Административната сграда на Fenix Group, a. с., е пусната в експлоатация през 2016 г. Сградата, построена по стандарта nZEB, използва хибридна фотоволтаична система с акумулаторна енергия. Целта беше да се построи сграда, която не само ще бъде енергийно ефективна и максимално самодостатъчна, но ще бъде способна и на различни експериментални операции, които ще служат за проверка на иновативни концепции в областта на интелигентната енергия и качеството на закрито (повече информация беше предоставено в TZB Haustechnik No 3/2017). И така, какво показват резултатите след една година работа?
Сравнение на очакваните и действителните резултати
Действителното потребление на сградата (25 126 кВтч) е със 7% по-ниско от очакваното годишно потребление на енергия след една година експлоатация. Консумацията на електроенергия за отопление беше по-висока поради студа и по-дългата зима - средната температура от октомври 2016 г. до февруари 2017 г. беше с 2 ° C под средната дългосрочна.
Сравнение на планираното и действителното производство на фотоволтаични централи
Делът на енергопотреблението за отопление и приготвяне на БГВ (12 402 kWh) в общото потребление на новата офис сграда е 49%, само за отопление (12 045 kWh) 48%. Инсталираната фотоволтаична електроцентрала (PV) има максимална годишна мощност от 7 200 kWh, но през разглеждания период е произвела само 6050 kWh. Причината за по-ниското производство на PV е първоначалната му основна настройка - в никакъв случай не трябва да има преливане на енергия в мрежата, дори и с цената на намаляване на мощността на PV.
При тези условия собственото производство на фотоволтаичната централа покрива 91% от енергийните нужди на сградата.
През 2017 г. параметрите бяха коригирани така, че особено през летните месеци, когато има ниско потребление и голямо производство на фотоволтаична енергия, в случай на търсене от мрежовия оператор има т.нар. контролирани състезания. Проверено е, че този модел на управлявани доставки е напълно функционален и може да осигури предимства не само при управлението на мрежата, но и от самите потребители. Ето защо ние вярваме, че с тези приложения е време да започнем дискусия за възможността за въвеждане на т.нар нетно измерване.
Работа на акумулаторна батерия с капацитет 26 kW
Съхранението на батерията се оказа много гъвкав инструмент за оптимизиране на потреблението на сградата в рамките на 24-часов цикъл. Доказана е способността му да работи с ограничена консумация на енергия, за да задоволи всички нужди. В същото време трифазното съхранение значително допринася за по-равномерно потребление на енергия в отделните фази.
Сравнението на действителното потребление на сградата с потреблението от мрежата показва малко контролирано потребление през нощта и, обратно, контролирани доставки през деня (VT).
При изключване на трансформаторната станция беше проверена и автономната работа в случай на прекъсване на електрозахранването - сградата работеше от 6:00 до 20:00 часа без никакви ограничения и преминаването към акумулаторна батерия не означаваше технологичен отказ. На практика беше тествана и възможността за използване на батерия за премахване на върховете и намаляване на стойността на главния прекъсвач. По този начин сградата може да се експлоатира с прекъсвач 3 × 25 A дори през зимата, въпреки че прекъсвач 3 × 40 A би съответствал на нейните характеристики.
Сравнението на действителното потребление на сградата с потреблението от мрежата показва способността на акумулаторната батерия да постигне нулево потребление от мрежата по време на пиковите часове (VT) и да хармонизира консумацията на сградата в рамките на 24 часа.
Електрическа лъчиста отоплителна система
Отоплителната система с инсталирана мощност от 9 kW управлява всяка стая поотделно.
Потреблението на енергия за отопление беше по-високо от очакваното - в периода от октомври 2016 г. до май 2017 г. то достигна стойността от 12 045 kWh.
Електрическото отопление представлява значителна част от потреблението на енергия през отоплителния сезон и представлява 59,8% от общото потребление. Отоплението представлява 48% от целогодишното потребление.
Причините бяха няколко - например режимът на автоматични външни щори предотвратяваше използването на планираните топлинни печалби и този недостатък беше отстранен през декември 2016 г. Като цяло разходите за отопление бяха с 8-10% по-високи от предходния отоплителен сезон - дневната температурата от октомври до февруари е била приблизително 2 ° C под средното за дълго време и отоплителният сезон приключва едва през май 2017 г.
