Введение
Отличительной особенностью электроэнергии как продукции является то, что нет возможности её накопления в больших количествах для последующего использования, а потребление происходит одновременно с генерацией на станции. Для того чтобы в любой момент количество выдаваемой поставщиком мощности соответствовало нуждам потребителей, поставщик должен знать схему потребления электроэнергии. По этой причине для промышленных предприятий и генерирующих компаний становятся актуальными технологии и совместные программы, которые бы экономили деньги посредством оптимизации закупок, эффективного управления и своевременного снижения потребления энергии. Эти решения не только дают существенную экономию, но и позволяют потребителю электроэнергии получать дополнительный доход от участия в подобныхпрограммах, так как поставщикам электроэнергии выгоднее компенсировать потребителям стоимость электричества за время вынужденного снижения нагрузки, а не строить новые вырабатывающие и распределительные станции, выдерживающие пиковые нагрузки.
Компания SUPERVALU внедрила в своих дистрибьюторских центрах оборудование энергетического мониторинга совместно с ведущим поставщиком услуг автоматического регулирования энергетического спроса (CSP curtailment service provider) Net Peak Energy Group и фирмой AEC – интегратором систем управления холодильными установками.
SUPERVALU с помощью сервисов CSP определяет дисбаланс между поставкой электроэнергии и её потреблением и связанные с ним рыночные цены на электричество, чтобы использовать более выгодную систему тарифов , а также получать платежи от генерирующей компании за снижение потребления электроэнергии во время пиковых нагрузок на сеть.
SUPERVALUSUPERVALU ведущая компания на рынке продовольственных товаров, обслуживающая клиентов через розничные сети ACME, Farm Fresh, Shoppers, CUBS, Jewel-Osco и Albertsons.
Одним из направлений деятельности компании является сокращение выбросов парниковых газов на 10% к концу 2012 года. Достигнуть этой цели поможет сокращение потребления энергии в дистрибьюторских центрах, каждый из которых включает в себя до 500 тыс квадратных метров охлаждаемых помещений. Два из этих объектов расположены в Стэнтоне и Денвере.
На этих площадках расположены охлаждаемые помещения с рабочими температурами от -12 до -55 градусов. Около 50% потребления энергии приходится на холодильные установки.
Энергетический мониторинг для программ регулирования спроса (Demand-Response Program)
Осознав возможность снижения расходов и улучшения экологии, SUPERVALU подключилась к программе по регулированию своего энергопотребления.
Компания заключила договор с фирмой Net Peak Energy Group LLC (www.netpeakenergy.com), специализирующейся на сервисах по регулированию энергетического спроса, технологиях мониторинга и энергосбережения. Она оказывает услуги своим клиентам, собирая и анализируя данные по расходу электроэнергии, чтобы оптимизировать процессы её генерации, покупки и распределения. Учитывая масштабность программы, компания согласилась с потенциальными перерывами в обслуживании до 10 раз в год. Тем не менее, на практике аварийных ситуаций не происходило.
Оператор энергосети, участвующий в программе регулирования спроса, обязан выплатить $900 за каждый недополученный мегаваттчас энергии во время кратковременных снижений потребления электричества. Net Peak отмечает, что участие SUPERVALU в программе привело к снижению потребления в дистрибьюторских центрах в среднем на 1.2 мегаватт. Участник программы регулирования спроса получает сообщение о необходимости отключения части электрооборудования заблаговременно до наступления ситуации пиковой нагрузки на энергосеть. Net Peak предоставляет эти предупреждения по сети из своего диспетчерского центра, находящегося в Висконсене. Здесь диспетчеры следят в реальном времени за ситуацией на объектах SUPERVALU. Детальные данные собираются при помощи датчиков OptoEMU Sensor фирмы Opto22, которые передают данные энергоучета по сети Internet. На объектах SUPERVALU OptoEMU одновременно считывает информацию с импульсных счетчиков и непосредственно измеряет напряжения и токи с нескольких электрощитов, чиллеров и холодильных установок.
Net Peak следит за постоянно меняющейся рыночной ценой на электроэнергию. Когда спрос на энергию увеличивается, рыночные цены растут. В момент превышения заранее согласованного с SUPERVALU порога цены за мегаваттчас, Net Peak посылает сообщение о необходимости отключения части нагрузки. Net Peak проводит аудит платежей за электричество для своих клиентов и предлагает оптимальный порог рыночной цены для начала процесса снижения нагрузки. Как показывает практика такие согласованные отключения короче по времени, чем отключения связанные с авариями в энергосетях.
В течение таких периодов платежи, получаемые за снижение нагрузки, фактически составляют сумму, которую потребитель получил бы, продав неиспользованную электроэнергию обратно оператору энергосети. Например, если потребитель платит 50 долларов за мегаватт-час, а рыночная цена поднимается до двух, трех или даже четырех сотен долларов за мегаватт-час, он может отказаться от излишков, получив за это компенсацию от генерирующей компании. Отслеживая текущие рыночные цены и работая с запланированными правилами отправки сообщений и пороговыми ценами, согласованными с инженерами и операторами, Net Peak приносит доход своим клиентам.
