Štadión, známy aj ako "Tehelné pole", nie je iba základňou pre slovenskú národnú futbalovú reprezentáciu. Je miestom, kde sa stretávajú fanúšikovia, aby podporili svojich hrdinov na ihrisku. Miestom pre kultúru, ktoré je symbolom spolupatričnosti.
ŠK SLOVAN BRATISLAVA - JANUÁR 2011, Autor: ANDREJ NEUHERZ, CC BY-SA 3.0
Štadión bol postavený v roku 1940 v hlavnom meste Slovenska, Bratislave. V roku 2009 ho však zatvorili a o štyri roky neskôr aj celý zbúrali. Na jeho mieste vyrástol najmodernejší a technologicky najvyspelejší štadión v strednej Európe s certifikáciou kategórie UEFA 4. Má kapacitu 22-tisíc miest a jeho súčasť tvorí aj nákupné centrum, dvadsaťposchodová administratívna budova a rezidenčné byty.
O návrh a realizáciu celej energetickej infraštruktúry sa postaral dodávateľ Slovenské elektrárne - energetické služby s.r.o.. A stará sa o ňu dodnes. Jeho cieľom bolo, a vždy aj bude, poskytovať štadiónu najudržateľnejšie riešenie za najnižšie možné náklady.
O nízku spotrebu elektrickej energie sa podľa návrhu SEES starajú tepelné čerpadlá voda / voda s celkovým výkonom 3150 kilowattov, ktoré sú ústrednou energetickou technológiou. V roku 2023 vyrobili až 80 % chladu a tepla v celom komplexe štadióna pomocou obnoviteľných zdrojov energie. Okrem toho sa na štadióne využíva aj dažďová voda, a to napríklad na splachovanie či polievanie trávnika.
Vo FUERGY však posúvame hranice energetickej efektívnosti. Najmä po tej nákladovej stránke. Aby mohli Slovenské elektrárne využiť existujúcu energetickú infraštruktúru na maximum, a to tak ekonomicky, ako aj ekologicky, navrhli sme im riešenia na mieru, ktoré sme nasadzovali v dvoch etapách.
Etapa prvá – nasadenie služby flexibilita brAIn pre tepelné čerpadlá
Tepelné čerpadlá inštalované v štadióne slúžia na vykurovanie a chladenie celého komplexu. Mimo iného aj na výrobu úžitkovej vody či udržiavanie prednastavených interiérových teplôt aj v letných mesiacoch.
Sú tiež ukážkovým príkladom technológie, ktorá ponúka obrovský regulačný potenciál. Vďaka službe flexibilita brAIn ich dokážeme premeniť z obyčajného spotrebiča na technológiu, ktorá pomáha stabilizovať celú elektrickú sieť, a tým šetrí emisie CO2e. Deje sa to plne automatizovaným zvyšovaním alebo znižovaním výkonu tepelných čerpadiel podľa potreby štadióna i celej elektrickej siete, čím poskytujeme tzv. necertifikované podporné služby.
Regulácia prebieha v spolupráci s nadradeným systémom na meranie a reguláciu, tzv. MaR, implementovaným pre tepelné čerpadlá. MaR systém má svoje prednastavené horné a spodné limity na výkon čerpadiel, ktoré systému FUERGY nedovolia prekročiť povolený výkon a v žiadnom prípade neobmedzujú dodávku tepla a chladu pre štadión. Takým spôsobom sa riešenie flexibilita brAIn pohybuje iba v povolenom rozmedzí výkonu čerpadiel, a zároveň tým pomáha sieti vyrovnať sa s neželanými prebytkami alebo nedostatkami elektrickej energie.
Etapa druhá – inštalácia smart batériového úložiska brAIn
Po oťukaní sa s technológiou a s výsledkami, ktoré štadiónu prináša, sa dodávateľ SEES rozhodol zaobstarať aj naše smart batériové úložisko brAIn. To pracuje podobným spôsobom ako flexibilita brAIn, teda poskytuje necertifikované podporné služby.
Aj v tomto prípade sa optimalizácia deje plne automaticky a s využitím prediktívnych algoritmov s podporou umelej inteligencie, vďaka ktorým sa kapacita úložiska predpripraví na budúci vývoj situácie v elektrickej sieti. Keď očakáva budúci prebytok elektriny v sieti, napríklad v dôsledku neočakávane slnečného počasia a s tým spojenou nadmernou produkciou fotovoltických systémov v rámci celej republiky, uvoľní kapacitu batérií.
