn dostarcza energię w okresach największego zapotrzebowania, ograniczając ilość mocy pobieranej z sieci. Może to pomóc w unikaniu przekroczeń i lepszym wykorzystaniu istniejących parametrów przyłącza.

Lepsze wykorzystanie energii z fotowoltaiki

Jeżeli przedsiębiorstwo posiada instalację PV, nadwyżki produkcji mogą być magazynowane i wykorzystywane w późniejszych godzinach. Energia zgromadzona w ciągu dnia może wspierać zakład również wtedy, gdy produkcja fotowoltaiczna jest niższa, a zapotrzebowanie na moc wzrasta.

Więcej o rozwiązaniach dla przedsiębiorstw można przeczytać na stronie magazyny energii dla firm RAWICOM.

Ograniczanie poboru energii w droższych godzinach

W zależności od modelu zakupu energii, taryfy i warunków umowy magazyn może być ładowany w okresach korzystniejszych cenowo, a następnie rozładowywany wtedy, gdy energia z sieci jest droższa. Takie działanie może uzupełniać strategię peak shaving.

Zwiększanie autokonsumpcji

Magazynowanie nadwyżek energii z PV pozwala wykorzystać większą część wyprodukowanej energii na potrzeby własne. Jest to szczególnie istotne w firmach, w których produkcja energii i zapotrzebowanie na nią nie pokrywają się w czasie.

Wsparcie ciągłości zasilania

Odpowiednio skonfigurowany system może również pełnić funkcję zasilania rezerwowego dla wybranych odbiorników. Wymaga to jednak odpowiedniego projektu, zastosowania właściwych urządzeń i przygotowania instalacji do pracy w trybie awaryjnym. Nie każdy magazyn energii automatycznie zapewnia zasilanie podczas awarii sieci.

Warto pamiętać, że magazyn energii nie rozwiązuje wszystkich problemów dystrybucyjnych. Przykładowo opłaty za energię bierną wymagają osobnej analizy i często zastosowania odpowiednich urządzeń kompensacyjnych. Nie należy zakładać, że sama bateria automatycznie wyeliminuje takie należności.

Jak dobrać magazyn energii do peak shaving w zakładzie produkcyjnym?

Dobór magazynu powinien wynikać z danych pomiarowych, a nie wyłącznie z deklarowanego rocznego zużycia energii lub mocy zainstalowanych urządzeń.

Pierwszym krokiem jest analiza profilu poboru mocy – najlepiej w rozdzielczości 15-minutowej, zgodnej z możliwościami układu pomiarowo-rozliczeniowego. Pozwala ona określić, kiedy występują szczyty, jak duże są ich wartości oraz jak długo się utrzymują.

Następnie należy przeanalizować faktury za energię i dystrybucję, umowę z operatorem, aktualną moc umowną oraz historię ewentualnych przekroczeń. Istotne jest także ustalenie, które urządzenia odpowiadają za największe skoki zapotrzebowania.

Na tej podstawie można określić parametry systemu magazynowania energii.

Moc magazynu – ile kW potrzeba do ograniczenia szczytu?

Moc magazynu powinna odpowiadać wielkości obciążenia, które przedsiębiorstwo chce ograniczyć. Jeżeli celem jest redukcja poboru z sieci o 100 kW w okresach szczytowych, system musi mieć możliwość dostarczenia odpowiedniej mocy do instalacji.

Nie zawsze oznacza to konieczność pokrywania całego zapotrzebowania zakładu. W wielu przypadkach wystarczy ograniczyć tylko tę część poboru, która przekracza ustalony poziom.

Pojemność magazynu – jak długo ma działać?

Pojemność baterii zależy od czasu trwania szczytów i ilości energii potrzebnej do ich pokrycia.

Jeżeli przedsiębiorstwo chce ograniczać pobór o 100 kW przez 30 minut, potrzebuje teoretycznie 50 kWh energii. W praktyce należy uwzględnić sprawność systemu, dopuszczalny zakres rozładowania, rezerwę energii i inne ograniczenia eksploatacyjne.

Właśnie dlatego dwa zakłady o podobnej mocy szczytowej mogą potrzebować magazynów o zupełnie innej pojemności. Jeden może doświadczać krótkich, intensywnych skoków poboru, a drugi – długotrwałych okresów wysokiego zapotrzebowania.

