Ukázka sizingu s rezervou na degradaci — zákazník požadoval 10 MW / 20 MWh užitné kapacity až v 6. roce provozu, systém proto instalujeme s vyšší nameplate kapacitou (30 MWh), aby po poklesu SOH stále splňoval cílový poměr výkon:kapacita. Vychází z reálně zpracovaného technického návrhu pro lokalitu v ČR.
| Battery kontejnery | 6× Jinko SunTera 5,01 MWh (20ft) |
|---|---|
| Nameplate kapacita při BOL | 30,09 MWh |
| Užitná AC kapacita při BOL (MV POC) | 26,96 MWh |
| Celková rated kapacita systému | 12,00 MVA / 30,09 MWh (3× jednotka 4,00 MVA/10,03 MWh) |
| PCS-transformátor all-in-one | 3× (40ft skid), 4× PCS 1000 kW každý, celkem 12,00 MVA |
| Aktivní výkon na MV POC | 11,07 MW |
| Step-up transformátor | 22±2×2,5 % / 0,69 kV, olejový, dvouvinuťový (1× na blok) |
| MV rozváděč / RMU | SF6, 630 A, 22 kV, 25 kA/3s, motorový pohon VN vypínače (1× na blok) |
| Řídicí systém | EMS jako master kontrolér s napojením na SCADA, ramp-rate řízení výkonu |
| Připojovací napětí | 22 kV |
| Doba nabíjení/vybíjení | ~2 h (0,5P) |
| Cykly za den | 2 |
Zkratky v tabulce: BOL (stav na začátku provozu), MV POC (bod připojení na MV straně), MVA (zdánlivý výkon), RMU, EMS, SCADA — podrobně ve slovníku pojmů.
Každá ze tří jednotek 4,00 MVA / 10,03 MWh se skládá z 1× PCS-transformátor all-in-one stanice a 2× kontejneru SunTera 5,01 MWh — modulární uspořádání umožňuje servisovat jeden blok bez odstavení celého systému.
Zákazník požadoval 20 MWh užitné kapacity až v 6. roce provozu (po degradaci článků), nikoliv v den spuštění. Systém se proto od začátku dimenzuje s rezervou — přesně princip popsaný v slovníku pojmů (degradace kapacity): raději se přidá kapacita navíc při komisioningu, než aby později klesl poměr výkon:kapacita pod cílovou hodnotu. Tabulka níže ukazuje, jak reálný výpočet degradace pro tento projekt vychází — při 2 cyklech/den klesá stav zdraví baterie (SOH) a užitná kapacita s ním, ale díky počáteční rezervě 30,09 MWh systém dosahuje cílových ~20 MWh užitné kapacity právě kolem 6. roku provozu, ne dříve.
| Rok | Cykly celkem | SOH | Užitná kapacita na MV POC (MWh) | AC RTE vč. pomocné spotřeby |
|---|---|---|---|---|
| 0 (BOL) | 0 | 100,00 % | 26,960 | 84,73 % |
| 1 | 730 | 90,11 % | 24,260 | 84,18 % |
| 2 | 1460 | 86,69 % | 23,327 | 83,88 % |
| 3 | 2190 | 83,84 % | 22,552 | 83,62 % |
| 4 | 2920 | 81,27 % | 21,851 | 83,38 % |
| 5 | 3650 | 78,75 % | 21,163 | 83,15 % |
| 6 (cíl: ~20 MWh) | 4380 | 76,48 % | 20,543 | 82,93 % |
| 10 | 7300 | 68,84 % | 18,459 | 82,14 % |
| 15 | 10950 | 60,81 % | 16,268 | 81,61 % |
Zkratky v tabulce: MV POC (bod připojení na MV straně), AC RTE (celková účinnost vč. ztrát PCS a pomocné spotřeby) — podrobně ve slovníku pojmů.
Maximální operační výkon na MV POC zůstává po celou dobu 11,07 MW — degraduje pouze kapacita (MWh), nikoliv výkon (MW), protože PCS není kapacitou limitován. Pokud by kapacita klesla pod požadovaný poměr rychleji než plánováno, řešením je derating výkonu PCS, aby poměr výkon:kapacita zůstal zachován (viz C-rate princip).
| Konfigurace | 12× battery rack po 418 kWh |
|---|---|
| Rozměry | 6058×2438×2896 mm (20ft, FRL 60/60/60) |
| Váha kontejneru | ~42 000 kg |
| Krytí | IP55 kontejner, IP67 rack/pack, IP20 chladicí a elektro jednotka |
| Korozní odolnost | C3-M (venkovní plášť), C3 (vnitřní chladicí jednotka, racky, pomocná skříň) |
| Chlazení | kapalinové |
| Požární ochrana | suchý vodní hadicový systém + sprinklery, automatický plynový hasicí systém (clean agent), detekce hořlavého plynu/kouře/tepla, siréna + maják, tlakové odlehčovací ventily (aktivní i pasivní) |
| Záložní napájení (UPS) | 3 kVA, olověný akumulátor, záloha 30 min |
| HVAC (elektro prostor) | 43 kW chladicí výkon, 13 kW topný výkon, 35 kW spotřeba |
Zkratky v tabulce: FRL (požární odolnost), IP (stupeň krytí), UPS (záložní zdroj), HVAC (topení/větrání/klimatizace) — podrobně ve slovníku pojmů.