Úlohou úložiska teda nie je znižovať samotnú spotrebu elektrickej energie, ale efektívne posúvať výrobu a spotrebu elektrickej elektriny v čase podľa potreby štadióna a celej siete. Úložisko brAIn dokonca nie je potrebné ani kombinovať s fotovoltikou. Hoci to nikdy nie je na škodu.
Návrh riešenia a proces inštalácie
Vzhľadom na to, že sme spotrebu futbalového štadióna už niekoľko mesiacov sledovali a regulovali prostredníctvom riešenia flexibilita brAIn, dokázali sme rýchlo určiť aj vhodnú kapacitu batériového úložiska. Tá vyšla rovnaká, ako v prípade nedávnej inštalácie v bratislavskej kancelárskej budove Tower 115. Konkrétne 432 kilowatthodín. Vychádzali sme zo spotreby elektrickej energie štadióna, ktorá vďaka energeticky efektívnym tepelným čerpadlám ročne dosahuje úroveň iba približne 4,1 gigawatthodín. V rámci celkovej spotreby energie sme sa pozreli aj na denné diagramy spotreby, ktoré nám pomáhajú určiť optimálnu kapacitu batérií.
Okrem toho sme zhodnotili aj výšku rezervovanej kapacity a maximálnej rezervovanej kapacity. Jednou z hlavných úloh batériového úložiska je totiž práve stráženie prekročenia rezervovanej kapacity, napríklad pri zápasoch a rôznych iných nepravidelných podujatiach. Vtedy tlmí špičky v spotrebe a predchádza vzniku pokút za prekročenie rezervovanej kapacity.
V tomto smere padne kombinácia úložiska brAIn s riešením flexibilita brAIn taktiež vhod, keďže si tieto technológie dokážu aj navzájom vypomáhať. Napríklad ak hrozí prekročenie práve spomínanej rezervovanej kapacity.
Pri samotnej inštalácii sme tiež museli vyriešiť problém s nedostatočnou nosnosťou podlahy, ktorá nebola pôvodne navrhnutá na umiestnenie ťažkého úložiska. Pre jej spevnenie a umiestnenie viac než 7-tonového zariadenia sme v koordinácii so SEES dali vyrobiť kovovú konštrukciu, ktorú sme uložili pod existujúcu podlahu.
Pre tento projekt sme inštalovali aj špeciálne chladenie, ktoré sme umiestnili zo zadnej strany úložiska po celej jeho šírke. Úložisko musí byť totiž prevádzkované pri teplotných podmienkach od 20 do 35 stupňov, inak znižuje svoj výkon. Batérie nasávajú chladný vzduch celou zadnou plochou a vyfukujú teplý vzduch celou prednou plochou. Meniče majú nasávanie z dolnej časti a ich výfuky smerujú dohora.
Čo získal NFŠ?
Optimalizácia nákladov a nižšia uhlíková stopa
Okrem toho, že riešenia flexibilita brAIn a úložisko brAIn optimalizujú celkové náklady na energie, významným spôsobom znižujú aj emisie CO2e. A to tak, že bezemisne nahrádzajú tradičných, prevažne fosílnych poskytovateľov podporných služieb. Podľa dosiahnutých výsledkov a údajov z nášho systému dokáže budova Národného futbalového štadióna ročne prispieť k ušetreniu približne 265 ton CO2e, čím ďalej znižuje svoje už tak nízke emisie CO2e o ďalších približne 29 %.
Nulové starosti
O celú energetiku sa pre NFŠ stará dodávateľ SEES. Keďže nejde o náš prvý spoločný projekt, inštalácia prebiehala bez väčších komplikácií. Vďaka SEES získal NFŠ možnosť využívať moderné zelené riešenia, pričom o návrh, inštaláciu, riadenie, servis a údržbu úložiska sa staráme my vo FUERGY. Tak ako vždy 🙂
Harmonogram
Zaujal vás tento projekt? Potom neváhajte a napíšte nám. Radi vám pripravíme riešenie na mieru, s ktorým ušetríte nielen svoje náklady, ale aj emisie.
New dimension of energy optimization