System zarządzania energią – dlaczego jest tak ważny?

Efektywne peak shaving wymaga nie tylko baterii i falownika, ale również odpowiedniego systemu sterowania. Powinien on monitorować pobór mocy, przewidywać zapotrzebowanie i zarządzać ładowaniem oraz rozładowaniem magazynu.

Dobrze zaprojektowany system może reagować na zbliżanie się poboru do ustalonego limitu i uruchamiać rozładowanie baterii w odpowiednim momencie. Może również uwzględniać prognozę produkcji PV, ceny energii, stan naładowania baterii oraz potrzeby technologiczne zakładu.

Bez odpowiedniego sterowania magazyn może nie wykorzystać w pełni swojego potencjału. Przykładowo bateria może być rozładowana przed wystąpieniem najważniejszego szczytu albo ładować się w czasie, gdy przedsiębiorstwo i tak pobiera dużo energii z sieci.

Kiedy inwestycja w magazyn energii do peak shaving może być szczególnie opłacalna?

Nie każde przedsiębiorstwo potrzebuje magazynu energii z myślą o ograniczaniu szczytów mocy. Rozwiązanie to warto jednak szczególnie dokładnie przeanalizować w firmach, w których występuje kilka charakterystycznych zjawisk:

Przykładem mogą być zakłady przemysłowe wykorzystujące sprężarki, pompy, piece, obrabiarki, prasy, wtryskarki czy rozbudowane linie produkcyjne. W takich obiektach równoczesne uruchomienie kilku urządzeń może powodować gwałtowny wzrost zapotrzebowania na moc.

Magazyn energii może wówczas stanowić element szerszej strategii optymalizacji kosztów energii.

Jak obliczyć potencjalne oszczędności z peak shaving?

Aby ocenić opłacalność inwestycji, trzeba zestawić koszty ponoszone obecnie z kosztami, które przedsiębiorstwo może ograniczyć dzięki magazynowi.

Analiza powinna obejmować przede wszystkim:

  1. Koszty przekroczeń mocy umownej – na podstawie faktur i danych pomiarowych należy ustalić, jak często dochodzi do przekroczeń i jakie opłaty są z nimi związane.
  2. Stałą opłatę sieciową – należy sprawdzić, czy istnieje uzasadniona możliwość zmiany zamawianej mocy po wdrożeniu magazynu.
  3. Koszty energii wykorzystywanej do ładowania – magazyn musi zostać naładowany, a energia pobrana z sieci lub instalacji PV nie jest bezkosztowa.
  4. Straty energii i sprawność systemu – podczas ładowania i rozładowania część energii jest tracona.
  5. Koszt inwestycji i eksploatacji – trzeba uwzględnić zakup urządzeń, montaż, system sterowania, serwis i ewentualną wymianę komponentów w przyszłości.
  6. Dodatkowe korzyści – jeżeli magazyn będzie wykorzystywany również do zwiększania autokonsumpcji PV lub optymalizacji zakupu energii, warto uwzględnić te funkcje w osobnych scenariuszach.

Ważne jest, aby nie przypisywać magazynowi oszczędności, które nie wynikają z rzeczywistego sposobu jego pracy. Przykładowo ograniczenie poboru mocy z sieci o 100 kW nie oznacza automatycznie oszczędności odpowiadającej tej wartości pomnożonej przez określoną stawkę. Trzeba sprawdzić, jak operator rozlicza przekroczenia, jak często występują szczyty i czy system będzie w stanie skutecznie je ograniczać.

Więcej informacji o czynnikach wpływających na rentowność inwestycji można znaleźć w artykule Koszt magazynu energii dla firmy – od czego zależy cena i opłacalność?.

Czy magazyn energii zawsze jest lepszym rozwiązaniem niż zwiększenie mocy umownej?

Nie zawsze. Wybór pomiędzy zwiększeniem mocy umownej a inwestycją w magazyn powinien wynikać z analizy konkretnego przedsiębiorstwa.

Zwiększenie mocy umownej może być uzasadnione, gdy wysokie zapotrzebowanie na energię jest stałe i utrzymuje się przez długi czas. Jeżeli jednak problem dotyczy krótkich, powtarzających się szczytów, magazyn energii może okazać się rozwiązaniem wartym rozważenia.

