Německé město Freiamt zkouší inteligentní řízení energetické sítě

31.1.2018 Freiamt je čtyřtisícové městečko německém v Bádensku-Württembersku poblíž francouzských hranic. Od roku 2015 se zde testuje projekt inteligentního řízení elektroenergetických sítí, jehož zkušební provoz je plánován do poloviny léta 2018. Tento článek přináší o uvedeném projektu některé zajímavé informace.

Město Freiamt využívá již od 80. a 90. let obnovitelné zdroje energie v podobě několika z prvních větrných turbín v Německu. Dnes je díky kombinaci větrné energie, bioplynu a solárních generátorů výroba energie téměř čtyřikrát větší než její spotřeba. Tato koncentrace a různorodost obnovitelných energetických zdrojů byla jedním z klíčových faktorů pro rozhodnutí využít Freiamt jako zkušební lokalitu pro projekt inteligentního řízení sítě spuštěný v roce 2015 společností Netze BW společně s osmi partnery a s podstatnou finanční podporou Spolkového ministerstva hospodářství.

Cílem tohoto projektu je vyvinout a vyzkoušet malou energetickou síť, která bude připravena reagovat na výzvy budoucnosti. Infrastruktura této nové sítě umožní inteligentní koordinaci mezi různými výrobními zařízeními a všemi subjekty, které jsou součástí dodavatelského řetězce, tedy mimo jiné operátory sítě, odběrateli a obchodníky.

Díky rostoucí různorodosti moderních sítí hraje každý z těchto subjektů rozdílnou roli ve výrobě energie i v rámci distribučního řetězce. Metody a řešení vyvinutá při projektu řízení sítě umožní integraci jednotlivých subjektů podle jejich konkrétních potřeb. Část z nich se týká reakcí na fluktuace na straně výroby:

Když jednotlivé generátory, například fotovoltaické jednotky, přechodně nevyrábějí, je třeba takový výpadek kompenzovat tak, aby byl stále dodáván dostatek energie pro uspokojení odběru spotřebitelů.

Na druhou stranu je nevyhnutelnou skutečností, že strana odběru je zároveň ovlivňována změnami v chování spotřebitelů. Jedním z příkladů je tlak na přechod na elektromobily. Německá vláda si stanovila ambiciózní cíl, že do roku 2020 bude na německých silnicích jezdit více než jeden milion elektromobilů, a tento počet bude poté dále vzrůstat. Jedná se o zcela novou výzvu pro řízení dodávek energie, protože vysoký počet elektromobilů připojovaných k síti může pro energetiku znamenat značnou zátěž. Právě projekt řízení sítě má za úkol tuto výzvu řešit. (Poznámka redakce: Zároveň je třeba vidět, že například rozjezd běžné elektrické lokomotivy s vlakem představuje pro energetiku zhruba takovou zátěž, jako současné rychlonabíjení stovky elektromobilů nejvyšším možným výkonem.)

Projekt překročil důležitý milník, když v roce 2017 byla ukončena fáze návrhu a testování a v okolí obce Freiamt byly zahájeny zkoušky v terénu.

Front-end systém zajišťují technologie švýcarského dodavatele Landis+Gyr. Tvoří jej cca 100 měřičů E750 Sym2 podporovaných jednotkami S750-GCU (síťové řídicí jednotky). Tyto produkty byly speciálně vyvinuty ve spolupráci se společností Netze BW pro řízení širokého spektra zařízení v terénu. Přibližně třicet síťových uzlů (sekundárních rozvoden, soukromých domácností a zemědělských podniků) bude využívat nové řídicí a komunikační technologie pro správu cca 700 kW PV systémů, BEMS (systémů energetického managementu budov) a BESS (systémů ukládání energie v bateriích). Místní síť zahrnuje 4 instalace bateriových systémů o kapacitě 9 kWh až 120 kWh, řiditelný distribuční transformátor a jednu dvojitou nabíjecí stanici pro elektromobily.

V různých uzlech infrastruktury pro toto řešení byla instalována měřicí zařízení Landis+Gyr pro měření elektrické energie každou sekundu a dodávání dat do Regionálního systému energetického managementu (REMS) každou minutu. Řízení systému pomocí REMS se aktivuje v případě fluktuací napětí při překročení kritických napěťových úrovní. V rámci tohoto projektu se řízení napětí provádí centrálně díky centralizovanému nastavení systému.

Na základě údajů poskytovaných těmito měřiči nepřetržitě sledujícími a řídícími síť může systém REMS také například automaticky řešit zahlcení sítě snížením zatížení nebo výroby, aktivací bateriových úložišť atp. Systém REMS také umožňuje řízení toku energie v předem stanoveném bodě sítě, například v sekundární rozvodně VN/NN.

Pro možnost ovládání takto komplexní infrastruktury zavedla společnost Netze BW takzvaný „semaforový postup“. Zelené světlo značí, že není předpovídáno žádné zahlcení, zatímco žluté světlo je známkou potenciálního vzniku úzkého hrdla v rámci sítě, a to může vyžadovat určitá omezující opatření zúčastněných subjektů. Například provozovatel virtuální elektrárny může upravit provozní režim svých skladovacích a výrobních zařízení tak, aby předešel předpovídanému přetížení transformátoru. Ovšem i přes provedení potřebných kroků ve fázi žlutého světla může i tak v určitém okamžiku dojít k narušení skutečných technických mezí elektrické sítě v důsledku nepředpokládaných událostí. V takovém případě by červené světlo vyvolalo okamžitá zmírňující opatření aktivovaná automaticky prostřednictvím REMS systému.

