Hybridisaatio

Energian tulevaisuus on nyt, ja se on varastointi

Maailman energiantarve kasvaa eksponentiaalisesti, ja sen tyydyttämiseen on useita keinoja. Maailma monipuolistaa energian pääasiallisia lähteitään vakaasti ja sangen nopeasti. Siirtyessämme fossiilisista polttoaineista kuten öljystä ja hiilestä luonnonkaasujen ja ydinvoiman kautta sääoloista riippuvaisiin uusiutuviin energialähteisiin syntyy tarve korjata epätasapainotilanteita kysynnän ja tarjonnan välillä.

Energiankulutuksen odotetaan kasvavan kolmanneksella vuoteen 2035 mennessä, joten haasteena on saada tarjonta vastaamaan kysyntää käyttämällä parhaita teknologioita tuotantoon, jakeluun ja kulutuksen tehostamiseen. Tarvittavat ratkaisut ovat jo olemassa, ja energiatehokkaissa teknologioissa on valtava potentiaali: 63 % energiansäästöpotentiaalista on teollisuudessa ja rakennuksissa, ja 90 % EU:n rakennuksista ei ole remontoitu energiatehokkaiksi. Samalla BKT kasvaa vuosittain yhden prosentin suorana seurauksena energiatehokkuustoimien käyttämisestä.

"Uusiutuvien käytön lisääntyessä eri puolilla maailma joustavuuden ymmärtämisestä ja hallitsemisesta on tulossa energiamarkkinoiden kulmakivi."
Kansainvälinen energiajärjestö IEA, 2017

Yhdysvalloissa sähkönsiirto- ja -jakelujärjestelmien energiahävikki on pienentynyt 25 % vuodesta 1980. Energiankäytön ennustetaan vähenevän kollektiivisesti 40–60 % nykyisestä vuoteen 2050 mennessä

Nopeasti kasvavaan energiantarpeeseen vastatakseen Kaakkois-Aasian maat ottavat käyttöön energiatehokkuusmenettelyjä, ja ne ovat sopineet kollektiiviseksi tehokkuustavoitteeksi vähentää energiankulutusta 30 % vuoteen 2025 mennessä verrattuna vuoden 2005 tasoon joidenkin maiden kansallisten tavoitteiden lisäksi.

Maailman energiavarastointimarkkinoiden uuden käyttöönotetun varastointikapasiteetin odotetaan kasvavan vuonna 2017 47 prosenttia ennätysvuodesta 2016. Markkinavoimat kiihdyttävät siis olemassa olevien ratkaisujen käyttöä sekä uusien teknologioiden kehittämistä.

Nopea hajauttaminen, digitalisaatio ja sähköistäminen

Nopea hajauttaminen, digitalisaatio ja sähköistäminen

Uusiutuvien energialähteiden kasvava merkitys tarkoittaa, että energiajärjestelmät kehittyvät nopeasti hajautetuiksi. 

Hajauttaminen: Energiantuotanto on yhä enemmän hajautettua asiakkaan kohteisiin tai niiden lähelle, ja energiantuottajien on pyrittävä vastaamaan alati muuttuviin tarjonnan ja kysynnän vaatimuksiin. Tasapainon saavuttamisessa tärkeitä teknologioita ovat hajautettu varastointi, mikrosähköverkot, kysyntään vastaaminen ja energiatehokkuustoimet. 

Vastaavasti älyjärjestelmät kehittyvät tasapainottamaan sähköverkkoa ja kytkemään paikallisen energiantuotannon paikalliseen kulutukseen tasoittaen ylijäämiä ja vajeita. Digitalisaatio on tärkeä tekijä hajautettujen energiajärjestelmien kasvussa, koska se mahdollistaa avoimen, reaaliaikaisen ja automatisoidun tiedonsiirron. Käytämme yhä enemmän älymittareita, kauko-ohjausta ja automaatiojärjestelmiä. Mittareiden ohella optimointi- ja aggregointialustat sekä älykodinkoneet ja -laitteet lisäävät verkottumista.

