APS Energia: systemy zasilania awaryjnego

Utrzymanie stałości dostaw energii staje się coraz bardziej istotną dziedziną życia gospodarczego. Klimat zagrożenia utratą zasilania jest budowany przez czarne prognozy wieszczące schyłek wydolności starzejącej się polskiej sieci energetycznej. Nadciągające posiłki w postaci OZE są kapryśne i nie gwarantują stałego strumienia dostaw. Trzeba je zatem ujarzmić. Potrafią to firmy takie jak APS Energia SA, niedawno debiutująca na rynku NewConnect.

Firma APS Energia SA to nie tylko producent, ale również integrator systemów zasilania. Realizuje kompleksowe dostawy w ramach budowy nowych instalacji lub modernizacji tych istniejących. Oprócz flagowych produktów, do których należą m.in. zasilacze buforowe, falowniki napięciowe, systemy UPS, integruje dostawy baterii akumulatorów oraz agregatów prądotwórczych, współpracując w tym zakresie z wiodącymi producentami i dystrybutorami, oferując urządzenia dopasowane do wymagań klienta oraz zgodne z wysokimi standardami jakościowymi.

Kłopotliwe OZE
Dyrektywa 2009/28/WE z 23 kwietnia 2009 r., ustanawiając ramy proporcji odnawialnych źródeł energii (OZE) 2020 r., postawiła Unii Europejskiej niezwykle ambitny cel zwiększenia udziału OZE w całkowitym zużyciu energii aż do 20%. W wypadku Polski wymagane minimum w zakresie zużycia energii finalnej i w sektorze transportu to 15%. Obecnie w naszym kraju jedynie mniej więcej 2,5% energii pochodzi z OZE. Mamy więc sporo do nadrobienia. Dla firm integrujących systemy zasilania to obietnica stabilnych zysków, lecz także niemałe wyzwanie. Podstawową trudność stanowi dostosowanie sieci do odbioru energii z licznych małych źródeł o niestałej podaży i niskim napięciu. Zapytaliśmy więc prezesa APS Energia, Piotra Szewczyka, w jaki sposób spółka radzi sobie z tym problemem.

„Zacznijmy od tego, że poprzez typowy układ podtrzymania zasilania oparty na odnawialnym źródle energii rozumiemy układ skojarzony z baterią akumulatorów pracującą jako magazyn energii – rozpoczyna Piotr Szewczyk. – Podstawowym kryterium jest rodzaj energii, z jakiej chcemy korzystać. Czy ma to być źródło napięcia stałego, czy też źródło sieciowego napięcia przemiennego. Podczas projektowania systemu opartego na OZE należy przede wszystkim określić własne potrzeby zużycia energii oraz zgromadzić informacje o ilości energii możliwej do uzyskania z danego źródła odnawialnego dla danego regionu. Energia pochodząca ze źródeł odnawialnych, zwłaszcza energia słoneczna, jest przewidywalna dla danych rejonów kraju. Informacje statystyczne na temat produkcji energii słonecznej są upublicznione. Gromadzeniem i badaniem danych zajmuje się Renewable Energy Unit, departament Institute for Energy Joint Research Centre z siedzibą we Włoszech (Departament Energii Odnawialnej w Instytucie Energii Wspólnotowego Centrum Badawczego). Firma APS Energia podczas projektowania systemów opartych na OZE korzysta z tych źródeł informacji – kontynuuje prezes Szewczyk. – Na wielkość produkcji energii ze słońca znaczny wpływ ma orientacja paneli fotowoltaicznych i kąt ich nachylenia do ziemi. Ważnym czynnikiem jest szacowany czas autonomii układu. Na podstawie wszystkich tych czynników projektowany jest system oparty na odnawialnych źródłach energii. Odstępstwa od statystyki (np. kilka dni bez słońca) są niwelowane odpowiednio dobranymi akumulatorami. Należy jednak pamiętać, że w naszej szerokości geograficznej różnice pomiędzy produkcją energii latem i zimą są aż sześciokrotne. Najczęściej (z powodów finansowych) inwestycje są obliczane na zapewnienie stuprocentowego zapotrzebowania na energię w miesiącach letnich, z pełną świadomością konieczności zasilania z sieci w miesiącach zimowych” – zaznacza prezes APS Energia.

Sposobem zmniejszania wpływu zmiennych parametrów źródeł energii jest ich łączenie w systemy hybrydowe. Firma APS Energia często buduje takie układy, kojarząc energię słońca z energią wiatru. Miesiące jesienne, które charakteryzują się znacznie mniejszą podażą energii słonecznej, są dość wietrzne i w ten sposób uzupełnia się zapotrzebowanie na energię. „Układy takie są wykorzystywane najczęściej do zasilania znaków drogowych czy też elektroniki masztów wyposażonych w nadajniki telekomunikacyjne – kontynuuje prezes Piotr Szewczyk. – Często w takich aplikacjach uzupełnieniem (gwarancją) energii jest zasilanie sieciowe lub zasilanie z agregatu prądotwórczego”.

