Peak shaving

Firma płaci za przyłącze dwa razy: za energię i za moc. Część mocowa zależy od najwyższego obciążenia, jakie licznik zarejestruje w okresie rozliczeniowym. Peak shaving pilnuje, żeby ten szczyt był niski. W okresach, w których pobór przekroczyłby próg, rozładowuje się magazyn albo ogranicza elastyczny odbiór, na przykład pompy ciepła, sprężarki czy ładowarki samochodów. Magazyn ładuje się, gdy zapotrzebowanie jest niskie. Próg i długość okresu pomiaru wynikają z taryfy, więc to zasady taryfowe decydują, co musi robić oprogramowanie sterujące.

W Europie najczęściej spotyka się dwa modele. W pierwszym obiekt ma moc umowną i płaci za każde jej przekroczenie. W Polsce, według § 53 rozporządzenia taryfowego z 3 września 2026 r., operator wyznacza przekroczenie dla każdej godziny ze średnich wartości mocy rejestrowanych w okresach piętnastominutowych i pobiera opłatę równą składnikowi stałemu stawki sieciowej pomnożonemu przez sumę dziesięciu największych przekroczeń w miesiącu. Gdy licznik nie rejestruje wartości piętnastominutowych ani godzinowych, opłata wynosi dziesięciokrotność największego przekroczenia w okresie rozliczeniowym.

W drugim modelu obiekt musi utrzymywać niskie obciążenie tylko w określonych oknach czasowych. W Niemczech § 19 ust. 2 StromNEV daje odbiorcy, którego szczyt w przewidywalny sposób przypada poza roczny szczyt sieci, indywidualną opłatę sieciową, nie niższą niż 20% opłaty publikowanej. Operatorzy sieci publikują okna wysokiego obciążenia (Hochlastzeitfenster, HLZF) dla każdego poziomu napięcia i pory roku, zgodnie z decyzją Bundesnetzagentur BK4-13-739 z 11 grudnia 2013 r. Okna obowiązują tylko w dni robocze. Na 2026 r. jeden z operatorów, N-ERGIE Netz, stawia takie warunki: maksymalne obciążenie w oknach musi być co najmniej o 20% niższe od rocznego szczytu na średnim napięciu (10% na wysokim, 30% na niskim), różnica musi wynosić co najmniej 100 kW, a roczna oszczędność co najmniej 500 EUR.

Z zasad taryfowych wynikają takie wymagania do specyfikacji:

• Regulator pracuje na tym samym okresie uśredniania co rachunek. Jeśli taryfa liczy średnie piętnastominutowe, EMS śledzi bieżącą średnią z trwającego kwadransa i to, ile energii zostało do przekroczenia limitu. Reagowanie tylko na moc chwilową marnuje pojemność magazynu na nieszkodliwe skoki.
• Magazyn musi być pełny, gdy otwiera się okno. Do tego potrzebna jest prognoza obciążenia i zarezerwowany stan naładowania, żeby EMS naładował magazyn przed oknem i nie sprzedał tej energii.
• Okna, pory roku, święta i moc umowna to konfiguracja, bo operatorzy zmieniają je co roku. Jeśli nowy rok taryfowy wymaga wydania nowej wersji kodu, to błąd projektu.
• Peak shaving i handel energią konkurują o te same kilowatogodziny. Priorytet między nimi i to, co się dzieje, gdy rezerwa skończy się w trakcie okna, trzeba spisać.
• Prędkość narastania mocy magazynu i straty przetwarzania między magazynem a siecią zmieniają moc, która faktycznie dociera do licznika, więc regulator musi znać jedno i drugie.
• EMS prowadzi własny zapis mocy na przyłączu w okresach piętnastominutowych i porównuje go z danymi pomiarowymi operatora. Bez tego zapisu nie sprawdzisz faktury za przekroczenie.
• Przegapione okno dużo kosztuje, więc alarmy muszą przyjść przed oknem: magazyn niedostępny, za niski stan naładowania, brak komunikacji.

Peak shaving to jeden z trybów pracy EMS, który zbudowaliśmy dla Skyfri. System od czerwca 2024 r. pracuje całkowicie offline w 7 obiektach. Według dokumentacji projektu z października 2024 r. pierwsze wymagania przyszły z zakładów przemysłowych w Niemczech i obejmowały peak shaving w oknach HLZF, handel przez zewnętrznego partnera i ograniczanie eksportu na polecenie operatora sieci. Gotowe były wtedy główna pętla sterowania i ogranicznik maksymalnego obciążenia obiektu. W toku były testy HLZF na żywo w listopadzie 2024 r., zarządzanie oknami peak shavingu, kontrola prędkości narastania mocy magazynu i liczenie strat między magazynem a siecią. W planie był algorytm, który przygotowuje magazyn przed każdym oknem wysokiego obciążenia, oraz kolejne warianty dla innych układów zakładów.