Témata
Reklama

Bateriové úložiště v historické elektrárně

Společnost Siemens dodala a zprovoznila bateriové úložiště umístěné v historickém objektu 90 let staré vodní elektrárny Vranov, kterou provozuje elektrárenská společnost E.ON. Vranovské bateriové úložiště, provozované společností E.ON, je postavené na technologiích Siemens a EVC Group a při kapacitě 2,5 MWh dosahuje výkonu 2,5 MW. Bateriové články a místnost, v níž jsou umístěny, jsou chráněny plynovým hasicím zařízením Siemens Sinorix CDT, které jako hasivo využívá čistý dusík.

Úložiště zatím funguje v režimu zkušebního provozu a jeho budoucím úkolem je poskytování podpůrných služeb pro zajištění výkonové rovnováhy v přenosové síti. Společnost E.ON do pořízení tohoto úložiště investovala 60 milionů korun.

Pomoc pro udržení stability a spolehlivosti rozvodné sítě

V případě potřeby se bateriové úložiště během 15 sekund zapojí do služeb výkonové rovnováhy a bude pomáhat udržovat stabilitu a spolehlivost rozvodné sítě. Jeho hlavní rolí bude dodávka regulačního výkonu při náhlém výpadku zdrojů nebo náhlé poptávce po energii v elektrizační soustavě, a to za účelem udržení frekvence v síti v požadovaném rozsahu. Vzhledem k umístění celého systému dovnitř elektrárenského objektu z 30. let 20. století se jedná o v tuzemsku unikátní řešení, neboť dosavadní velkokapacitní bateriová úložiště jsou umístěna do venkovních kontejnerů.

Bateriové úložiště je umístěno uvnitř 90 let staré funkcionalistické budovy vodní elektrárny mimo jiné proto, aby standardní kontejnery nenarušovaly její vzhled. (Zdroj: Siemens)
Reklama
Reklama
Reklama

Technické řešení bateriového úložiště

Vranovské bateriové úložiště využívá celkem tři místnosti, ve kterých se odděleně nacházejí Li-Ion akumulátory typu NMC, strojovna hašení a rozvodna nízkého napětí s transformátorem. Automatizace řízení je postavena na řídicím systému Simatic a úložiště je kompletně ovládáno z centrálního dispečinku společnosti E.ON v Brně. Mezi další klíčové komponenty energetické části patří čtyřkvadrantové usměrňovače Sinamics, výkonové jističe Setron a přípojnicový systém Sivacon. Výkon z bateriového úložiště je vyveden přes suchý transformátor do stávající rozvodny E.ON, která byla v rámci dodávky rozšířena o jednu kompletně vybavenou kobku 6 kV s vypínačem Sion a ochranou Siprotec,“ popisuje projekt Tomáš Hüner, ředitel provozní společnosti Siemens Smart Infrastructure. V rámci dodávky společnost Siemens zajistila i stavební úpravy, například zesílení podlah a stropu a instalaci příček nebo protipožárních dveří.

Lithiumiontové akumulátory typu NMC o celkové kapacitě 2,5 MWh jsou umístěny v jedné místnosti. Kvůli hmotnosti baterií musela být zesílena podlaha. (Zdroj: Siemens)

Elektřinu nelze vždy vyrábět v momentě, kdy je potřeba, ale můžete ji vyrábět až ve chvíli, kdy svítí slunce a fouká vítr. Zároveň je ale potřeba myslet na to, že je nutné udržovat stabilitu v distribuční síti. Flexibilita je jedním z klíčových prvků, a i proto musíme investovat do staveb, jako je bateriové úložiště na Vranově,“ říká Tomáš Kocourek, senior projekt manažer ve společnosti E.ON Energy Solutions, která má v rámci skupiny E.ON na starost zajištění energetických řešení pro segmenty B2B i B2M.

Prostory úložiště jsou klimatizovány na optimální teplotu 22–25 °C. Aby strop udržel zavěšené klimatizační jednotky, musel být v rámci stavebních úprav zesílen. (Foto: I. Heisler)

Riziko požáru pod kontrolou

Bateriová úložiště v sobě kombinují velkou hustotu energie (ta je uložena v chemických vazbách uvnitř článků baterií s vysokou koncentrací hořlavých látek obsažených v elektrolytu) a velký objem proudícího vzduchu, který je potřebný pro chlazení technologie. Tato konstelace představuje poměrně vysoké riziko požáru a je tedy nutná co nejrychlejší detekce a účinná reakce na rozpoznané nebezpečí.

V rozvodně nízkého napětí jsou umístěny klíčové komponenty energetické části – čtyřkvadrantové usměrňovače Sinamics, výkonové jističe Setron a přípojnicový systém Sivacon. (Zdroj: Siemens)

Z důvodu snížení požárního zatížení si společnost E.ON vybrala pro vranovské úložiště technologii stabilního hasicího zařízení Siemens, která je pro takovéto instalace připravena. Hasicí systém slouží k uhašení požáru zjištěného automatickými hlásiči požáru a nasávacími systémy ještě ve stádiu jeho vzniku. Princip hašení je založen na vytěsnění kyslíku dusíkem z celého prostoru místnosti s bateriemi. „Bateriové články a místnost, v níž jsou umístěny, jsou chráněny plynovým hasicím zařízením Siemens Sinorix CDT, které jako hasivo využívá čistý dusík. Tento plyn patří mezi přírodní plyny a nemá žádný negativní dopad na životní prostředí. Hasicí systém slouží k uhašení požáru zjištěného automatickými hlásiči požáru ještě ve stádiu jeho vzniku,“ vysvětluje Tomáš Hüner.

