Системи енергоменеджменту (EMC) допомагають бізнесу перейти на просунутий рівень управління власною генерацією -- від тонких індивідуальних налаштувань до виявлення неочевидних закономірностей власного споживання та нюансів ринку електроенергії.
Все більше українських підприємств починають вкладати кошти в сонячні панелі, промислові акумулятори та генератори. Проте встановлення цих систем — лише початковий етап. Наступний, менш очевидний крок, полягає в тонких налаштуваннях взаємодії між усіма компонентами. Що таке система управління енергією (ЕМС) і в які моменти підприємствам варто розглянути можливість інвестування в неї?
Що таке електронна комунікаційна система?
Система управління енергією - це програмний компонент, що координує функціонування декількох енергетичних систем компанії в один момент часу: виробництво, зберігання та використання енергії.
У кожній такій структурі один елемент виконує роль лідера, тоді як інші виступають у ролі підпорядкованих.
Поширений приклад її застосування наводить у розмові з редакцією енергетичний експерт Олександр Візір. За його словами, якщо під час блекауту в роботу включаються сонячна станція та генератор, то провідну роль автоматично бере на себе генератор. Візір уточнює: ЕМС це як програма, так і фізичний модуль (вбудований у контролер) провідного пристрою -- найчастіше батареї, -- який передає команди решті обладнання.
Коли ЕМС перетворюється з варіанту на обов'язкову умову.
Найбільш простий рівень завдання полягає в балансуванні між генератором, акумулятором та споживанням енергії в рамках одного об'єкта: коли система здатна забезпечити власні потреби в енергоспоживанні підприємства. Це можливо навіть у ручному режимі. Проте ситуація змінюється, коли бізнес прагне не лише покрити свої потреби, а й активно взаємодіяти з ринком — наприклад, заряджати акумулятори в періоди, коли вартість електроенергії низька, а потім використовувати або продавати її в години, коли ціни досягають пікових значень.
У такому разі ЕМС має щодня аналізувати ринок на добу наперед (РДН), зіставляти ціни з графіком споживання об'єкта і визначати оптимальні години заряду та розряду власних систем накопичення енергії в компанії.
На думку Візіра, технічно особа здатна самостійно проводити цей аналіз, проте "це потрібно робити щодня вручну" — і чим складніше налаштування, тим менш здійсненним стає ручне управління. Візір виділяє кілька рівнів, на яких завдання переходить з категорії простих у категорію тих, що вимагають електромагнітної сумісності (ЕМС):
Кількість об'єктів. Одна батарея -- це один рівень складності. Коли об'єктів стає десяток, керувати ними вручну вже недоцільно, а коли їх потрібно звести в межах балансуючої групи чи агрегації -- це вже третій, значно складніший рівень.
Об’єднання несумісних пристроїв. Наприклад, мережевий гібридний інвертор та генератор не можуть взаємодіяти безпосередньо. Для вирішення таких ситуацій існують проміжні рішення, зокрема система N-Комбі, яка функціонує як адаптер і надає можливість реалізувати програмний комплекс, що об'єднує пристрої, які зазвичай не можуть "взаємодіяти" один з одним. У цьому випадку EMC дозволяє інтегрувати ці пристрої в єдиний енергетичний вузол.
Різноманітні сценарії функціонування одного об'єкта. Візір наводить приклад, де власник акумулятора передає його в користування третій стороні для забезпечення стабільного базового споживання, при цьому сам отримує прибуток від арбітражних операцій. Однак під час відключень електропостачання пріоритети змінюються: споживачу важливіше мати резервне живлення, ніж займатися арбітражем. Переключення між такими сценаріями вручну — через перепрограмування — стає незручним при частому використанні. Енергетичний менеджмент-система (ЕМС) дозволяє заздалегідь налаштувати декілька сценаріїв роботи і здійснювати автоматичне перемикання між ними без необхідності ручного втручання в налаштування.
Технічно система може отримувати дані про вартість електроенергії напряму через відкриті API оператора ринку, підключаючись до даних РДН. Це дає можливість ухвалювати рішення про заряд чи розряд на основі актуальної ціни, а не оцінки заднім числом.
Аналіз даних замість традиційного управління.
За висловленням Візіра, основний вплив реалізації ЕМС полягає не тільки в автоматизації процесів, а й у трансформації ролі працівників. Замість того, щоб мати операторів, які вручну керують обладнанням, підприємствам вигідніше залучити експерта, який займатиметься аналізом ринку, попиту та власних споживчих графіків.
Згідно з Візіром, ця аналітика часто розкриває несподівані факти. Наприклад, він згадує про комунальні водоканали: їхні насоси зазвичай працюють вночі та вранці, базуючись на старому припущенні, що вночі електроенергія дешевша. Проте, насправді в літні дні ціни на електрику можуть бути навіть нижчими.
Коли компаніям роз'яснюють, в які години експлуатація обладнання є найбільш вигідною з фінансової перспективи, вони починають коригувати свої графіки роботи. Візір називає цей процес підвищенням "енергетичної обізнаності" бізнесу, що передбачає усвідомлення власного споживання не лише як технічного аспекту, а й як економічного чинника.
Те, що ручний аналіз ринку може бути "нереалістичним" в умовах складної конфігурації обладнання, підтверджується практичним досвідом впровадження подібних систем. Данііл Бондаренко, один із засновників ETL Group та розробник енергоменеджмент-системи SVIT.EMS, наводить конкретний приклад: об'єкт у Рівненській області, де встановлено систему зберігання енергії потужністю 4 МВт·год та потужністю 2 МВт, разом із сонячною електростанцією також потужністю 2 МВт.
За словами Бондаренка, до впровадження їхньої системи енергетичного управління, функціонування об'єкта повністю залежало від людського фактору. Працівник вручну створював прогнози для трейдера, спираючись на добові ринкові ціни, а потім також вручну регулював електричні потоки. Це призводило до частих небалансів, як позитивних, так і негативних, які були наслідком помилок у прогнозах та людських помилок в управлінні. Виникаючі небаланси мали безпосередній вплив на фінансові результати об'єкта та збільшували термін повернення інвестицій.
Після впровадження ЕМС і налаштування системи під параметри конкретного об'єкта місячний дохід зріс на 21%. Бондаренко уточнює, що небаланси не зникли повністю -- на них продовжують впливати похибки погодних прогнозів, а відповідно й прогнозів генерації сонячної станції, -- але їхній вплив суттєво зменшився.
Бондаренко акцентує увагу на ще одному маловідомому ефекті: розподілене використання акумулятора. Коли система самостійно управляє циклами зарядки та розрядки в оптимально вигідні моменти, замість того щоб зосереджувати їх у коротких часових рамках, це не тільки збільшує прибуток, але й ефективніше експлуатує сам пристрій, що, в свою чергу, позитивно позначається на його тривалості служби.
Як система ухвалює рішення?
Логіка, яку викладає Візір, ґрунтується на принципі, що провідний елемент визначає функціонування решти системи. Цей підхід реалізується через безперервний моніторинг кількох рівнів даних одночасно. Бондаренко зазначає, що початкові налаштування об'єктів для енергетичного менеджменту можуть суттєво варіюватися: це може бути пара "накопичувач -- мережа", трійка "накопичувач -- сонячна станція -- мережа", або більш комплексна структура "накопичувач -- сонячна станція -- споживання -- мережа".
У найелементарнішому варіанті ринкового арбітражу система отримує погодинні ціни з ринку за добу наперед і на їх основі визначає режим роботи накопичувача на наступний день. Якщо на об'єкті є сонячна електростанція, до розрахунків додаються прогнози її генерації, метеорологічні дані, сучасний стан та доступна ємність накопичувача. Бондаренко зазначає, що система також враховує менш очевидні технічні аспекти: втрати під час процесів заряджання та розряджання, мінімально необхідну різницю між ціною покупки та продажу, технічні обмеження обладнання, поступове зниження ємності накопичувача після використання, а також графіки запланованих відключень електроенергії.
Бондаренко зазначає, що ЕМС надає можливість генерації та іншим елементам функціонувати за комбінованою схемою, одночасно оптимізуючи енергоспоживання підприємства та його діяльність на ринку. Наприклад, можна заряджати накопичувач під час години низьких тарифів, а потім або використовувати цю енергію для власних потреб в години високих цін, або ж продавати її на ринку, в залежності від того, що є більш вигідним у даний момент.
Який обсяг виробництва та зберігання робить доцільним впровадження системи енергетичного менеджменту (ЕМС)? Бондаренко зазначає, що немає єдиного універсального критерію: все залежить від споживчого профілю конкретного об'єкта, вартості електроенергії, характеристик накопичувача, а також наявності власних джерел генерації на об'єкті.
За практичним досвідом компанії, налаштування EMC може бути доцільним для накопичувачів ємністю від 500 кВт·год, хоча помітніший економічний ефект, як правило, починається для систем від 1,5-2 МВт·год і вище. Якщо до цього додається сонячна станція, можливості для оптимізації зростають -- система одночасно враховує генерацію, накопичення, власне споживання й ринкову складову.
Бондаренко зазначає, що перед реалізацією проекту компанія проводить симуляцію функціонування системи на власному симуляторі, використовуючи реальні параметри об'єкта. Це дозволяє підготувати клієнту детальний прогноз потенційного прибутку ще до монтажу обладнання.
Яке у кредитора бачення цієї ситуації?
Розрахунки та симуляції, згадані Бондаренком, створюються переважно для клієнта, щоб забезпечити можливість оцінити вигоду інвестицій ще до монтажу обладнання та ЕМС. Це також важливо для банку, який може надати фінансування для такого проекту, адже його цікавить прогнозованість результатів.
Марія Острянко, фахівець з управління розвитку бізнес-клієнтів ПроКредит Банку в коментарі редакції пояснює, що для кредитора важлива не лише наявність сонячної станції чи системи накопичення енергії, а й те, наскільки ефективно вони використовуються. Система енергоменеджменту дає змогу керувати всіма енергетичними активами як єдиним комплексом, оптимізувати генерацію, накопичення та споживання електроенергії, а також отримувати від них максимальну віддачу.
Тому, на думку Острянко, у майбутньому наявність такої системи може стати додатковим фактором під час оцінювання проєктів -- оскільки свідчить про раціональніше керування енергетичними активами й підвищує потенційну ефективність інвестицій.
Водночас вона підкреслює, що наявність системи енергетичного менеджменту поки що не є самостійним критерієм для оцінки кредитоспроможності: "Цей [ЕМС] аспект є відносно новим для українського ринку і ще не здобув поширення серед підприємств".
Тому банк передусім аналізує фінансове становище позичальника, характеристики проєкту та його економічну обґрунтованість. На думку експертів з фінансового менеджменту, значення цих оцінок зростатиме в міру розширення ринку подібних рішень.
Острянко пояснює, що для фінансової установи один із ключових критеріїв -- саме прогнозованість майбутніх грошових потоків. Система EMC аналізує дані про генерацію, споживання та ринкові ціни на електроенергію, що допомагає зменшувати вплив ринкової волатильності та оптимізувати баланс виробництва й споживання електроенергії -- а отже, робить очікувані показники економії та дохідності обґрунтованими.
