W miarę jak transformacja energetyczna przyspiesza, potrzebne są nowe cyfrowe rozwiązania. Jak będzie wyglądać budowa zdekarbonizowanej, zdecentralizowanej i demokratycznej sieci elektroenergetycznej.
Obecna transformacja energetyczna będzie decydującym wyzwaniem naszych czasów. Jeśli potrafisz sobie wyobrazić nasz rynek energetyczny jako maszynę, pomyśl, że tworzymy największą i najbardziej złożoną maszynę, jaką kiedykolwiek wynaleziono. W czasie rzeczywistym.
Dr John McKibbin kieruje badaniami CSIRO nad cyfryzacją systemów energetycznych
Trzy obszary cyfrowe mogą pomóc rozwiązać współczesne wyzwania w energetyce. Rozwiązanie tych trzech wyzwań jest konieczne, aby nasze przyszłe dostawy energii były zrównoważone, niedrogie i bezpieczne.
Dzielenie obciążenia
Gdy umożliwimy szybką elektryfikację transportu, budynków i przemysłu, presja, aby sprostać rosnącemu zapotrzebowaniu na energię elektryczną, będzie coraz większa. Tymczasem wydajność sieci jest ograniczona, dlatego kluczowe znaczenie ma utrzymanie równowagi między podażą a popytem. Odporność i niezawodność sieci gwarantuje przystępność cenową energii.
Czytaj także: Polski system sprawdzi pole elektromagnetyczne w otoczeniu
Strategiczne przenoszenie obciążenia na okresy niskiego zapotrzebowania może przywrócić równowagę sieci elektroenergetycznej podczas szczytowych obciążeń i uniknąć marnotrawienia nadprodukcji energii ze źródeł odnawialnych. Duże elastyczne obciążenia, takie jak ogrzewanie, klimatyzacja, podgrzewacze wody i pojazdy elektryczne możemy przekształcić w rozproszone zasoby energii w sieci, skutecznie tworząc gigantyczną baterię.
Praktyka używania urządzeń w okresach pozaszczytowych, kiedy stawki za energię są niższe, nie jest nowością. Dopiero wprowadzenie inteligentnej technologii, łączenie różnych zestawów danych, umożliwi automatyzację i optymalizację popytu, np. czasu ładowania aut w celu maksymalizacji wydajności i oszczędności dla konsumentów.
Uczynić niewidzialne widzialnym
Gospodarstwa domowe i przedsiębiorstwa zmienią sposób produkcji energii. Mogą odgrywać aktywną rolę w wytwarzaniu energii poprzez wykorzystanie rozproszonych zasobów (distributed energy resource – DER), takich jak energia słoneczna i akumulatory. Szybka integracja DER z siecią wprowadzi wyzwania techniczne i operacyjne. DER mogą być niewidoczne dla operatorów sieci energetycznych, którzy mogą widzieć jedynie zmiany w popycie na energię netto, które powodują.
Brak widoczności ogranicza zdolność sieci do zrozumienia zachowania DER i efektywnego zarządzania systemem elektroenergetycznym. Może to prowadzić do przerw w dostawie prądu i uszkodzenia sprzętu w przypadku naruszenia fizycznych ograniczeń sieci dystrybucyjnej.
DER można łączyć i obsługiwać na dużą skalę za pośrednictwem mikrosieci i wirtualnych elektrowni (VPP), co oferuje ogromny wkład do niezawodnego i bezpiecznego systemu energetycznego.
Systemy oparte na falownikach
Ekspansja energii odnawialnej gwałtownie wzrasta. Duże elektrownie oparte na paliwach kopalnych wspierają siłę i stabilność sieci, więc nasze przejście na systemy niesynchroniczne, oparte na OZE, stanowi wyzwanie i wymaga nowych rozwiązań.
Musimy uczynić nasze systemy oparte na falownikach inteligentniejszymi. Obecnie w dużej mierze podążają one za siecią, co oznacza, że polegają na reszcie sieci w celu zarządzania zakłóceniami i wahaniami energii. Ponieważ zwiększamy udział zasobów opartych na falownikach, coraz częściej będą one musiały tworzyć sieć, aby przyczynić się do wzmocnienia i stabilności systemu.
Dr John McKibbin kieruje badaniami CSIRO nad cyfryzacją systemów energetycznych
Nowe badania badają, w jaki sposób akumulatory na dużą skalę z falownikami tworzącymi sieć mogą zapewnić moc i stabilność systemu. Będzie to wymagało niezwykłego wzrostu możliwości cyfrowych. Potrzebujemy współpracy praktyków branżowych, organów regulacyjnych, rządu, badaczy i społeczności na niespotykanym dotąd poziomie.
Artykuł Inteligentny system energetyczny pochodzi z serwisu EcoReporters.