Instalovaný detekční a hasicí systém neustále nasává vzorky vzduchu z rozvaděčů, ve kterých jsou umístěné Li-Ion články. Nasávací potrubí přivádí vzduch do speciálních vyhodnocovacích jednotek. Tyto jednotky pomocí pokročilé optické detekce s duální vlnovou délkou trvale vyhodnocují zplodiny hoření. Všechny prvky systému řídí ústředna Sinteso FC2020, která slouží ke zpracování detekčních signálů, k evakuaci, a následnému vypuštění plynu. Aby nedocházelo k falešným poplachům, jsou všechny systémy zdvojené, ve všech okolních místnostech jsou navíc umístěné detektory kouře. Spuštění hasicího systému je automatické a proběhne na základě pozitivní detekce požáru v chráněném prostoru. K zahájení hašení je vždy potřebný dvojitě ověřený vzorek detekce požáru.

Ve strojovně hašení jsou tlakové lahve s dusíkem a řídicí ústředna automatického hasicího systému. (Zdroj: Siemens)

Dusík zabrání hoření

Princip hašení je založený na vytěsnění kyslíku z celého chráněného prostoru dusíkem. Když se obsah kyslíku v atmosféře sníží pod hodnotu cca 12 %, zastaví se kvůli jeho nedostatku chemická reakce hoření. Pro potlačení požáru Li-Ion článků je nejúčinnější snížit koncentraci kyslíku pod 11,3 % objemu chráněného prostoru. Vypuštění plynu způsobuje vnitřní přetlak, který je do volného prostoru odváděn pomocí přetlakové klapky. Zásoba dusíku, spočítaná přesně pro daný objem úložiště a potřebnou koncentraci dusíku, je uložena v tlakových lahvích systému Siemens Sinorix CDT, umístěných v samostatné strojovně hašení.

Jestliže systém detekuje požár, spustí se světelná a zvuková evakuační signalizace. Po 60 sekundách se celý prostor zaplní hasivem. Na základě měření těsnosti místnosti s bateriemi je garantováno udržení koncentrace dusíku po dobu minimálně 30 minut, kdy nedostatek kyslíku zastaví hoření a zamezuje vznícení baterií. Tato doba poskytuje hasičům dostatek času na reakci.

Vodní nádrž Vranov nad Dyjí byla uvedena do provozu v roce 1934. Její hlavní rolí je zajištění zásoby vody pro vodárenský odběr, snižování povodňových průtoků, optimalizace průtoků pod nádrží a výroba elektrické energie. V místní vodní elektrárně elektřinu vyrábějí tři Francisovy turbíny s hltností 15 m3.s−1. Celkový výkon elektrárny je 18,9 MW a průměrná roční výroba elektřiny je 24 000 MWh. Přehrada plní rovněž funkci rekreační a slouží i pro účely zemědělské závlahy.


Zpracováno podle tiskové zprávy společnosti Siemens.

Související články
Obří hala pro nejmodernější technologie

Velké statory a rotory o hmotnosti až 70 tun umožní vyrábět nově postavená výrobní hala těžké navijárny závodu Siemens Electric Machines Drásov. Provoz haly byl slavnostně zahájen v červnu 2022.

Související články
Výstava Volty v Ostravě již podruhé

Výstavy a veletrhy se v Ostravě pořádají (v jiné podobě než dnes, samozřejmě) již od roku 1362, kdy král Karel IV. vydal ostravským měšťanům povolení pořádat dobytčí trhy. První pavilon pro skutečné výstavy a veletrhy se zde otevřel v roce 1958. Druhý ročník Elektrotechnické výstavy Volty.cz, kterou Ostrava zažila letos začátkem října, se hlásí k tradici technických výstav v Ostravě.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Energetické úspory ve firmách

Firmy jsou postiženy drahými energiemi stejně jako domácnosti a na jejich ekonomiku to má zásadní dopad. Nejčastěji na zvýšené náklady podniky reagují investicemi do úsporných opatření. Jaká nejčastěji zavádějí a jak tyto změny fungují?

Sonda pro bezkontaktní sledování odběru energie

Výzkumníci z Fakulty elektrotechnické ČVUT z telekomunikační katedry vyvinuli v rámci projektu Chytrá řešení pro Prahu sondu, která dokáže měřit spotřebu libovolného spotřebiče a na dálku ji odesílat prostřednictvím sítě internetu věcí (IoT). Inteligentní sonda v podobě krabičky se připevní na napájecí kabel a bezkontaktně indikuje aktivity spotřebičů a odběr energie. Nyní prochází poslední fází testování v terénu.

Jak zjistit kvalitu vnějšího prostředí

Na vývoji nové senzorové platformy pro měření kvalitativních parametrů venkovního prostředí v současné době pracuje Univerzitní centrum energeticky efektivních budov ČVUT.

Sofistikovaná fasáda budoucnosti

Vývoj inovativního systému lehkých obvodových plášťů, který bude aktivně přispívat k vnitřnímu komfortu a redukci uhlíkové stopy nebytových budov. To je cílem, na který se v rámci mezinárodního projektu Powerskin+ zaměřuje ČVUT UCEEB.

Technologie pro efektivní hospodaření s vodou

Společnost Schneider Electric vyvíjí a dodává technologie pro vodohospodářství, jež přispívají k udržitelnému nakládání s vodními zdroji a pomáhají zlepšit současný celosvětově neuspokojivý stav hospodaření s pitnou a užitkovou vodou.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit