Το Karlsruhe ξεκινά την επανάσταση των ηλεκτρικών δικτύων: το μέλλον με έξυπνα δίκτυα!

Το Karlsruhe ξεκινά την επανάσταση των ηλεκτρικών δικτύων: το μέλλον με έξυπνα δίκτυα!

Am Fasanengarten 5, 76131 Karlsruhe, Deutschland - Η τροφοδοσία ενέργειας αντιμετωπίζει μια θεμελιώδη αλλαγή που αλλάζει ριζικά τον τρόπο παραγωγής και διανομής ηλεκτρικής ενέργειας. Οι αποκεντρωμένες ζωοτροφές από τις ανανεώσιμες πηγές είναι όλο και περισσότερο καταλαμβάνουν τον τόπο των παραδοσιακών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής. Αυτές οι αλλαγές απαιτούν προσαρμογή των υφιστάμενων ηλεκτρικών δικτύων για να πληρούν τις νέες απαιτήσεις. Ένα έργο προς τα εμπρός σε αυτό το πλαίσιο είναι το High Power Grid Lab (HPGL) στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας Karlsruhe (KIT), το οποίο θα εξετάσει νέες τεχνολογίες δικτύου σε περιβάλλον δοκιμής. Η λειτουργία αυτής της σημαντικής πλατφόρμας δοκιμής σχεδιάζεται για το 2030, με κόστος κατασκευής 32,8 εκατομμυρίων ευρώ, τα οποία χρηματοδοτούνται από την κοινότητα Helmholtz.

Το HPGL επικεντρώνεται σε δίκτυα χαμηλής και μεσαίας τάσης που είναι ζωτικής σημασίας για την περιφερειακή κατανομή ισχύος. Ένας κεντρικός στόχος είναι η διερεύνηση της συμπεριφοράς του συστήματος του νέου εξοπλισμού λειτουργίας δικτύου, όπως ο μετατροπέας για τα δίκτυα ίσων ρεύματος μεσαίας τάσης. Λόγω της αυξανόμενης σημασίας των δικτύων συζευγμένου μέσου -μέσου, των περιφερειακών δικτύων διανομής και των βιομηχανικών δικτύων, η έρευνα στο HPGL θα διαδραματίσει βασικό ρόλο στην υποστήριξη της ενεργειακής μετάβασης.

Καινοτόμες τεχνολογίες στα δίχτυα ισχύος

Ως μέρος του HPGL, αναπτύσσεται ένα κέντρο προσομοίωσης και ελέγχου έξυπνου ενεργειακού συστήματος που συνδυάζει πραγματικές προσομοιώσεις δικτύων ηλεκτρικής ενέργειας με εξομοιωτές για δίκτυα μέσου τάσης. Αυτό το ευέλικτο περιβάλλον δοκιμής, γνωστό ως υλικό ισχύος στον βρόχο, επιτρέπει ακριβή αντίγραφα του πραγματικού δικτύου. Ιδιαίτερη προσοχή δίνεται στην ανάπτυξη εξομοιωτών μέσης τάσης, οι οποίοι μπορούν να μιμηθούν εναλλασσόμενα δίκτυα τάσης μέχρι 20 kilovolt και δίκτυα άμεσης τάσης μέχρι 35 kilovolt, με παραγωγή μέχρι 40 megavolta.

Ένας μεγάλος αριθμός ινστιτούτων στο κιτ, συμπεριλαμβανομένου του ETI και του Ινστιτούτου Ηλεκτρικών Ενεργειακών Συστημάτων και της τεχνολογίας μεγάλου όγκου, συνεργάζονται στενά. Επιπλέον, η εθνική και διεθνής συνεργασία με τις βιομηχανικές εταιρείες, τους φορείς εκμετάλλευσης δικτύων και τα ερευνητικά ιδρύματα σχεδιάζονται για την επιτάχυνση της μεταφοράς των αποτελεσμάτων της έρευνας σε πρακτική χρήση.

Ο ρόλος των έξυπνων δικτύων

Κεντρική πτυχή των μελλοντικών δικτύων ηλεκτρικής ενέργειας είναι η εφαρμογή έξυπνων δικτύων που φέρει επανάσταση στην παραγωγή ενέργειας, τη διανομή και τη χρήση ενέργειας. Τα έξυπνα δίκτυα χρησιμοποιούν προηγμένες τεχνολογίες ψηφιακής επικοινωνίας και ελέγχου για να συλλέγουν και να αναλύουν δεδομένα πραγματικού χρόνου σχετικά με την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας, την παραγωγή και την κατάσταση του δικτύου. Τα κύρια στοιχεία περιλαμβάνουν έξυπνες συσκευές μέτρησης (έξυπνους μετρητές) καθώς και δίκτυα επικοινωνίας δεδομένων και συστήματα διαχείρισης.

• Μετρήστε την κατανάλωση ενέργειας σε πραγματικό χρόνο
• Τα δεδομένα επικοινωνούν μεταξύ των στοιχείων του δικτύου
• Αναλύστε τα δεδομένα και αξιολογήστε τα μεγάλα ποσά δεδομένων
• Αυτοματισμός για τη δυναμική ρύθμιση της ροής ενέργειας

Αυτές οι τεχνολογίες συμβάλλουν στη βελτιστοποίηση της χρήσης των πόρων και στη μείωση των σημείων συμφόρησης. Διευκολύνουν επίσης την ενσωμάτωση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας όπως η ηλιακή και η αιολική ενέργεια. Επιπλέον, τα έξυπνα δίκτυα επιτρέπουν τη συνεχή παρακολούθηση για την ελαχιστοποίηση των αποτυχιών και των διαταραχών και την υποστήριξη της δυναμικής διαχείρισης φορτίου καθώς και της αποθήκευσης της υπερβολικής ενέργειας.

Παρά τα πολλά πλεονεκτήματα, τα έξυπνα δίκτυα αντιμετωπίζουν επίσης προκλήσεις, όπως ζητήματα ασφάλειας δεδομένων, διαλειτουργικότητας και απαραίτητων επενδύσεων σε υποδομές. Η αποδοχή και η συμμετοχή των χρηστών πρέπει να προωθηθούν για να εξασφαλιστεί η επιτυχία αυτών των συστημάτων.

Το μέλλον των δικτύων ηλεκτρικής ενέργειας, ιδίως μέσω του έργου του HPGL στο κιτ και της εφαρμογής έξυπνων δικτύων, είναι ζωτικής σημασίας για την αειφόρο και αποτελεσματική ενεργειακή παροχή. Σύμφωνα με το research-und-wissen.de Η αύξηση της χρήσης των έξυπνων πλέγματος θα αναμένεται τα επόμενα χρόνια, τα επόμενα χρόνια, τα επόμενα χρόνια, τα επόμενα χρόνια.