Monien perinteisesti hiilivetypolttoaineilla toimineiden sovellusten kiihtyvä sähköistyminen on tärkeää pitkän aikavälin hiilitavoitteiden saavuttamisessa, ja se tulee olemaan merkittävä hajautettu resurssi. Siirrymme sähköisiin ajoneuvoihin, älykkääseen lataukseen ja lämpöpumppuihin, jotka tarkoittava paikallisesti tuotettua energiaa.

Energiajärjestelmän hajottaminen

Energiajärjestelmän hajottaminen

Hajauttaminen, digitalisaatio ja sähköistäminen voivat hajottaa perinteistä energiajärjestelmää ja vahvistavat toisiaan positiivisessa kierteessä. Hajotuspotentiaalia lisäävät eksponentiaalisesti kasvavat energiakustannukset, innovatiiviset liiketoimintamallit ja sähköverkon vähäinen hyödyntäminen.

Hybridiratkaisuilla tarvittavaa joustavuutta

Hybridiratkaisuilla tarvittavaa joustavuutta

Hybridisointi energian varastoinnin muodossa on tärkeimpiä uusia teknologioita, ja siitä on pian tulossa megatrendi. Energian varastointi tarjoaa joustavia tapoja kysynnän ja tarjonnan tasapainottamiseen ylittämällä energian tuotannon ja kulutuksen välinen kuilu sekä vaimentamalla huippukuormituksia ja paikkaamalla puutteita.

Sähköverkon huipputeknologioiden ja -palveluiden avulla tulevaisuuden energiajärjestelmän asiakkaat voivat tuottaa, kuluttaa, varastoida ja myydä sähköä.

Tuota, kuluta, varastoi ja myy

Tuota, kuluta, varastoi ja myy

Tulevaisuuden energiajärjestelmän asiakkaille energianvarastointi vastaa esimerkiksi sään arvaamattomuuden haasteisiin ja teollisuusasiakkaiden tarpeisiin Tässä hybridisaatio on avainasemassa.

Hybridisointi pähkinänkuoressa

Hybridisointi pähkinänkuoressa

Hybridisaatio voidaan lyhyesti ja laveasti määritellä järjestelmäksi, jossa vähintään kaksi energianlähdettä toimii yhdessä jonkin tehtävän suorittamiseksi. Tällä hetkellä ehkä tunnetuin hybridimalli on hybridiajoneuvo, jossa perinteiseen polttomoottoriin on yhdistetty sähkömoottori, jolloin ne yhdessä muodostavat hybridivoimansiirtolaitteiston. Hybridisaation etuja ovat tällöin polttoaineensäästöt, suorituskyvyn parantuminen ja vähentyneet päästöt. 

Hybridiratkaisujen käyttöönoton syynä on pääasiallisesti vähintään yksi seuraavista syistä: 

  • Investointikustannusten vähentäminen tai lykkääminen 
  • Järjestelmän ylimitoituksen välttäminen 
  • Infrastruktuuri-investointien lykkääminen 
  • Paikallisen energiantuotannon avustaminen 
  • Energiaepävakauden estäminen 
  • Helpottaa uusiutuvien mukaanottoa sähköverkkoinfrastruktuuriin 

Ylituotantotilanteissa hybridijärjestelmä voi ohjata energiaa varastoon. Kun kysyntä on suurta, varastoa voidaan käyttää lisäenergialähteenä;

  • Käyttökustannusten vähentäminen 
  • Järjestelmän tehokkuuden parantaminen 
  • Järjestelmän käytettävyyden parantaminen 

Hybridijärjestelmän voivat parantaa järjestelmän tehokkuutta ja ehkäistä sähköverkon laatuongelmista johtuvia virtakatkoja;

  • Vähentää järjestelmän seisokkiaikaa parantamalla virranlaatua
Energianvarastoinnin tärkeimmän edut

Energianvarastoinnin tärkeimmän edut

Järjestelmien hybridisoinnin odotetaan lisääntyvän monilla maa- ja meriteollisuuden aloilla sekä kaupallisella sektorilla erityisesti akkujen hintojen laskiessa ja energiatiheyden kasvaessa.