Zkušební provoz sítě se plánuje do poloviny léta 2018 a očekává se od ní sběr cenných údajů pro další krok při rozvoji energetické sítě pro budoucí použití.

Landis+Gyr, redakčně upraveno

Foto © Landis+Gyr

 Přečtěte si také:

Stacionární palivočlánková jednotka umí efektivně a bezpečně využívat i bioplyn

19.1.2018 Anaerobní vyhnívací plyn (ADG) je jedním z bioplynů, které vznikají jako odpadní produkt v čističkách odpadních vod, při chovu hospodářských zvířat nebo zpracováním potravinářského odpadu. Jako takový je řazen mezi důležité obnovitelné zdroje, resp. nosiče energie. Na rozdíl od zemního plynu je však mnohem méně bohatý na metan, který je vlastním zdrojem energie, a zároveň plný kontaminantů. Přesto si s tímto problematickým nosičem energie dokáže poradit i takové zařízení, jako palivočlánková energetická jednotka. Důkazem je certifikace pro decentralizovanou výrobu energie, kterou v lednu 2018 získal od kalifornských orgánů 2,8MW stacionární palivočlánkový zdroj SureSource 3000 od FuelCell Energy.

Celý článek zde

10.1.2018 Projekt palivočlánkových vozů taxi v Paříži získal v prosinci 2017 důležitou podporu v oblasti plnicí infrastruktury. K plnicí stanici v ulici Cours Albert 1er, na veřejném parkovišti Pont de l’Alma, která tyto vozy zásobuje vodíkem, přibyla další veřejná plnicí stanice na letišti Paříž Orly. Jde o vůbec první vodíkovou plnicí stanici na francouzském letišti.

 Celý článek zde

18.12.2017 Palivový článek vyrobí vodík pro palivový článek – věta, na první pohled možná znějící jako tisková chyba, je ve skutečnosti stručným shrnutím připravovaného společného projektu amerického výrobce palivových článků FuelCell Energy a japonské automobilky Toyota. Odborná veřejnost byla s tímto projektem seznámena na konci listopadu 2017. Základem projektu bude palivočlánková jednotka SureSource od FuelCell Energy, instalovaná v kalifornském přístavu Port of Long Beach, ležícím asi 40 km od stejnojmenného města. Tato jednotka bude napojená na zdejší zdroj bioplynu ze zemědělského bioodpadu jako vstupní médium. Na výstupu bude produkovat jednak vodík pro palivočlánkové automobily Toyota Mirai a pro prototypový nákladní automobil Toyota třídy 8, a jednak elektrickou energii.

Celý článek zde

Mikrosíť ABB zásobuje energií z fotovoltaiky ostrovní systém na ostrově

15.12.2017 Mikrosítí (anglicky microgrid) rozumíme rozvodnou elektroenergetickou síť omezenou na určitý počet zdrojů energie a míst její spotřeby. Mikrosíť tak vlastně představuje jakousi zmenšenou verzi veřejné energetické soustavy, zpravidla využívající obnovitelné zdroje energie nebo kogeneraci a vytvářenou na principu smart grid. Tak je tomu i v případě unikátního projektu na jihoafrickém ostrově Robben Island, o němž byla česká odborná veřejnost informována v listopadu 2017.

Celý článek zde

Jednoduchá osvětlovací příručka pro obce: užitečný pomocník při zavádění efektivního a šetrného veřejného osvětlení

6.10.2017 Veřejné osvětlení má sice nepatrný podíl na celkové spotřebě energie ve státě a na souvisejících emisích, nicméně jeho podíl na obecních výdajích není zanedbatelný. Ve snaze o zefektivnění se pak mnohé obce stávají snadným objektem rozmanitých prodejců svítidel o rozmanité kvalitě, zpravidla na bázi LED zdrojů. Kromě toho nevhodné použití klasických i moderních svítidel poškozuje přírodu i lidské zdraví (viz rozhovor s Dr. Janem Hollanem). V této situaci přichází na pomoc municipalitám Ministerstvo životního prostředí se Svazem měst a obcí České republiky, které vydaly dokument zvaný „Jednoduchá osvětlovací příručka pro obce“. Zveřejněn byl mj. v září 2017 v newsletteru Priorita na stránkách Státního fondu životního prostředí.

Celý článek zde

Consulting Services: Naše odborné služby

Ing. Jakub Slavík, MBA – Consulting Services je konzultační firma v oblasti inovativních technologií pro dopravu a smart city (včetně energetiky a vodíkových technologií), která rovněž provozuje informační portály www.smartcityvpraxi.cz a www.proelektrotechniky.cz a organizuje odborné akce. V rámci našich odborných služeb Vám nabízíme vypracování strategie smart city, spolupráci na vytváření strategických dokumentů, vytváření a realizace projektů pro smart city, další odborné konzultační služby (studie, průzkumy, analýzy), vytváření a realizace dalších projektů s inovativními technologiemi (automatická vozidla, vodíkové technologie, elektromobilita aj.), specializované vzdělávací akce „na klíč“, prezentační a autorské služby (prezentace na konferencích, portálech). Celý článek zde