W dziedzinie integracji systemów dla energetyki alternatywnej APS Energia odnotowała już na swoim koncie pewne sukcesy, stanowiące podbudowę realizacji dalszych planów rozwojowych. Według tej wizji rolę ostatecznego integratora systemów odgrywać ma spółka ENAP SA, wchodząca w skład Grupy APS Energia, z wykorzystaniem komponentów i części systemów produkowanych przez APS Energia, jak na przykład falowniki bądź przetwornice. „ENAP miałby dostarczyć gotowy system dla klienta końcowego. Naszym marzeniem jest, by dostarczać na przykład kompletne gotowe elektrownie słoneczne. ENAP ma już pewne doświadczenie w tego typu dostawach i zrealizował kilkanaście tego typu inwestycji” – podkreśla prezes Szewczyk.

Ekspresowe przełączenie
Ważnym parametrem, który należy uwzględnić, projektując system podtrzymujący dostawy energii w wypadku awarii bądź odłączenia jednego z jej źródeł, jest czas przełączenia na zasilanie awaryjne. Winien on być jak najkrótszy. „Większość naszych urządzeń pracuje online, w związku z tym czas przełączenia jest zerowy – mówi prezes APS ENERGIA. – Jeśli natomiast chodzi o czas podtrzymywania zasilania w wypadku przerwania dostaw, z tym bywa różnie. Zwykle w urządzeniach, które pracują w systemach związanych z energetyką, jest to godzina – najczęstszy czas dysponowania systemem zasilania awaryjnego. Zdarzają się też systemy z czasem od minuty do kilku albo nawet kilkunastu godzin, jednak występują bardzo rzadko. Czynnikiem wymuszającym skrócenie tego czasu jest głównie cena baterii”.

Ekspansja
Na stronie internetowej spółki widnieje zdanie: „urządzenia firmy APS Energia są urządzeniami niszowymi”. To zdecydowanie zbytnia skromność jak na firmę, która w ciągu 18 lat swojego istnienia nie tylko wzięła szturmem polski rynek przemysłowych systemów zasilania awaryjnego, lecz także wyruszyła na kolejne podboje. Choć wydawałoby się, że obecny klimat rynkowy sprzyja wyjściu poza naszą zachodnią granicę, okazuje się, że nie jest to takie proste. „Rynek zachodni jest rynkiem hermetycznym, protekcyjnym – tłumaczy prezes Szewczyk. – Mimo że Polska należy do Unii Europejskiej, to trudno jest nam zaistnieć w takich warunkach biznesowych, ponieważ na rynkach zachodnich obecne są bardzo dojrzałe firmy z naszej branży”.

Pozostał więc kierunek wschodni oraz dotarcie do krajów spoza Europy. Okazało się to strzałem w dziesiątkę. APS Energia otworzyła dotąd swoje przedstawicielstwa w Rosji (Petersburg, Moskwa, Nowosybirsk, Jekaterynburg), Czechach, na Ukrainie, w Azerbejdżanie i Kazachstanie. „Naszymi partnerami zagranicznymi są też m.in.: Litwa, Białoruś, Uzbekistan, Gruzja, rynki Unii Europejskiej (Słowacja, Hiszpania, Holandia, Macedonia) oraz rynki światowe (Arabia Saudyjska, Australia, Irak, RPA, Egipt, Kuwejt) – dodaje prezes Piotr Szewczyk. – Za pośrednictwem sieci dilerów i pośredników produkowane przez nas urządzenia bezawaryjnie pracują w wielu obiektach energetycznych na całym świecie”.

Certyfikacja RosAtom

Zagraniczne spółki zależne od APS Energia prowadzą dystrybucję, serwis i wsparcie techniczne. Produkcja natomiast odbywa się w Polsce poprzez dwie spółki produkcyjne: APS Energia SA i ENAP SA, przy czym ENAP działa w dziedzinie automatyki zabezpieczeniowej i usług. Dzięki temu APS Energia jest w stanie utrzymać samowystarczalność, projektując, montując i serwisując oferowane systemy, łącznie z podzespołami elektroniki.

