Интелигентно свързване в мрежa

Индустриалната революция се движи стремително напред в световен мащаб. Нейните технологични иновации промениха обществото, като значително се намали бедността и едновременно с това се повиши средната продължителност на живот. При все това става все по-очевидно, че изкопаемите горива, които стоят зад този прогрес, ще доведат до изменение в климата, което може би ще бъде катастрофално. Изгарянето на тези енергийни източници произвежда парникови газове като въглероден диоксид и метан, които допринасят за глобалното затопляне. От 1970 г. до днес CO2-емисиите са се увеличили над два пъти в световен мащаб – от 15 900 000 тона на 36 200 000 тона през 2017 г. 

Растеж въпреки ограниченията

Днес, на прага на Четвъртата индустриална революция, която движи напред дигиталната трансформация на обществото и икономиката, изменението на климата и декарбонизацията се превърнаха в ключов фактор в нашите дейности. В същото време световното население постоянно нараства – факт, който и занапред ще изисква непрекъснат икономически растеж. До 2050 г. Жителите на Земята ще станат почти десет милиарда. От тези десет милиарда приблизително 70% ще живеят в градовете. И въпреки намаляващите ресурси всички тези хора ще разчитат на чиста и благоприятна околна среда. Включително на ефективна транспортна инфраструктура или надеждно снабдяване с питейна вода. За нашето по-нататъшно съществуване през 21 век без съмнение решаваща роля ще играе непрекъснатото енергийно снабдяване.

Какво точно означава това? Какви предизвикателства ни е подготвило бъдещето? И кой ще поеме отговорността за тяхното разрешаване? В началото на индустриалната революция производството на електроенергия беше силно децентрализирано. Това се промени с течение на времето и настъпи обрат, довел до големите централизирани електроцентрали. Днес отново се връщаме към началото. Този път, разбира се, с последователни действия. В рамките на един комплексен подход днес собствениците на сгради, производителите на енергия и енергоразпределителните дружества се сблъскват с по-сложни предизвикателства, които същевременно отварят изключителни възможности. Това важи в голяма степен за сградите и свързаните с тях системи, защото те са отговорни за приблизително 40% от световното потребление на енергия. Siemens приема тези предизвикателства, като разработва решения, които по интелигентен начин свързват енергийните системи със сградите и създават благоприятни за хората и околната среда жизнени пространства. Обединяването на тези две области ще създаде интелигентна инфраструктура за мрежи, сгради и промишлени съоръжения – един вид екосистема, която интуитивно реагира на нуждите на хората и едновременно с това опазва планетата за бъдещите поколения.

Комплексна енергийна система

Тези екосистеми все повече използват декарбонизирана и децентрализирана енергия. По този начин ролята на сградите придобива все по-голямо значение на енергийния пазар. Днес много от новите сгради вече произвеждат собствена енергия и то в нарастващ процентен дял от възобновяеми енергийни източници. Въпреки това възниква необходимост от нови решения, за да се задоволи растящото търсене на електрическа енергия, което през следващите десет години ще се удвои. Същевременно трябва да се намерят начини за балансиране на колебанията в наличието и достъпа до възобновяеми енергийни източници. В производството на електроенергия локалните системи за съхраняване на електрическа енергия, както и секторните интерконектори, биха могли да дадат своя принос в задоволяването на търсенето, като например се създадат връзки между сградите и станциите за зареждане на електрически автомобили.

В бъдеще сградите и инфраструктурите трябва да са в състояние интелигентно да управляват консумацията си на енергия. Комбинацията от децентрализирано производство и съхраняване на излишъците от енергия дава възможност точно да се предвидят както търсенето, така и необходимият за това микс от ресурси. Предприемането на подобни мерки ще оптимизира търсенето, ще намали разходите и ще повиши наличността. Освен това за интелигентното управление на сградите и снабдителните мрежи ще е необходимо да се осигури непрекъснат обмен на информация за всички участващи компоненти.

Съществуват многобройни възможности за свързване на произвеждащите и консумиращите енергия екосистеми. Те се простират от интелигентното управление на мрежи и системи, сградната автоматизация и системите за управление чак до разпределителните уредби, вентили и сензори. Съществен елемент, който стои в центъра на тази нова екосистема на интелигентната инфраструктура и засяга напасването на енергоснабдяващите системи към сградите и индустриалните съоръжения, са децентрализираните енергийни системи.

Ключов компонент „децентрализация“

Нарастването на децентрализираните енергийни системи води до по-разнородно и динамично енергоснабдяване с различни участници и многопластови енергийни, информационни и финансови източници, които могат да бъдат управлявани независимо и/или локализирано, но едновременно с това са присъединени към по-голяма мрежа. Експертите предвиждат високи темпове на растеж на технологиите в рамките на децентрализираните енергийни системи. Според прогнозите ръстът на пазара за системи за съхранение на енергия ще надхвърли 10% годишно до 2024 г. Ин-фраструктурата за електрически автомобили ще нарасне с повече от 30% , а пазарът за децентрализирани енергийни системи като цяло ще се увеличи с почти 10%.

Като обобщение може да се каже, че локалните, децентрализирани и контролируеми решения за производство и съхранение на енергия ще направят възможни за крайните потребители локалната устойчивост или дори пълната независимост от мрежата, често в комбинация с допълнителни икономически предимства. Тези предимства са от полза и за мрежовите оператори. Локалните решения могат да управляват търсенето по такъв начин, че да се намалят пиковите натоварвания, когато бъде достигнат лимитът на производствените мощности. По този начин излишъкът от енергия може да се продава на пазара. Несъмнено много от тези предимства все още не са реалност в голям мащаб. И все пак цифрите от вече осъществените децентрализирани енергийни проекти говорят сами за себе си. Независимо проучване по тази тема показва, че операторите на децентрализирани енергийни системи (за разлика от традиционното производство) могат да постигнат понижение на производствените разходи между 8 и 28%, при амортизация на вложения капитал за период от три до седем години. При това въглеродните емисии спадат в същия мащаб.

Използването на тези нови възможности и предимства ще помогне да се създаде околна среда, която се управлява от интелигентни ресурси и която ни гарантира три основни ползи: екологичност, сигурно и надеждно енергоснабдяване и икономическа изгода. По пътя към бъдещето на енергията темите за декарбонизацията, децентрализацията и дигитализацията са неразривно свързани. Целта е интелигентно и устойчиво производство, разпределение и използване на енергията. За да се постигне това, е необходим интензивен фокус върху главната цел. Към това се отнася всичко – от интелигентните енергийни концепции до секторните интерконектори и от инфраструктурата за електрически автомобили до интеграцията на енергията от възобновяеми източници в електрическата мрежа. Днес вече има на разположениеляват да се направят значителни крачки напред в тази област. За да бъде ефектът още по-голям, засега не са необходими нови закони, наредби или технологични разработки. Градовете, предприятията и гражданите могат активно да участват в намаляването на негативното влияние на човешката дейност върху климата, за да се създаде благоприятно за хората и околната среда жизнено пространство.