Ako správne vybrať zdroj elektrickej energie?

Ako správne vybrať zdroj elektrickej energie? Na čo si dať pri výbere pozor? Na tieto a iné otázky sa pokúsime nájsť odpovede v nasledujúcom článku.

Na európskom trhu sa vyskytuje veľké množstvo výrobcov a dovozcov pestrej škály elektrocentrál určených pre rozličné aplikácie. Základné triedenie býva spravidla podľa ich výkonu a očakávaného spôsobu využitia.

Základné rozdelenie týchto elektrocentrál môže byť na tzv. stacionárne (zhruba 85% trhu) a tzv. mobilné (zhruba 15% trhu). Triedu mobility popisuje norma ISO 8528-1:1993, podľa ktorej výrobca uvádza či sa jedná o elektrocentrálu s mobilitou A až E, pričom mobilné elektrocentrály spadajú do kategórie D (bez podvozku) a E (na podvozku).

Stacionárne do kategórie A, B alebo C, podľa toho, či nemajú (A) alebo majú základový rám (B), prípadne kapotu (C). Každý výrobca by mal túto informáciu uvádzať pre jasné zatriedenie stroja a možnosti využitia.

Stacionárne elektrocentrály musia byť pevne nainštalované (ukotvené k povrchu), bez možnosti manipulácie na pozemných komunikáciách. Veľká časť stacionárnych elektrocentrál slúži ako záložné zdroje, ktorých úlohou je zabezpečiť dodávku el. energiu pri výpadku distribučnej siete. Tieto elektrocentrály sú z veľkej časti nekapotované alebo len s jednoduchou kapotážou pre vonkajšie inštalácie. Výkon je spravidla uvádzaný ako maximálny neprekročiteľný (LTP alebo ESP), ktorý generátoru dodáva iba v kratšom časovom úseku na pokrytie výpadku dodávky el. energie. Pri záložných agregátoch nie je zo strany zákazníka väčšinou kladený veľký dôraz na spotrebu paliva či servisné intervaly. Tieto prevádzkové parametre naopak nadobúdajú na význame pri ostatných aplikáciách (okrem záložného zdroja) u stacionárnych aj mobilných elektrocentrál, kde s každou odpracovanou motohodinou sa zvyšuje ich podiel na celkových prevádzkových nákladoch. Napríklad pri 5-ročnej prevádzke 200kVA elektrocentrály s nábehom 2000mth/rok, tvoria prevádzkové náklady cca 82% z celkových nákladov na vlastníctvo (TCO), kde najväčší podiel hrá predovšetkým spotreba paliva.

Mobilné elektrocentrály (D/E podľa ISO 8528-1:1993), musia byť konštruované spôsobom umožňujúcim použitie pre čo najväčšie množstvo aplikácií v rôznorodých podmienkach, častú manipuláciu, prevoz, jednoduchú a bezpečnú prevádzku. Zákazníkov pre mobilné elektrocentrály nájdeme v radoch stavebných spoločností a požičovní, ktoré potrebujú na realizáciu svojich zákaziek spoľahlivý zdroj el. energie bez ohľadu na počasie a miesto nasadenia. Výkon sa u týchto strojov prezentuje ako tzv. stály (PRP alebo COP), ktorý centrála musí byť schopná dodávať nepretržite. Väčšina výrobcov napĺňa toto pravidlo LTP = 1,1 x PRP (podobne aj pre COP a ESP). V neposlednom rade rozdielne sú aj limity na výfukové splodiny pre obe kategórie. Stacionárne generátory nemajú daný limit na emisnú triedu, tu sa posudzuje kompletný ekologický dopad v mieste inštalácie, zatiaľ čo motory v mobilných strojoch musia od roku 2021 spĺňať triedu STAGE V, podľa vyhlášky EÚ 2016/1628. 

Atlas Copco ponúka svojim európskym zákazníkom 3 plnohodnotné rady elektrocentrál, pochádzajúce z moderného výrobného závodu v španielskej Zaragoze.Začneme sériovo vyrábanými priemyselnými stacionárnymi elektrocentrálami QIS s výkonmi od 10 do 1420kVA (LTP) v kapotovanom alebo nekapotovanom prevedení. Tieto generátory sú štandardne vybavené riadiacimi jednotkami pre funkciu záložného zdroja, prípadne pre paralelný chod. Voliteľne je možné zvýšiť odhlučnenie výfuku, pridať väčšiu palivovú nádrž či pripojenie na externú nádrž, monitoring stroja a iné voliteľné príslušenstvo. Pre väčšie výkony môžeme ponúknuť záložné zdroje až do 2 300 kVA v kontajnerovom prevedení. Ako druhú predstavujeme rad mobilných centrál (mobility D/E) QAS určený nielen pre potreby stavebných spoločností a požičovní.

