Hybridisering

Framtidens energi finns nu – i lagring

Världens energibehov ökar exponentiellt och det finns många vägar för att tillgodose det. Världen håller stadigt och ganska snabbt på att diversifiera sina primära energikällor. Allt eftersom vi övergår från fossila bränslen som olja och kol, via naturgas och kärnkraft till förnyelsebara energikällor som är beroende av vädrets nycker, växer behovet av att minska klyftorna som uppstår när det uppstår obalans mellan strömförsörjning och efterfrågan.

Med en energiförbrukning som beräknas öka med en tredjedel fram till 2035 antar vi utmaningen att få utbud och efterfrågan att anpassas till varandra genom att dra nytta av de bästa teknikerna vi har inom produktion, distribution och effektivitet i konsumtionen. De lösningar vi behöver finns redan i dag och det finns enorma möjligheter att genomföra energieffektiva tekniker: 63 % av energibesparingspotentialen finns inom industrin och i byggnader och 90 % av byggnaderna i EU har inte renoverats för att öka energieffektiviteten. Samtidigt är det dokumenterat att BNP ökar med 1 % årligen som en direkt följd av att energieffektivitetsåtgärder införs.

”Med ökningen av förnybara energikällor i större delen av världen blir förståelsen för och hanteringen av flexibilitet en hörnsten på energimarknaderna.”
Internationella energirådet (IEA), 2017

I USA har energiförlusterna i överföringssystemet för el och distributionssystemet minskat med mer än 25 % sedan 1980. Och minskningar med 40–60 % i den gemensamma energianvändningen som hänför sig till aktuella prognoser förväntas fram till 2050.

För att tillgodose den snabbt stigande efterfrågan på energi, eftersträvar sydostasiatiska länder i allt högre grad att föra en politik för energieffektivitet och har enats om ett gemensamt effektivitetsmål för att minska energiintensiteten med 30 % fram till 2025 jämfört med 2005 års nivå, förutom de nationella målen som vissa länder har.

Under 2017 förväntas den globala energilagringen öka med 47 procent från det redan rekordartade året 2016 vad gäller användningen av ny lagringskapacitet. Marknadskrafterna driver alltså fram en ökad användning av befintliga lösningar och även en utveckling av nya tekniker.

Snabb decentralisering, digitalisering och elektrifiering

Snabb decentralisering, digitalisering och elektrifiering

Den ökade påverkan från förnybara energikällor innebär en snabb utveckling av energisystemen för att tillgodose decentraliseringen. 

Decentralisering: Med en energiproduktion som i allt högre grad är decentraliserad eller ligger nära en kundanläggning försöker energileverantörerna tillgodose den ständigt föränderliga kraven på tillgång och efterfrågan i största möjliga mån. Tekniker som är avgörande för att uppnå jämvikt är distribuerad lagring, mikronät, efterfrågestyrning och energieffektivitetsåtgärder. 

Intelligenta system utvecklas också för att balansera nätet och koppla samman den lokala energiproduktionen med den lokala förbrukningen för att utjämna överskott och brister. Digitaliseringen är en viktig beståndsdel för att underlätta tillväxten av decentraliserade energisystem och möjliggöra en öppen och automatiserad kommunikation i realtid. Vi kommer alltmer att använda smarta mätare, fjärrstyrning och automatiska system. Plattformar för optimering och tillämpning samt smarta utrustningar och enheter kommer att, utöver mätaren, koppla ihop oss ännu mer.

Det är mycket viktigt att påskynda elektrifieringen av många tillämpningar där kolväten används som bränsle för att kunna nå de långsiktiga koldioxidmålen, och elektrifieringen kommer att bli en betydelsefull och spridd resurs. Vi kommer alltmer att övergå till elfordon, smart laddning och värmepumpar, vilka bidrar till att främja lokalproducerad el.

Störningar av elsystemet

Störningar av elsystemet

De tre trenderna decentralisering, digitalisering och elektrifiering har potential att störa det konventionella elsystemet, och de förstärker varandra i en god cykel. Potentialen för störningar drivs på ytterligare av exponentiellt lägre energikostnader, innovativa affärsmodeller och lågt utnyttjande av elnätet.

Hybridlösningarna ger oss den flexibilitet vi behöver

Hybridlösningarna ger oss den flexibilitet vi behöver

Hybridisering i form av energilagring är en av de senaste ledande teknikerna och håller snabbt på att bli en megatrend. Energilagring erbjuder flexibla sätt att göra så att tillgång och efterfrågan möts genom att överbrygga fördröjningen mellan produktion och förbrukning av energi, minska toppbelastningar och överbrygga driftavbrott.

Genom att använda avancerad nätteknik och nättjänster kommer kunderna i framtiden att kunna producera, förbruka och sälja el.

