Proklepli jsme česká bateriová úložiště AMVOLT pro instalace v rozmezí 35 - 300 kWh. Jak to dopadlo?

Vcházíme do plného provozu menší výrobní haly na ohýbání plechu v Uhříněvsi u Prahy. Všude jedou stroje, zaměstnanci v plném vytížení. Nacházíme velkorysou technickou místnost, kde se až ke stropu ve výšce 3,5m doslova tyčí vizuálně a objemově nepřehlédnutelná žlutá věž. Jedná se o české bateriové úložiště AMVOLT, konkrétně o 3 kusy AMVOLT 50 kWh LV Modulů s celkovou kapacitou 150 kWh. Úložiště v této realizaci akumuluje přebytečnou energii z FV, funguje jako záloha firemního provozu a optimalizuje náklady za elektrickou energii. V tomto článku se podíváme blíže právě na AMVOLT 35 a 50 kWh LV Moduly.

AMVOLT je formálně divizí české společnosti GWL GROUP a.s., která se již 15 let věnuje LiFePO₄ bateriovým článkům a je jedním z jejich největších evropských distributorů. V roce 2016 spolumajitel GWL Michal Klečka spojil síly s Pavlem Podruhem a spolu vytvořili pro oceňovaný projekt Český soběstačný dům první prototyp AMVOLT úložiště s otevřenou architekturou a konceptem opravitelnosti jednotlivých prvků zařízení. Dle slov samotných zakladatelů je misí AMVOLTu pomáhat Evropě s budováním bezpečnější energetiky snížením závislosti na asijských energetických výrobcích. AMVOLT je český výrobce evropských modulárních bateriových úložišť od malých, kompaktních (5 - 14 kWh) po velké vysokonapěťové BESS úložiště v řádech MWh. Uprostřed této škály jsou právě AMVOLT 35 a 50 kWh LV Moduly, škálovatelné v rozpětí 35 - 300 kWh.

Foto: AMVOLT 50 kWh LV Moduly (rozměr na míru zákazníka 70 x 150 x 350 cm), kapacita: 150 kWh. Připojení ke zdroji: 3x Victron Quatro (á 15 kWh). Partner realizace: Tomáš Vocílka (Asolar s.r.o.) Zdroj: Petr Franc

Základní popis AMVOLT 35 kWh a 50 kWh LV Modulů

Technickou filozofií AMVOLTu je sestavovat v ČR konstrukčně otevřená úložiště z jednotlivých bateriových článků a vyměnitelných standardizovaných součástek. Z toho i vychází vizuální odlišnost AMVOLT Modulů od ostatních výrobků v této kategorii. Otevřenou logikou se má dle výrobce výrazně prodloužit životnost celého úložiště v porovnání s dnes rozšířenými uzavřenými bateriovými boxy a šuplíky. AMVOLT LV Moduly jsou úmyslně konstruovány tak, aby měl zákazník v budoucnu možnost jakéhokoliv rozšíření, modifikace či servisu až do úrovně jednotlivých komponent.

Foto: 3x AMVOLT 50 kWh LV Moduly ve standardním rozměru 80 x 260 x 202 cm, kapacita: 150 kWh, připojení ke zdroji: 3x Victron Quatro (á 15 kWh). Generální integrátor instalace ENERG-SERVIS a.s. + Tomáš Vocílka (Asolar s.r.o.) Zdroj: Petr Franc

Foto: AMVOLT LV Moduly se dají umístit i do technického kontejneru. Generální integrátor instalace ENERG-SERVIS a.s. + Tomáš Vocílka (Asolar s.r.o.) Zdroj: Petr Franc

AMVOLT Moduly jsou robustní, škálovatelné bateriová úložiště na nízkém napětí do 60 V s výkonem do 108 kW. Moduly nabízí zákazníkům kompletní řešení v kompaktní, modulární, průmyslové podobě k vnitřnímu umístění nebo jako součást kontejnerové varianty. Všechny komponenty kromě článků (tj. stykače, relé, BMS, ochranné obvody...) jsou vyrobené v EU a USA. Díky vlastním skladovým zásobám téměř 15 MWh LFP článků jsou standardní lhůty dodání Modulů dle vedoucí technického oddělení AMVOLT, Petra Hrubého do 4 týdnů od závazné objednávky.

Petr Hrubý, vedoucí technického oddělení GWL Group a.s./AMVOLT, zdroj: Petr Franc

Každý AMVOLT LV Modul je navržen pro 16 kusů LiFePO₄ článků Winston WB-LYP700AHA 3.3 V, 700 Ah s nominálním napětím 48 V nebo 16 kusů LiFePO₄ článků Winston WB-LYP1000AHC 3.3 V, 1000 Ah s nominálním napětím 48 V a certifikací ČSN EN 62619. AMVOLT LV Modulů může být v technické místnosti (nebo v kontejneru) libovolný počet – na sobě i vedle sebe podle možností prostoru a požadavků zákazníka. Moduly je možné rozměrově koncipovat i na míru zákazníka dle specifických prostorových potřeb mimo standardizované rozměry, což je právě příklad instalace, na které jsme se byli podívat v Uhříněvsi (viz níže).

