Der Dieselgenerator ist seit Jahrzehnten eine Standardlösung für Notstromversorgung und netzunabhängige Stromversorgung. Allerdings haben Betriebskosten, Wartungsanforderungen und Emissionsvorschriften das Interesse an Alternativen erhöht. Batterie-Energiespeichersysteme, oft gepaart mit Solar-PV oder vorhandenen Generatoren, werden als primäre oder ergänzende Energiequelle eingesetzt. In diesem Artikel werden die technischen und wirtschaftlichen Faktoren untersucht, die die Energiespeicherung zu einer sinnvollen Alternative zu herkömmlichen Dieselgeneratorsätzen machen, wobei der Schwerpunkt auf den von INJET HanCang bereitgestellten Systemdesigns liegt.
Die laufenden Kosten für den Betrieb eines Dieselgenerators sind in erster Linie die Treibstoffkosten, die je nach den weltweiten Ölpreisen variieren. Darüber hinaus müssen Generatoren regelmäßig gewartet werden, einschließlich Ölwechsel, Filterwechsel und Überprüfungen des Kühlsystems. Wenn ein Batteriespeichersystem außerhalb der Spitzenzeiten über das Netz oder über Sonnenkollektoren aufgeladen wird, sind die Betriebskosten pro Kilowattstunde geringer. Die Kosten pro Kilowattstunde aus dem Netz sind reguliert, während bei Solarenergie keine variablen Brennstoffkosten anfallen. Über einen mehrjährigen Betriebszeitraum übersteigen die kumulierten Treibstoff- und Wartungskosten eines Generators häufig die Kapitalkosten eines Speichersystems, insbesondere in Regionen mit hohen Dieselpreisen. INJET HanCang bietet Tools zur Analyse der Lebenszykluskosten, die die Gesamtbetriebskosten eines Generators mit denen eines Speichersystems auf der Grundlage standortspezifischer Lastprofile und Versorgungstarife vergleichen.
Dieselgeneratoren stoßen Stickoxide, Feinstaub und Kohlendioxid aus. Viele Regionen haben Emissionsstandards eingeführt, die den Einsatz von Generatoren in bestimmten Gebieten oder zu bestimmten Jahreszeiten einschränken. Batteriespeichersysteme erzeugen im Betrieb keine Abgasemissionen. Für Standorte in nicht erreichbaren Gebieten, in denen die Luftqualitätsstandards nicht eingehalten werden, ist die Lagerung eine konforme Alternative. In einigen Gerichtsbarkeiten verlangen Vorschriften, dass Notstromgeneratoren regelmäßig getestet werden, wodurch Emissionen entstehen, die auf die jährliche Vergütung einer Anlage angerechnet werden. Der Austausch oder die Ergänzung eines Generators durch einen Speicher reduziert die Gesamtemissionen der Anlage. INJET HanCang-Systeme sind so konzipiert, dass sie gegebenenfalls die technischen Anforderungen für Emissionsminderungsgutschriften in bestimmten Märkten erfüllen.
Die Zuverlässigkeit eines Dieselgenerators hängt von der Kraftstoffqualität, der regelmäßigen Wartung und der Anzahl der Starts ab. Ein Generator, der nicht regelmäßig betrieben wird, kann unter Kraftstoffverschlechterung, Batterieentladung oder Feuchtigkeitsansammlung im System leiden. Batteriespeichersysteme erfordern weniger häufige Wartung. Zu den wichtigsten Wartungsaufgaben gehören die Überprüfung des Wärmemanagementsystems und Softwareaktualisierungen. Das Fehlen beweglicher Teile in der Batterie verringert das Risiko eines mechanischen Ausfalls. Der Zustand der Batterie muss jedoch überwacht werden, um sicherzustellen, dass die Kapazität weiterhin verfügbar ist. Die Systeme von INJET HanCang verfügen über eine Fernüberwachungsfunktion, die Warnungen für vorbeugende Wartung ausgibt und so die Wahrscheinlichkeit unerwarteter Ausfallzeiten im Vergleich zu einem Generator, der bei Bedarf möglicherweise nicht startet, verringert.