Producera, förbruka, lagra och sälja

Producera, förbruka, lagra och sälja

För kunder i det framtida energisystemet är energilagring det som bemöter de oförutsägbara utmaningarna som vädret (i fråga om förnybara energikällor) och behovet av industriella kunder (med förändringar som hör samman med höga krav). Det är här hybridisering kommer in i bilden.

En snabbtitt på hybridisering

En snabbtitt på hybridisering

En enkel och bred definition av hybridisering är alla system med två eller flera energikällor som samverkar för att fullgöra en uppgift. Den kanske mest allmänt erkända formen av hybridisering i dag är ett hybridfordon där en konventionell förbränningsmotor med framdrivningssystem kombineras med ett elektriskt framdrivningssystem för att skapa hybriddrift. Fördelarna med hybridisering, i detta fall, är bränslebesparingar, förbättringar av prestandan och minskade utsläpp. 

Hybridlösningar implementeras främst av minst ett av följande skäl: 
Att

  • minska eller förändra kapitalkostnaderna (CAPEX) 
  • undvika att överdimensionera system 
  • öka investeringarna i infrastrukturen 
  • ge stöd åt lokal energiproduktion 
  • förebygga instabilitet i energisystem 
  • bistå införandet av förnybara energikällor i nätinfrastrukturen. 

I situationer med överkapacitet kan hybridsystemet styra energi mot lagring. Vid höga efterfrågan finns lagringsmediet tillgängligt som en extra energikälla:

  • minska driftskostnaderna (Opex) 
  • förbättra systemeffektiviteten 
  • öka systemtillgången. 

Hybridsystem kan ge ökad systemeffektivitet och förhindra strömavbrott som orsakas av problem med nätkvaliteten:

  • minska driftavbrott i systemet genom ökad tillförlitlighet när det gäller elkvalitetsfrågor.
Viktiga fördelar med energilagring

Viktiga fördelar med energilagring

Hybridsystemen förväntas fortsätta att öka väsentligt över ett brett tvärsnitt av sjö- och landbaserade industri- och näringslivsområden, särskilt till följd av minskade batterikostnader och ökad energitäthet.

För att implementera hybridisering i din verksamhet kan du få hjälp av Danfoss Drives att införa ett sätt att lagra energi i ett system. Vi erbjuder personligt stöd och andra resurser som kan hjälpa dig att få större insikt i hybridisering där detta är relevant för dina egna applikationer. Du är välkommen att till exempel delta i våra webbinarier.

Förbinder Amsterdam utan uppehåll

Förbinder Amsterdam utan uppehåll

Ett utmärkande projekt med nybyggda färjor i Amsterdam med hybriddrift från el/batteri. Danfoss Drives stöttade projektet med teknik, tester och produkter.

Danfoss Drives energilagringslösningar

Danfoss Drives energilagringslösningar

Energilagring beskrivs ofta som ett viktigt sätt att integrera förnybar energi med kraftproduktion Danfoss utökar omfattningen av sina lösningar för energilagring och utveckling som även fokuserar på optimering av energiförbrukningen. Genom att utrusta både maskiner och hela processer med energilagringssystem går det att avsevärt förbättra elkvaliteten samt uppgradera prestandan och effektiviteten överlag.

Framtidens energisystem kommer att tillhandahålla ytterligare roller för nätet och införliva mycket teknik för kunderna. Danfoss Drives erbjuder produkt-, teknik- och testningslösningar för energilagring i olika hybridiseringstillämpningar för till exempel utjämning av toppbelastning, black start-kapacitet, reservenergi och tidsövergång i flera olika industrier:

Integrering av förnybara energikällor

  • Prognosarbete för energiproduktion
  • Toppbelastningsutjämning
  • Tidsövergång för produktionen

Nätstabilitet – anknutna tjänster

  • Frekvensreglering/tröghetskonkurrens
  • Rullande reserver
  • Överbelastningskapacitet/stimulering
  • Snabbstartande/snabbreaktiv

μGrids

  • Kompensation för toppeffekt på ställverksnivå
  • Reservkraft i störningssituationer

Verkningsgrad

  • Energiproduktionsoptimering i samarbete med diesel- och LNG-generatorer.
  • Förbrukningsoptimering av belastning i marina miljöer
  • Ren energi i hamnar

Ekologi

  • Ren energi i hamnar
  • Tidsövergång, integrering av strömförsörjning från förnybara energikällor

Tillgång till elektricitet

  • Oavbruten strömförsörjning till telekommunikationer, flygplatser och sjukhus

Markkonstruktion och gruvindustri

  • Lokal energiproduktion, främst dieselgeneratorer, optimering av styrning med batteridrift 
  • Hybridisering av maskiner 

Frekvensomriktarprodukter för hybridisering

  • VACON® NXP Grid Converter
    VACON® NXP Grid Converter

    Luft- och vätskekylda frekvensomriktare specifikt konstruerade för energilagring och marina energihanteringstillämpningar.

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

    Maximerar energiavkastningen i hybridlösningar och bidrar till bättre prestanda genom att föra energisupport närmare förbrukningen.