Foto: AMVOLT 50 kWh LV Moduly (rozměr na míru zákazníka 70 x 150 x 350 cm), kapacita: 150 kWh. Připojení ke zdroji: 3x Victron Quatro (á 15 kWh). Partner realizace: Tomáš Vocílka (Asolar s.r.o.) Zdroj: Petr Franc

Foto: AMVOLT 50 kWh LV Moduly (rozměr na míru zákazníka 70 x 150 x 350 cm), kapacita: 150 kWh. Připojení ke zdroji: 3x Victron Quatro (á 15 kWh). Partner realizace: Tomáš Vocílka (Asolar s.r.o.) Zdroj: Petr Franc

Každý  AMVOLT LV Modul je obvykle osazen rozvaděčovou skříní (rozvodnice DC) včetně BMS, havarijním odpojovačem, pojistkami a pomocnými relé. BMS disponuje automatickým vypnutím havarijního stykače při překročení limitních hodnot napětí jakéhokoliv článku, teploty nebo výkonu baterie nebo úniku elektrolytu / aerosolu z článku. AMVOLT LV Moduly jsou určené pro přímé připojení střídačů, MPPT regulátorů, nabíječů nebo jiných zařízení kompatibilních se systémovým napětím 45 V až 60 V. Signalizace vybití, přebití či poruchy je pomocí stavových kontaktů. Sepnuté kontakty znamenají normální provozní stav, rozpojené kontakty naopak ukončení nabíjení nebo vybíjení.

Varianty a rozměry AMVOLT LV Modulů

Zdroj: AMVOLT/GWL

Zdroj: AMVOLT/GWL

Bateriové články a logika jejich užití

Ve všech bateriových úložištích AMVOLT se používají průmyslové LFP (LiFePO₄) prizmatické články světově osvědčené značky Winston. LFP články Winston se vyznačují vysokou bezpečností a dlouhou životností, jsou nehořlavé, neexplozivní. Obvyklá životnost článku je až 8 tis. cyklů, i poté se ale dají články ještě další řadu let bezproblémově používat.

Zdroj: AMVOLT/GWL

Kompatibilita a komunikace se střídači

AMVOLT LV Moduly jsou kompatibilní s jakýmkoliv měničem, který podporuje napětí baterie mezi 45 a 58 V. Dále je třeba, aby umožnil zastavit nabíjení na základě konkrétního napětí baterie (55–56 V) či změny stavu bezpotenciálového kontaktu a zastavit vybíjení na základě dosažení určitého napětí (48 V) nebo na základě změny stavu bezpotenciálového kontaktu. Tyto dva bezpotenciálové (stavové) kontakty pro zastavení nabíjení a vybíjení mohou být v libovolné konfiguraci, tedy buď NC (normally closed) nebo NO (normally open).

Zdroj: Petr Franc

S bateriovými úložišti AMVOLT výrobce standardně dodává a doporučuje měniče Multiplus I., Multiplus II. nebo Quattro od společnosti Victron Energy, které jsou v tuto chvíli 100 % kompatibilní a ověřené. AMVOLT LV Moduly se mohou vybíjet i nabíjet maximálním výkonem 108 kW téměř v celém rozsahu kapacity (tedy až 3 C). Pro maximální životnost však doporučujeme využívat proud max 1 C. Dle Petra Hrubého je AMVOLT na žádost zákazníka schopen dodat pouze bateriové úložiště samotné, avšak měniče Victron Quattro přesto doporučuje jako nejvhodnější.

Zdroj: AMVOLT/GWL

BMS a komunikace

AMVOLT LV Moduly mají integrovanou BMS vlastní konstrukce vyráběnou v ČR. Ta úmyslně není napojena do žádného zahraničního cloudu (z důvodu bezpečnosti), ale přitom umožňuje vzdálené ovládání a dohled přímým přístupem přes firewall, který má zákazník pod svojí úplnou kontrolou. Nikdo – kromě zákazníkem autorizovaných osob – nemá možnost vzdáleně zařízení odstavit, vypnout, ovládat či monitorovat. AMVOLT BMS je vysoce bezpečná: má zdrojové kódy softwaru v režimu open source na GitHub, čímž jsou vyloučeny jakékoliv back door hrozby. AMVOLT BMS je dále možné snadno nahradit za jinou BMS kdykoliv v budoucnu.

Zdroj: Petr Franc

Základní AMVOLT BMS a integrovaný DC stykač zabezpečují ochranu baterií proti nadměrnému vybití, přebití, přehřátí nebo rozbalancování. Integrovaný Victron Smart shunt pak pomocí VE-Direct rozhraní předává do nadřazeného systému Victron informaci o % SoC baterie, proudu a napětí.

Technické rozdíly mezi AMVOLT LV Moduly a jinými systémy

Zdroj: Petr Franc

Jako určitou nevýhodu AMVOLT LV Modulů v porovnání s konkurencí vnímáme nutnost časově delší instalace na místě z důvodu, že se nejedná o sériovou výrobu a úložiště je tak vždy kompletováno až přímo na místě realizace.

Cena a záruční podmínky AMVOLT LV Modulů

AMVOLT nabízí v ČR ke svým LV Modulům záruku 12 let na mechanickou konstrukci a výrobní vady článků, 5 let na BMS + střídače, 2 roky na ostatní komponenty (EZS, EPS). Provozní životnost baterie výrobce uvádí 60% SOH ≥ 8 000 cyklů, při pravidelných servisních kontrolách a používání 0,5C; 70% DOD; 25°C.

Investiční náklady podobné baterie jsou sice mírně vyšší (cca 10 %), než při koupi hotového krabicového řešení z Asie, nicméně při započtení předpokládané životnosti a možnosti celé úložiště libovolně servisovat, rozšiřovat či jinak modifikovat vychází cena za jednu uloženou a odebranou kWh lépe, než u běžně dostupných masových produktů.