Программы регулирования спроса (Demand-Response)
•Выгода потребителя
Снижение энергопотребления – быстрый и эффективный путь для снижения издержек компании. По оценкам экспертов предприятия могут легко сокращать потребление электричества на 10-20%. Причем большая часть этого сокращения может быть получена без значительных капитальных затрат.
• Выгода поставщиков
Строительство новых электростанций дорогой и длительный процесс. Внедрение программ регулирования спроса может существенно сократить или вообще устранить необходимость постройки новых генерирующих мощностей, линий и оборудования передачи и распределения энергии. Кроме того, иногда поставщик зарабатывает больше за счет увеличения числа обслуживаемых потребителей. Подобные программы также способствуют снижению цен на электричество.
• Экологические выгоды
Программа создает условия для сглаживания кривой спроса на электричество, уменьшая необходимость получения дополнительной пиковой мощности. В результате получаем существенную выгоду для экологии, потому что сжигается меньше топлива и снижается выброс парниковых газов.
Мониторинг является только первым шагом программ по энергосбережению и снижению издержек. После получения сообщения от Net Peak SUPERVALU требуется быстро принять меры по отключению части электооборудования. Поскольку основным потребителем электричества являются холодильные установки для разработки системы регулирования нагрузки была выбрана фирма AEC - эксперт в области холодильного оборудования, HVAC и систем управления зданием. Поскольку OPTOEMU Sensor совместим с протоколом работы контроллеров SNAP PAC, проект был реализован на базе оборудования Opto 22. Система SNAP PAC использует датчики ICTD для мониторинга температур, аналоговые и цифровые модули вывода управляют компрессорами, соленоидами на испарителях, переключают реле, тем самым обеспечивая быструю реакцию на команды из диспетчерского центра Net Peak. Интегрированная система управления холодильными установками, вентиляцией, HVAC и освещением обрабатывает 1500 входных и 500 выходных сигналов. Помимо энергосбережения контроллеры SNAP PAC поддерживают оптимальную температуру хранения продуктов.
Результаты
Как поставщик сервисных услуг, Net Peak ведет архив полученных данных и формирует еженедельные отчеты расчета компенсационных платежей. Только для двух дистрибьюторских центров отдача от инвестиций в проект будет двойной. Во-первых, платежи и сбережения от участия в программе будут равняться примерно 75-115 тыс. долларов в годовом доходе. Во-вторых, система управления от фирмы AEC на базе оборудования Opto 22 способствует более эффективному охлаждению и снижает общее энергопотребления объектов. В результате оценка энергосбережения в денежном выражении составляет порядка 155 тыс. долларов в год.
Кроме экономических выгод, SUPERVALU вносит вклад в решение экологических проблем. В итоге реализация данного проекта позволила компании занять лидирующие позиции в развитии интеллектуальных энергосетей (Smartgrid). Сейчас продвижением проектов Smartgrid в основном занимаются поставщики электроэнергии, заинтересованные в увеличении пропускной способности сети и снижении аварийности. Компании, которые уже сейчас внедряют оборудование мониторинга и энергосбережения, получат огромную выгоду к моменту окончательного развертывания сетей Smartgrid.
Экологическая программа SUPERVALU
• Снижение выбросов парниковых газов на 10% к концу 2012 года относительно 2007 года;
• Уменьшение количества отходов на 50% в течение пяти лет;
• Развитие экологической культуры во взаимодействии с образовательными учреждениями, СМИ.
SUPERVALU
SUPERVALU INC одна из крупнейших компаний США по розничной торговле продуктами с годовым оборотом в 38 миллиардов долларов. Её принадлежит сеть из 4294 магазинов по всей стране с общей численностью персонала 140 тыс. сотрудников.
www.supervalu.com
NetPeak Energy Group LLC
Netpeak Energy Group LLC использует собственные технологии для предоставления услуг в области энергосбережения в магазинах и складах розничных сетей. Клиентами компании являются главные национальные ритейлерские фирмы. Реализованные проекты показали быструю окупаемость как в маленьких приложениях типа магазинов автозапчастей с потреблением 20 кВт, так и на крупных объектах типа холодильных складов, где энергосбережение составляет 1.5 мегаватт.
www.netpeakenergy.com
Advanced Energy Control
AEC системный интегратор, специализирующийся на системах управления энергоэффективных холодильных установок. Данные системы позволяют экономить 15-30 % мощности, что ускоряет возвращение инвестиций на их создание.
www.advancedenergycontrol.com
Opto 22
ОРТО 22 является производителем аппаратных средств и программного обеспечения для промышленной автоматизации, управления производственными процессами, удаленного мониторинга и сбора данных. Компания изготавливает комплексную систему автоматизации SNAP PAC System, Ethernet и беспроводные компоненты систем ввода/вывода, систему энергосбережения OPTOEMU. Продукция Opto 22 используется на 10000 объектах по всему миру.
www.opto22.com