Hitem eksportowym firmy są falowniki o podwyższonych parametrach przeciążeniowych przeznaczone dla napędów elektrycznych, UPS-y przemysłowe dla sektora naftowo-gazowego oraz prostowniki do baterii stacjonarnych dla elektrowni nuklearnych. Na przełomie lat 2012–2013 spełniło się jedno z marzeń prezesa Piotra Szewczyka. APS Energia zdobyła certyfikat zgodności parametrów urządzeń firmy z parametrami wymaganymi przez RosAtom, przy czym do najbardziej istotnych należą parametry sejsmiczne. Tym samym spółka wkroczyła w segment energetyki jądrowej. Wiąże się to z rozszerzeniem oferty o nowe produkty. „Przede wszystkim są to prostowniki tyrystorowe. Te urządzenia nie znajdowały się w naszej wcześniejszej ofercie. Są to prostowniki wyprodukowane i stworzone tylko i wyłącznie na potrzeby RosAtomu – mówi prezes Szewczyk. – W tej chwili mamy więc już wszystkie najistotniejsze certyfikaty. W dalszej kolejności istotne będzie uzyskanie certyfikatów bądź akredytacji dużych koncernów, które są integratorami dużych inwestycji, przede wszystkim w Polsce. Można tu wymienić takie firmy jak: Areva, Hitachi czy Bombardier”.

System PULSTAR z ogniwem paliwowym

W swojej ofercie APS Energia posiada również aplikacje specjalne: system zasilania z ogniwem paliwowym PULSTAR, system zasilania SNG i MODULA. PULSTAR to nowatorskie systemy podtrzymywania zasilania wyposażone w ogniwa paliwowe napędzane wodorem; ekologiczne źródło zasilania przeznaczone do długotrwałego zasilania prądem stałym. Istotą działania ogniw paliwowych jest bezpośrednia zamiana energii chemicznej na energię prądu stałego. Sprawność energetyczna takiej zamiany jest bardzo wysoka, a negatywny wpływ na środowisko – niewielki. Ogniwo paliwowe zasilane jest wodorem, a tlen potrzebny do reakcji chemicznej czerpie z powietrza. W skład systemu PULSTAR, za który w 2011 r. spółka otrzymała prestiżową nagrodę w konkursie GreenEvo organizowanym przez Ministerstwo Środowiska, wchodzą: ogniwa paliwowe, przetwornice DC/DC (EPI), przetwornica DC/AC (BFI/EKO), instalacja wodorowa i instalacja wodna. Zastosowanie różnego rodzaju przetwornic energoelektronicznych umożliwia zasilanie odbiorników stałoprądowych i przemiennoprądowych. System PULSTAR jest zbudowany na bazie ogniw paliwowych z membraną wymiany protonów (PEM). Całość systemu jest monitorowana i sterowana przy zastosowaniu systemu SAN 3.

Pierwsze wdrożenie systemu odbyło się w roku 2003. Odbiorcami nie są jedynie podmioty komercyjne; wśród nabywców znalazły się m.in. Politechnika Gdańska, Politechnika Łódzka, Politechnika Warszawska i Politechnika Śląska. Dostarczone na uczelnie systemy zasilania składały się z ogniwa paliwowego o mocy 1,2 kW, przetwornicy DC/DC stabilizującej napięcie z ogniwa i falownika umożliwiającego zasilanie z systemu odbiorników przemiennoprądowych, a także współpracę systemu z siecią rozdzielczą niskiego napięcia. System zasilania wyposażony został w układ nadzoru, pozwalający na zdalne sterowanie systemem oraz odczyt wszystkich parametrów jego pracy. Dostawy systemu PULSTAR dla jednostek naukowo-badawczych służą zarówno badaniu ogniw paliwowych, jak i systemu jako całości. „Z uczelniami współpracujemy w sposób ciągły – mówi prezes Piotr Szewczyk. – Przede wszystkim udostępniamy nasze laboratoria studentom, którzy wykonują prace dyplomowe bądź doktorskie, i posiłkujemy się grupami naukowców przy realizacji niekonwencjonalnych projektów. Wspólnie z Wydziałem Elektrycznym Politechniki Warszawskiej i ENE Wytwarzanie SA organizujemy cykliczną konferencję naukowo-techniczną poświęconą nowoczesnym systemom zasilania awaryjnego. W tym roku odbyła się już 13. edycja tej konferencji”.

Nadzór i kontrola
Kluczowym elementem systemu jest nadzór nad jego działaniem. W wypadku układów projektowanych i instalowanych przez APS Energia może on przebiegać zarówno zdalnie, jak i automatycznie. Firma szkoli również w zakresie serwisu i obsługi służby klienta. „Szkolenia i ekspertyzy to jeden z elementów naszej oferty. Szkolimy pracowników klientów w większych firmach, którzy realizują serwis, a także tych, którzy chcą podnieść swoją świadomość w dziedzinie systemów zasilania awaryjnego – mówi prezes Piotr Szewczyk. – Te spotkania są bardzo pomocne dla nas, ponieważ nie produkujemy dla siebie i nie sprzedajemy dla siebie, tylko dla klientów, aby realizować ich potrzeby i oczekiwania”.