Потреблението на енергия за отопление (зелено) се влияе от присъствието на хора и активността на офис оборудването (по-ниска дневна консумация) и реагира значително на затоплянето в петък.
Консумацията на енергия за отопление (лъчиста отоплителна система) реагира гъвкаво на промените в външната температура и особено на случайните топлинни печалби (хора, технологии).
Не е доказано и предимството на прекъсващото отопление през работната седмица. Въпреки че имаше значителни пикове сутрин в режим на затихване през нощта, спестяванията на енергия не бяха демонстрирани. Тестът ще бъде повторен през следващия отоплителен сезон. Като цяло отоплителната система реагира много гъвкаво на температурните промени и заетостта на отделните зони за отопление.
По време на отоплителния сезон бяха изразходвани 20 005 kWh.
Производството на фотоволтаична енергия осигурява 2507 kWh през отоплителния период, t. j. около 12,5% от общото потребление.
Контролирана вентилация с рекуперация - охлаждане, климатизация
През първите пет месеца на работа системата беше коригирана, за да осигури оптимален отговор на нивото на CO2 в отделните помещения и тяхната вентилация. През летните месеци беше зададена температурата на входящия въздух (20 ° C), през зимните месеци температурата на изходящия въздух.
През лятото беше инсталирана интензивна нощна вентилация на сградата при високи дневни температури. Това даде възможност за извеждане от експлоатация на мулти-сплит климатика и значително намаляване на разходите за охлаждане. Годишният разход на енергия за вентилация на цялата сграда е 980 kWh, а за работата на мултисплит 350 kWh.
Дял на индивидуалното потребление на енергия в общото потребление.
Следваща стъпка
Данните се събират непрекъснато онлайн в облака UCEEB (Университетски център за енергийно ефективни сгради) и са достъпни за всички участници.
Към 30 септември UCEEB изготви подробен доклад, който оценява очакваното и действително потребление на енергия, изпълнението на предположенията за функционалността на сградата в отделни режими и микроклиматичните условия в сградата. Окончателният доклад е насрочен за края на октомври следващата година и ще включва оценка на двугодишната експлоатация на офис сградата във всички аспекти. След това работната група ще оцени създаването на подходящи условия за разширяване на концепцията.
Като се има предвид, че предварителните резултати от този проект вече обявяват реалността и постижимостта на поставените цели, Fenix решава да постигне допълнителен напредък в тази област - през декември 2016 г. стартиращият AERS, стр. r. o., (Разширени системи за съхранение на енергия), подготвяща модулна AES система, която покрива площта от малки приложения (10 kWh) до апартаменти и малки къщи до големи приложения (1000 kWh), подходящи за търговски центрове, производство, ферми и сгради.
В момента проектът за съхранение на батерии (640 kWh), който си сътрудничи с PV инсталация на покрива (24 kWp), също се завършва в производствената зона на Fenix в Jeseník. Целта е да се намали запазената мощност (разпределение на потреблението за 24 часа), да се управлява максимум четвърт час и да се елиминират краткосрочните прекъсвания, които могат да причинят значителни щети. Данните от този проект ще бъдат отново достъпни на UCEEB сървъра. Дори днес обаче може да се каже, че наблюдаваната концепция обещава интересна възвръщаемост при текущите цени на съхранението и нейното развитие има голям потенциал в бъдеще.
Награди и представяне на проекти
През юни 2016 г. концепцията за къщата като активен елемент на енергийната система спечели специална награда „Екологични постижения на годината в енергетиката“ в рамките на проекта ЧЕХИЯ ТОП 100. Проектът привлече вниманието и на организаторите на изложението INFOTHERMA 2017, където създаде централна експозиция и същевременно пространство за тематична професионална конференция.
През март тази година проектът получи наградата „Строителство на годината 2016“ от президента на регион Оломоуц. Най-висока награда обаче може да се счита фактът, че проектът е един от десетте официални експоната, част от изложбата на Чешката република в световното изложение EXPO Astana в Казахстан (10-10 юни) 9 септември 2017 г.).
Ing. Петър Шовчик
Авторът е постоянен сътрудник на групата FENIX.
Статията е публикувана в списание TZB Haustechnik 5/2017.