Hybrydowe magazyny energii FRAKOPOWER są przewidziane do zapewnienia niezależności energetycznej oraz pełnienia funkcji zasilania awaryjnego.
Magazynowana może być energia wytworzona przez takie źródła jak instalacja fotowoltaiczna lub turbina wiatrowa. Energia jest przechowywana w sposób łączony.
W celu zakumulowania jej w perspektywie dobowej, wykorzystywane są zestawy bateryjne. Zgromadzone w ten sposób zasoby gwarantują obsłużenie dziennego zapotrzebowania. Do zmagazynowania energii w rocznym horyzoncie czasowym wykorzystywany jest wodór w postaci sprężonego gazu. Paliwo jest wytwarzane w elektrolizerze w okresie sezonowego szczytu produkcji, w celu zabezpieczenia zapotrzebowania w okresie obniżonej generacji ze źródeł odnawialnych.
Na hybrydowy magazyn energii składa się jednostka główna oraz zestaw zbiorników na sprężony wodór.
Zależnie od mocy przyłączeniowej instalacji, jednostka główna będzie mieściła się w obudowie odpowiadającej wielkości kontenera transportowego o rozmiarze 3 metrów (moc przyłączeniowa 15 kW), 6 metrów (50 kW) i 12 metrów (150 kW, 300 kW i 500 kW). Integracja instalacji w jednej obudowie sprawia, że prace przyłączeniowe u odbiorcy sprowadzają się jedynie do przygotowania posadowienia pod kontener generacyjny i zbiorniki oraz dokonania ich połączenia.
Energia gromadzona jest w pakiecie akumulatorów oraz w postaci sprężonego wodoru.
W celu obsłużenia zapotrzebowania użytkownika w cyklu dobowym używane są zestawy bateryjne. Dzięki ich bardzo wysokiej sprawności i elastyczności działania kompensowane są szybkie zmiany w wysokości produkcji i zużycia energii elektrycznej. Ich wielkość jest dobrana w taki sposób, aby w pełni obsłużyły zapotrzebowanie klienta w okresie do maksymalnie 2-3 dni.
Do bilansowania zużycia energii w dłuższym, a zwłaszcza sezonowym cyklu, wykorzystywany jest wodór. Jego produkcja rozpoczyna się w momencie, gdy akumulatory są naładowane i odbiorca ma zapewniony bufor energii na okres co najmniej doby. W ten sposób nadwyżka z produkcji OZE może zostać zakumulowana na okres wielu miesięcy.
Efektywność energetyczna całego urządzenia przy uwzględnieniu energii elektrycznej i termalnej wynosi ponad 80%.
Niemniej dokładna wartość sprawności może być określona dopiero po zaznajomieniu się z profilem energetycznym instalacji odbiorcy. Z uwagi na to, że energia jest przechowywana i oddawana w sposób kombinowany, wypadkowa efektywność zależy od tego, jaka jej część będzie gromadzona w zestawach bateryjnych, a jaka w postaci wodoru, a także ile ciepła będzie odbierane przez odbiorcę. Możliwe jest natomiast podanie orientacyjnych wartości sprawności dla dwóch rodzajów magazynów.
W przypadku zestawu bateryjnego wartość ta oscyluje w granicach 95%, natomiast dla instalacji wodorowej do 80% w pracy ko generacyjnej. Na wypadkową efektywność systemu wodorowego wpływają sprawności elektrolizera, procesu sprężenia oraz ogniwa paliwowego. Należy tu zauważyć, że firma Frako-Term instaluje najnowocześniejsze urządzenia europejskiej produkcji. Część energii, której nie można przetworzyć w prąd, odbiera się jako ciepło.
To rozwiązanie wpływa na uzyskanie bardzo wysokiej sprawności całego urządzenia. Główną ideą konstruktorów było takie zaprojektowanie układu, że skoro ze względu na procesy fizyczne nie da się osiągnąć wyższej sprawności ogniw i elektrolizera, to uzyskane w ten sposób ciepło należy jak najefektywniej przekazać odbiorcy.
W ten sposób uzyskano magazyn energii, który zaspokoi zapotrzebowanie na energię wszystkich instalacji w budynku.
Jest to parametr, który również jest powiązany z profilem użytkowania.
Program sterujący będzie dopasowywał się do potrzeb użytkownika i decydował, czy za priorytet ma ustawić uzyskanie jak najwyższej sprawności, czy ważniejsze jest wydłużenie resursu urządzenia. Można założyć, że cały magazyn będzie funkcjonować co najmniej 25 lat, a w okresie około 7-9 lat konieczna będzie regeneracja membran w ogniwie i elektrolizerze. Niemniej okres ten jest orientacyjny i będzie się różnił w zależności od tego, czy układ będzie pełnić rolę zasilania awaryjnego, czy magazynowania energii w instalacji off-grid.
Dla uzyskania jak najwyższej żywotności magazynu, konstruktorzy przewidzieli szereg rozwiązań jak dodatkowe filtrowanie i zmiękczanie wody zasilającej, zestawy filtrów oraz procedury serwisowe.
Tak, wodór jest gazem wykorzystywanym w przemyśle od lat i producenci posiadają produkty dedykowane do pracy z tym medium (elementy armatury ciśnieniowej, zbiorniki lub detektory wycieku wodoru).
Firma Frako-Term stosuje komponenty wyłącznie renomowanych i sprawdzonych producentów. Wszystkie przewidziane rozwiązania techniczne, w tym algorytm sterowania w urządzeniu, są podyktowane względami bezpieczeństwa, które jest zawsze stawiane na pierwszym miejscu.
Instalacja musi być umieszczona na otwartej przestrzeni z zachowaniem określonej odległości separacji od sąsiadujących elementów (np. 16 metrów od czerpni powietrza dla wentylacji lub 8 metrów od źródeł otwartego płomienia). Wodór jako najlżejszy gaz będzie też zawsze, w przypadku ewentualnego wycieku, ulatniał się w powietrze, a wszystkie zamknięte przestrzenie instalacji podlegają nieustannemu przewietrzaniu. Pewna ilość gazu jest też uwalniania regularnie w czasie normalnej (nie awaryjnej) pracy, a do tego służy dedykowany temu celowi układ odprowadzający (którego wylot jest co najmniej 3 metry nad ziemią).
Rozwiązanie jest skierowane do każdego, kto ceni sobie niezależność i pewność zasilania.
Jednym z założeń projektowych było, że głównymi klientami średnich magazynów będą odbiorcy o nieliniowym charakterze poboru energii.