Podłączanie inteligentnych elementów do sieci energetycznej przyszłości
Inteligentne technologie mają kluczowe znaczenie dla wszystkich elementów systemu energetycznego – od wytwarzania, poprzez przesył i dystrybucję, aż po zużycie energii. W rezultacie otrzymujemy bardziej elastyczny, wydajny i przyjazny dla środowiska system. Uczestnikom inicjatywy CONNECT udało się znacząco ograniczyć szczytowe zapotrzebowanie na energię poprzez połączenie fotowoltaiki i magazynowania energii w akumulatorach w celu zmniejszenia uzależnienia od pierwotnych źródeł energii, a tym samym ograniczenia śladu węglowego.
Inteligentna i wydajna energia dla ludzi
„W czterech przypadkach użycia CONNECT, jakie przeprowadziliśmy w Niemczech, we włoszech, w Królestwie Niderlandów oraz w Hiszpanii, przetwornice dwukierunkowe osiągnęły sprawność do 98,5 %”, mówi Holger Schmidt, koordynator projektu CONNECT. Dwukierunkowe przepływy pozwalają zoptymalizować rozproszone wytwarzanie energii, na przykład przy pomocy paneli fotowoltaicznych umieszczonych na dachach budynków. „Nawet niewielka poprawa sprawności ma ogromne znaczenie ze względu na dużą moc, dochodzącą do 300 kW”, wyjaśnia uczony. System inteligentnego zarządzania energią CONNECT pozwolił zmniejszyć zapotrzebowanie na energię, szczególnie w okresach szczytowego poboru mocy. Zastosowane strategie zakładały efektywne planowanie obciążenia, inteligentne wykorzystanie magazynów energii oraz efektywne wykorzystanie odnawialnych źródeł energii, dostosowujące zapotrzebowanie do podaży. Infrastruktura komunikacyjna CONNECT zapewnia najwyższy (kompletny) poziom bezpieczeństwa komunikacji, a jednocześnie interoperacyjność przy wysokich i skalowalnych szybkościach transmisji danych. Stanowi ona podstawę umożliwiającą zarówno optymalne wykorzystanie przetwornic, jak i realizację procedur zarządzania energią.
Kontrola przepływu energii na placu „parkuj i jedź” w Niderlandach
W projekcie CONNECT zademonstrowano kontrolowany przepływ energii na parkingu Transferium w ’s-Hertogenbosch w Niderlandach. W miejscu tym, w którym osoby dojeżdżające do pracy i klienci sklepów pozostawiają samochody i kontynuują podróż transportem publicznym lub rowerem, skupiono się na optymalizacji i stabilizacji sieci w rzeczywistej infrastrukturze mikrosieci do ładowania pojazdów elektrycznych. Redukcję mocy szczytowej przy pomocy planowania obciążenia zademonstrowano poprzez współdziałanie podsystemów fotowoltaiki, systemu akumulatorów oraz systemów szybkiego ładowania dla autobusów i wolnego ładowania dla samochodów. Pomiary wykazały, że cały system może zmniejszyć moc czynną pobieraną z głównej sieci (zwłaszcza przez nową szybką ładowarkę do autobusów o dużej mocy 100–-300 kW) podczas okresów między ładowaniami. Wartość zadana akumulatora, która może być zoptymalizowana dla różnych rodzajów usług sieciowych, pozwala zatem skutecznie dostosowywać się do wymagań ładowarki i jej wpływu na połączenie z siecią. „Nasze dane sugerują, że możliwe jest osiągnięcie co najmniej 50-procentowej redukcji mocy, jeśli mikrosieć zostanie uzupełniona o stacjonarne przetwornice akumulatorowe połączone z fotowoltaiką”, podkreśla Schmidt.
Wspólne zarządzanie energią
W celu monitorowania kontroli zapotrzebowania na energię zespół CONNECT przyjrzał się grupie budynków w barcelońskiej dzielnicy Poblenou. Dwa budynki mieszkalne, dwie szkoły, centralny plac i budynek biurowy o różnych profilach zużycia energii były monitorowane przez cały rok – w dni powszednie i weekendy zarówno latem, jak i zimą. Redukcja zapotrzebowania, czyli procent całkowitego zużycia energii poza główną siecią, wyniosła od 32 % do imponujących 71 %, podczas gdy w porach szczytowego zapotrzebowania redukcja osiągnęła od 34 % do 46 %. Schmidt tłumaczy: „Tak wysoka redukcja była możliwa w letnie dni, kiedy moc generowana przez fotowoltaikę była największa”. Przyszłość projektu CONNECT rysuje się w jasnych barwach, a partnerzy projektu planują wykorzystywać uzyskane wyniki na poziomie komponentów i podsystemów, np. do ulepszenia produktów lub opracowania nowych. „Bazując na osiągnięciach inicjatywy CONNECT, byliśmy w stanie opracować wniosek dotyczący jego kontynuacji w postaci projektu PROGRESSUS, również finansowanego przez UE, który rozpoczął się w kwietniu 2020 roku i będzie realizowany przez 3 lata”, dodaje na koniec Schmidt.
Słowa kluczowe
CONNECT, sieć, zapotrzebowanie szczytowe, zarządzanie energią, dwukierunkowa, inteligentna sieć, konwersja mocy