Danfoss Drives voi auttaa toiminnan hybridisoinnin käyttöönotossa tarjoamalla tapoja varastoida energiaa järjestelmään. Tarjoamme henkilökohtaista tukea ja muita resursseja, joiden avulla saat lisätietoja hybridisoinnista omissa sovelluksissasi. Voit esimerkiksi osallistua webinaareihimme.

Amsterdamin pitäminen liikkeessä

Amsterdamin pitäminen liikkeessä

Merkittävä projekti Amsterdamin uusiin sähkö-/akkuhybridipropulsiolauttoihin Danfoss Drives tuki projektia suunnittelussa, testauksessa ja tuotteissa.

Danfoss Drivesin energianvarastointiratkaisut

Danfoss Drivesin energianvarastointiratkaisut

Energian varastointi on tärkeä tekijä, kun halutaan mahdollistaa uusiutuvan energian integroiminen energiantuotantoon. Danfoss on energian varastoinnin lisäksi kehittämässä ratkaisuja, jotka keskittyvät myös energian kulutuksen optimointiin. Varustamalla sekä koneet että kokonaiset prosessit energian varastointijärjestelmillä on mahdollista parantaa merkittävästi sähköenergian laatua, suorituskykyä ja tehokkuutta.

Tulevaisuuden energiajärjestelmä tuo sähköverkolle lisärooleja ja sisällyttää siihen monia asiakkaiden teknologioita. Danfoss Drives tarjoaa tuotteita, suunnittelua ja testausratkaisuja energian varastointiin erilaisissa hybridisointisovelluksissa, kuten huippukuormituksen tasoittamista, pimeä käynnistys -ominaisuutta, varaenergiaa ja ajansiirtoa eri aloilla:

Uusiutuvien energialähteiden integrointi

  • Energiantuotannon ennustaminen
  • Kuormitushuippujen tasoittaminen
  • Tuotannon ajansiirto

Sähköverkon vakaus - apupalvelut

  • Taajuusohjaus/inertiaemulaatio
  • Pyörimisreservi
  • Ylikuormitusmahdollisuus/tehostus
  • Pikakäynnistys/-reagointi

Mikrosähköverkot

  • Huipputehokompensaatio alikeskustasolla
  • Varavirta häiriötilanteissa

Hyötysuhde

  • Energiantuotannon optimointi yhdessä diesel- ja nestekaasugeneraattoreiden kanssa
  • Kulutuksen kuormien optimointi meriympäristössä
  • Puhdasta energiaa satamissa

Ekologisuus

  • Puhdasta energiaa satamissa
  • Ajansiirto, uusiutuvien tehonlähteiden integrointi

Sähkövirran saatavuus

  • Keskeytyksetön virransyöttö tiedonsiirtoon, lentokentille ja sairaaloihin

Maarakennus ja kaivostoiminta

  • Paikallinen energiantuotanto, tyypillisesti dieselgeneraattoreille, toiminnan optimointi akuilla 
  • Koneiden hybridisaatio 

Drivesin hybridisaatiotuotteet

  • VACON® NXP DC/DC Converter
    VACON® NXP DC/DC Converter

    Maksimoi energian tuoton hybridiratkaisuissa ja auttaa parantamaan suorituskykyä tuomalla energiatuen lähelle kulutusta.

  • VACON® NXP Grid Converter
    VACON® NXP Grid Converter

    Ilma- ja nestejäähdytteisiä taajuusmuuttajia, jotka on suunniteltu erityisesti energian talteenottoon ja meriteollisuuden energianhallintasovelluksiin.