In vielen Anwendungen wird der Generator nur für wenige Stunden im Jahr benötigt, um Spitzenlastereignisse oder Netzausfälle abzudecken. Bei diesen kurzzeitigen Ereignissen kann ein Batteriesystem die erforderliche Leistung bereitstellen, ohne den Generator zu starten. Durch die Verwendung von Speichern zur Spitzenlastreduzierung wird der mit dem Starten eines Generators verbundene Verschleiß vermieden, wie z. B. thermische Belastung des Motors und des Turboladers. Eine Batterie kann innerhalb von Millisekunden auf Laständerungen reagieren und so eine Stromqualität liefern, die ein Generator nicht erreichen kann. Die Speichersysteme von INJET HanCang sind für die Bewältigung der Spitzenlasten von Gewerbe- und Industrieanlagen ausgelegt, wobei die Entladedauer zwischen einer und vier Stunden liegt. Dadurch werden die meisten Spitzenereignisse abgedeckt, ohne dass der Generator in Betrieb sein muss.
In manchen Fällen besteht die optimale Lösung nicht darin, den Generator vollständig auszutauschen, sondern seine Laufzeit zu verkürzen. Eine Hybridkonfiguration verwendet einen kleineren Generator gepaart mit einem Batteriesystem. Der Generator arbeitet mit konstanter Leistung und lädt die Batterie oder liefert die Grundlast. Die Batterie bewältigt Lastschwankungen und Spitzenlasten. Dieser Ansatz ermöglicht die Dimensionierung des Generators für Durchschnittslast statt für Spitzenlast, wodurch die anfänglichen Kapitalkosten gesenkt und die Kraftstoffeffizienz verbessert werden. INJET HanCang bietet Steuerungssysteme, die den Start-/Stoppplan und die Lastverteilung des Generators verwalten und so sicherstellen, dass der Generator innerhalb seines optimalen Effizienzbereichs arbeitet und die Batterie auf einem geeigneten Ladezustand gehalten wird.
Dieselgeneratoren haben eine Begrenzung der Rampenrate; Sie können ihre Leistung nicht sofort ändern. Beim Starten einer großen Last, beispielsweise eines Motors oder Kompressors, kann es zu einem Frequenzabfall des Generators kommen. Batteriesysteme verfügen über eine hohe Reaktionsgeschwindigkeit und können innerhalb von Millisekunden Strom einspeisen, um die Frequenz zu stabilisieren. Dadurch eignet sich die Lagerung für Anwendungen mit variablen Lasten, wie z. B. Kräne, Brecher oder medizinische Bildgebungsgeräte. Das Stromumwandlungssystem von INJET HanCang verfügt über eine Statik-Kontrollfunktion, die es der Batterie ermöglicht, sofort auf Frequenzabweichungen zu reagieren und so empfindliche Geräte vor Spannungseinbrüchen zu schützen, die ein Generator allein möglicherweise nicht abmildern könnte.
Der Betrieb eines Dieselgenerators erfordert eine Kraftstofflagerung vor Ort, wozu Genehmigungen, die Eindämmung von Verschüttungen und regelmäßige Tests erforderlich sind. Bei abgelegenen Standorten verursacht die Kraftstofflieferung zusätzliche Logistikkosten. Batteriespeicher machen eine Kraftstofflagerung vor Ort überflüssig. Das System kann über eine erneuerbare Quelle oder das Netz aufgeladen werden. Bei netzunabhängigen Standorten ohne Netzanschluss kann die Batterie über Solarenergie oder einen Generator aufgeladen werden, der weniger Stunden läuft, wodurch die Häufigkeit der Kraftstofflieferungen reduziert wird. INJET HanCang unterstützt die Integration von Solaranlagen mit Speicher, sodass Standorte im Laufe der Zeit ihre Abhängigkeit von geliefertem Brennstoff verringern können.
Während Dieselgeneratoren für bestimmte Anwendungen weiterhin eine praktikable Option sind, bieten Batteriespeicher eine Alternative mit geringeren Betriebskosten, geringerem Wartungsaufwand und null Emissionen während der Nutzung. Die Wahl zwischen beiden hängt vom spezifischen Lastprofil, dem Standort des Standorts und dem regulatorischen Umfeld ab. INJET HanCang bietet Speichersysteme, die unabhängig oder in Hybridkonfigurationen betrieben werden können und so Flexibilität für Einrichtungen bieten, die von der Dieselabhängigkeit wegkommen.