Hybridizace

Rostoucí vliv obnovitelných zdrojů znamená, že se energetický systém rychle vyvíjí a přizpůsobuje se decentralizaci. 

Decentralizace: Vzhledem k tomu, že výroba energie je stále častěji umístěna decentralizovaně v místě zákazníka nebo v jeho blízkosti, snaží se výrobci energie co nejlépe vyhovět neustále se měnícím požadavkům na nabídku a poptávku. Zásadními technologiemi pro dosažení rovnováhy jsou distribuované skladování, mikrosítě, odezva na straně poptávky a opatření v oblasti energetické účinnosti. 

V souladu s tím se vyvíjejí inteligentní systémy, které zajišťují rovnováhu sítě a propojují místní výrobu energie s místní spotřebou, čímž vyrovnávají přebytky a nedostatky. Digitalizace je zásadní složkou usnadňující růst decentralizovaných energetických systémů a umožňuje otevřenou, automatizovanou komunikaci v reálném čase. Budeme stále více využívat inteligentní měření, dálkové ovládání a automatizační systémy. Kromě měřičů nás budou ještě více propojovat optimalizační a agregační platformy a inteligentní spotřebiče a zařízení.

Urychlení elektrifikace mnoha aplikací tradičně poháněných uhlovodíky má zásadní význam pro dlouhodobé cíle v oblasti uhlíku a bude představovat relevantní distribuovaný zdroj. Budeme stále více přecházet na elektromobily, inteligentní nabíjení a tepelná čerpadla, která se zase hodí pro lokálně vyráběnou energii.

Tři trendy decentralizace, digitalizace a elektrifikace mají potenciál narušit konvenční systém elektrické energie a vzájemně se posilují v příznivém cyklu. Potenciál k narušení dále podporují exponenciálně klesající náklady na energii, inovativní obchodní modely a nízké využití aktiv elektrické sítě.

Hybridizace v podobě skladování energie je jednou z předních technologií poslední doby a rychle se stává megatrendem. Skladování energie nám nabízí flexibilní způsoby, jak zajistit soulad mezi nabídkou a poptávkou tím, že překlenuje zpoždění mezi výrobou a spotřebou energie, tlumí špičkové zatížení a překlenuje výpadky.

Pomocí technologií a služeb na okraji sítě budou zákazníci v budoucím energetickém systému vyrábět, spotřebovávat, skladovat a prodávat elektřinu.

Pro zákazníky v budoucím energetickém systému je skladování energie řešením výzev spojených s nepředvídatelností, jako je počasí (ve vztahu k obnovitelným zdrojům energie) a potřeby průmyslových zákazníků (s přirozenými změnami špičkových odběrů). Zde vstupuje do hry hybridizace.

Jednoduchá a široká definice hybridizace je jakýkoli systém se dvěma nebo více zdroji energie, které působí společně, aby splnily určitý úkol. Snad nejčastěji uznávanou formou hybridizace je dnes hybridní vozidlo, kde je konvenční pohonný systém se spalovacím motorem kombinován s elektrickým pohonným systémem, čímž vzniká "hybridní" pohonné ústrojí. Výhodou hybridizace je v tomto případě úspora paliva, zlepšení výkonu a snížení emisí. 

Hybridní řešení se zavádějí především z alespoň jednoho z těchto důvodů:

• Snížit nebo odložit kapitálové výdaje (CAPEX) 
• Vyhnout se předimenzování systému 
• Odložit investice do infrastruktury 
• Podpořit lokální výrobu energie 
• Zabránit energetické nestabilitě 
• Napomáhat začlenění obnovitelných zdrojů energie do infrastruktury sítě 

V situacích nadměrné nabídky může hybridní systém nasměrovat energii do úložiště. Když je poptávka vysoká, lze využít akumulační médium a poskytnout další zdroj energie;

• Snížit provozní náklady (OPEX) 
• Zlepšit účinnost systému 
• Zvýšit dostupnost systému 

Hybridní systémy mohou zvýšit účinnost systému a zabránit výpadkům energie způsobeným problémy s kvalitou sítě;

• Snížit dobu výpadku systému zvýšením odolnosti v případě problémů s kvalitou energie.

Očekává se, že hybridizace systémů bude nadále výrazně narůstat v širokém průřezu pozemních i námořních průmyslových a obchodních odvětví, zejména díky snižování nákladů na baterie a zvyšování hustoty energie.

Chcete-li zavést hybridizaci do svého provozu, můžete získat pomoc od společnosti Danfoss Drives při zavádění prostředků pro ukládání energie do systému. Poskytujeme osobní podporu a další zdroje, které vám pomohou získat větší přehled o hybridizaci tam, kde je to ve vašich vlastních aplikacích relevantní. Můžete se například zúčastnit našich webových seminářů.

Pozoruhodný projekt nově postavených trajektů v Amsterdamu s elektrickým/bateriově-hybridním pohonem. Společnost Danfoss Drives projekt podpořila inženýrskými pracemi, testováním a produkty.

Skladování energie je často popisováno jako klíčový faktor pro integraci obnovitelných zdrojů energie do výroby energie. Společnost Danfoss rozšiřuje záběr skladování energie a vyvíjí řešení, která se zaměřují také na optimalizaci spotřeby energie. Vybavením strojů i celých procesů systémy skladování energie je možné výrazně zlepšit kvalitu energie a zvýšit výkon a celkovou účinnost.

Energetický systém budoucnosti bude zajišťovat další role pro síť a zahrne mnoho zákaznických technologií. Společnost Danfoss Drives nabízí produkty, inženýrská a testovací řešení pro ukládání energie v různých hybridizačních aplikacích, například pro vyrovnávání špičkového zatížení, schopnost startu ze tmy, záložní energii a časový posun v řadě průmyslových odvětví:

Integrace obnovitelných zdrojů energie

• Předpověď výroby energie
• Úspora energie ve špičkách
• Časový posun výroby

Stabilita sítě - pomocné služby

• Regulace frekvence/emulace setrvačnosti
• Spinningové rezervy
• Schopnost přetížení/posílení
• Rychlý start/reakce

Sítě

• Kompenzace špičkového výkonu na úrovni rozvodny
• Záložní výkon při poruchách

Účinnost

• Optimalizace výroby energie ve spolupráci s dieselovými a LNG generátory
• Optimalizace spotřeby zátěže v námořním prostředí
• Čistá energie v přístavech

Ekologie

• Čistá energie v přístavech
• Časový posun, integrace obnovitelných zdrojů energie

Dostupnost elektrické energie

• Nepřetržité dodávky elektřiny pro telekomunikace, letiště a nemocnice

Výstavba pozemků a těžba

• Místní výroba energie, obvykle dieselové elektrocentrály, optimalizace provozu pomocí baterií 
• Hybridizace strojů