Klimatické podmínky projektu: teplota −20 až 45 °C, průměrná provozní teplota baterie 25±5 °C, guarantovaná dostupnost systému 97 %, průměrný SOC ≤50 %.
Každá ze tří stanic (40ft kontejner) obsahuje 4× PCS Power Electronics o výkonu 1000 kW (model řady PCSK-FP4010K2, 2 vstupy/sběrnice), step-up transformátor a MV rozváděč/RMU — kompletní výkonová jednotka mezi bateriemi a sítí 22 kV. Power Electronics vyrábí ve Španělsku (EU) — volba pro projekty, kde zákazník nebo dotační podmínky vyžadují evropský původ PCS.
| PCS — jmenovitý výkon | 1000 kW (4× na stanici) |
|---|---|
| PCS — DC rozsah (MPP) | 1050–1500 V |
| PCS — AC napětí | 690 V / 50 Hz, sběrnicový systém (tři sběrnice, jedna na fázi) |
| Step-up transformátor | 22±2×2,5 % / 0,69 kV, olejový, dvouvinuťový, s odbočkovým přepínačem a pojistkou |
| PCS skid — pomocné napájení | 2 kVA, s měřicím a řídicím zařízením transformátoru |
| MV switchgear/RMU | SF6 izolace, 630 A, 22 kV, 25 kA/3s, motorový pohon vakuového vypínače, mechanická blokáda přístupových dvířek, indikace nízkého tlaku SF6 |
| EMS | master kontrolér s rozhraním na SCADA, ramp-rate řízení výkonu celé elektrárny |
Zkratky v tabulce: DC/AC (stejnosměrný/střídavý proud), MPP (bod maximálního výkonu), MV (střední napětí), RMU, EMS, SCADA — podrobně ve slovníku pojmů.
K tomuto řešení existují dvě zpracované varianty lišící se pouze výrobcem PCS-transformátorové stanice — zbytek konfigurace (kontejnery SunTera, kapacita, připojení 22 kV) zůstává stejný. Volba mezi nimi je obchodní/logistické rozhodnutí, ne technický kompromis v kvalitě.
| Parametr | Power Electronics (PE) | Sinexcel |
|---|---|---|
| Původ výroby | Španělsko (EU) | mimo EU |
| Dodací lhůta | delší | výrazně kratší |
| Pořizovací cena | vyšší | nižší |
| Výkon PCS na stanici | 4,00 MVA (4× 1000 kW, model PCSK-FP4010K2) | 5,00 MVA (4× 1250 kW), systém limitován na 12 MVA |
| Aktivní výkon na MV POC | 11,07 MW | 11,40 MW |
| Užitná kapacita při BOL (MV POC) | 26,96 MWh | 26,06 MWh |
| MV rozváděč/RMU | SF6, 630 A, 22 kV, 25 kA/3s | SF6, 630 A, 24 kV, 20 kA/1s |
| Pomocná spotřeba (ztráta) | 1,18 % | 1,08 % |
| Transportní ztráta před COD | 2,00 % | 1,31 % |
Zkratky v tabulce: MVA (zdánlivý výkon), MV POC, BOL, RMU, COD — podrobně ve slovníku pojmů.
Kdy zvolit kterou variantu: Power Electronics je na místě tam, kde zákazník nebo podmínky financování/dotace vyžadují PCS vyrobený v EU. Sinexcel se hodí, kde rozhoduje rychlost dodání a nižší pořizovací cena a evropský původ není podmínkou. Zbytek systému (baterie, kapacita, sizing s rezervou na degradaci) je u obou variant shodný.
| Provozní parametry | |
|---|---|
| Cykly za den | 2 |
| Max. C-rate | 0,5P |
| Poměr užitné kapacity | 96 % |
| DOD | 100 % |
| Účiník | 0,95 předbíhající/zpožděný |
| Provozní teplota baterie | 25±5 °C |
| Garantovaná dostupnost | 97 % |
| Průměrný SOC | ≤50 % |
| Účinnostní ztráty (výpočtové předpoklady) | |
|---|---|
| DC kabeláž | 99,80 % |
| PCS | 98,20 % |
| LV AC | 99,40 % |
| MV transformátor | 99,20 % |
| MV AC kabeláž | 99,70 % |
| Pomocná spotřeba (@35 °C) | 1,18 % ztráta |
| Transportní ztráta před COD | 2,00 % (6 měsíců) |
Zkratky v tabulkách: C-rate, DOD, SOC (stav nabití), DC/AC (stejnosměrný/střídavý proud), PCS, LV/MV (nízké/střední napětí), COD — podrobně ve slovníku pojmů.