W niektórych przypadkach korzystne może być również połączenie kilku działań: optymalizacji harmonogramu pracy urządzeń, ograniczenia jednoczesnego rozruchu maszyn, wykorzystania magazynu energii oraz dostosowania mocy umownej do rzeczywistego profilu zapotrzebowania.

Nie należy więc zakładać, że magazyn zawsze zastąpi zwiększenie mocy przyłączeniowej lub umownej. Jego zadaniem jest przede wszystkim zapewnienie elastyczności w zarządzaniu energią i ograniczenie poboru z sieci w wybranych momentach.

Jak RAWICOM może pomóc przedsiębiorstwu ograniczyć koszty mocy?

W RAWICOM patrzymy na magazyn energii jako na element całego systemu energetycznego przedsiębiorstwa. Jego zadaniem nie musi być wyłącznie przechowywanie nadwyżek energii z fotowoltaiki. Odpowiednio zaprojektowany magazyn może również wspierać ograniczanie szczytowego poboru mocy, zwiększać autokonsumpcję i pomagać w optymalizacji kosztów energii.

Przed rekomendacją rozwiązania warto przeanalizować rzeczywiste potrzeby zakładu. Pozwala to określić, czy głównym problemem są przekroczenia mocy umownej, wysokie koszty stałe, nadwyżki energii z PV, czy może kilka tych czynników jednocześnie.

RAWICOM oferuje rozwiązania w zakresie magazynów energii dla firm i farm fotowoltaicznych. Zakres inwestycji powinien być dopasowany do profilu zużycia, parametrów instalacji oraz celów biznesowych przedsiębiorstwa.

Jeżeli chcesz sprawdzić, czy magazyn energii może ograniczyć szczytowy pobór mocy w Twojej firmie, warto przygotować:

Na tej podstawie można oszacować wymaganą moc i pojemność magazynu oraz porównać możliwe scenariusze jego pracy.

Podsumowanie: magazyn energii jako sposób na kontrolę szczytowego poboru mocy

Magazyn energii może pomóc przedsiębiorstwu ograniczyć szczytowy pobór mocy z sieci, zmniejszyć ryzyko przekroczenia mocy umownej i zoptymalizować część kosztów dystrybucyjnych. Jest to szczególnie interesujące rozwiązanie dla zakładów, w których wysokie zapotrzebowanie na moc pojawia się okresowo, a nie przez cały czas.

Najważniejszą funkcją w tym obszarze jest peak shaving – wykorzystanie energii zgromadzonej w bateriach do pokrywania części zapotrzebowania w momentach największego obciążenia. Może to ograniczyć wielkość przekroczeń, a w odpowiednich warunkach stworzyć podstawę do ponownej oceny zamawianej mocy.

Trzeba jednak pamiętać, że magazyn nie obniża automatycznie stałej opłaty za moc umowną. Ewentualne zmniejszenie tej opłaty wymaga analizy i uzgodnienia odpowiedniej zmiany warunków umowy z operatorem.

Chcesz sprawdzić, czy magazyn energii pomoże ograniczyć koszty mocy w Twojej firmie? Skontaktuj się z RAWICOM. Przeanalizujemy profil poboru energii i pomożemy ocenić, czy peak shaving może być opłacalnym elementem strategii energetycznej Twojego przedsiębiorstwa.

Więcej informacji: https://www.rawicom.pl/dla-firm/magazyny-energii/

 

Dla firm Farmy fotowoltaiczne Instalacje fotowoltaiczne dla firm Konstrukcje wsporcze Magazyny energii Carporty fotowoltaiczne Serwis farm fotowoltaicznych Mycie farm fotowoltaicznych Projektowanie instalacji fotowoltaicznych Montaż instalacji Utylizacja i recykling paneli fotowoltaicznych Stacje ładowania samochodów elektrycznych Dla Inwestora Gotowe projekty magazynów energii na sprzedaż Gotowe projekty farm fotowoltaicznych na sprzedaż Analiza opłacalności PV, BESS, PV+BESS Dla rolnictwa Dzierżawa gruntów Fotowoltaika dla rolnika Realizacje Realizacje Referencje Kontakt Wyślij zapytanie
pl  /  en  /  de