V roku 2019 Atlas Copco predstavilo prvé modely 5-tej generácie radu QAS 5, pri ktorých sa podarilo znížiť rozmery strojov až o 20% a navyše znížiť hlučnosť proti predchádzajúcemu radu v priemere o 5 dB(A). Elektrocentrály QAS 5 sú schopné pokryť 100% záťaže v jednom záťažovom kroku a pokryť rozbehové prúdy až do 300% svojho menovitého napätia.Digitálny AVR pre náročné aplikácie je pri všetkých modeloch už v štandarde. K nižšej hlučnosti, a predovšetkým k zníženiu spotreby paliva, prispieva variabilný systém vetrania, ktorý sa prispôsobuje aktuálnemu zaťaženiu stroja. Pestré príslušenstvo bolo novo doplnené tzv. Power locky pre čo najbezpečnejšie pripojenie silových káblov, vzdialeným monitoringom (systém FleetLink), podvozkami, pripojením na externé nádrže atď. Generátory sú poháňané motormi značiek Volvo, Kubota, Scania a FTP spĺňajúce emisnú triedu STV.

Pre najnáročnejšie stacionárne či mobilné aplikácie odporúčame rad kontajnerových generátorov QAC, kde stojí za zmienku model QAC 1350 TWIN, čo sú dva nezávislé agregáty osadené v ISO 20" kontajneri, poháňané dvoma motormi Volvo TWD 1683 GE. V prípade potreby je samozrejme možné oba stroje spojiť dohromady a pokryť výkon až 1365 kVA stáleho výkonu (PRP). Tiež pri tomto modeli je možné počítať s pokrytím nábehových prúdov až do 300%, variabilným systémom vetrania a veľmi nízkym nákladom na prevádzku. TWIN systém ponúka možnosť kontinuálnej prevádzky z jedného sústrojenstva pri vykonávaní servisných prác na druhom.

Zaujímavou alternatívou k dieselovým elektrocentrálam sa stávajú mobilné úložiská energií. V podstate bezúdržbové zariadenia, s nulovým hlukom a emisiami. Stačí len nabiť a v prípade potreby je elektrická energia k dispozícii. Možností je vytvorenie hybridného systému s klasickým diesel generátorom na pokrývanie energetických špičiek, zníženie hluku pri nočnej prevádzke atď., prípadne v kombinácii so solárnymi panelmi kompletne autonómne riešenie s minimálnou energetickou stopou.Atlas Copco ponúka niekoľko riešení v rámci radu ZenergiZe s kapacitou 45 až 537kWh. Ide o mobilné kapotované či kontajnerové jednotky s integrovanými dobíjačkami a riadiacim systémom na dodávku energie z aktuálne najúčinnejších lítiových batérií (LiFEPO4).

Vhodne navrhnutý zdroj elektrickej energie s motorovým pohonom by mal byť zaťažený na 80-90% svojho výkonu, prípadne aj s väčšou rezervou, pokiaľ je uvažované o rozšírení spotreby v rozumnom časovom horizonte. Vyhnúť by sa používatelia mali predimenzovaniu týchto systémov, čo znamená zaťaženie na menej ako 30% výkonu elektrocentrály. Pri dlhšej prevádzke s minimálnym zaťažením dochádza najskôr k zvýšeniu spotreby motorového oleja, prípadne jeho únikom a skráteniu životnosti motora. Otázke predimenzovania sa možno tiežvyhnúť paralelným chodom viacerých generátorov či batériovým úložiskom energie. Pre správny výber zdroja elektrickej energie je vždy nevyhnutné vziať do úvahy plánovaný spôsob použitia, pracovné prostredie (teplota, nadmorská výška atď.), očakávané zaťaženie, prevádzkové náklady (predovšetkým spotrebu paliva) a plánovanú dĺžku prevádzkovania. V rámci výberu vhodného zdroja elektrickej energie, je možné tiež využiť voľne dostupnú aplikáciu Light the power pre mobilné telefóny so systémom Android a IOS.Prípadne sa rovno môžete obrátiť na špecialistu na elektrickú energiu v spoločnosti Atlas Copco.