Rozwiązania dla Mikrosieci Energetycznych

Obejrzyj pełne wideo tutaj.

Czym jest mikrosieć energetyczna?

Mikrosieci to niewielkie systemy wytwarzania i dystrybucji energii pracujące pod różnymi obciążeniami, w tym cieplnymi, oraz korzystające z rozproszonych zasobów energetycznych (DER), np. silniki rozproszone, odnawialne źródła energii i instalacje do jej magazynowania.

• Mikrosieci mogą pracować jako układ odizolowany lub instalacja mająca jasno wyznaczone granice (parametry) fizyczne i elektryczne w przypadku podłączenia do sieci zewnętrznej.
• Wielkość mikrosieci waha się zwykle od 0,1 do 10 MW, choć wartości te mogą być wyższe w zastosowaniach przemysłowych i komercyjnych.
• Dawniej mikrosieci wykorzystywano przede wszystkim do dostępu do zewnętrznej sieci zasilania i zasilania awaryjnego. Obecnie i w perspektywie przyszłości zyskają na znaczeniu jako rozwiązania zapewniające odporność i zrównoważone/oszczędne alternatywy dla publicznej sieci dystrybucyjnej.

Obejrzyj nasz krótki film o przykładowej mikrosieci dla lotniska w Pensylwanii.

Zakres typowej mikrosieci

Typowa mikrosieć obejmuje dyspozycyjne rozproszone zasoby energii (dDER), inne zasoby energetyczne, np. instalacje fotowoltaiczne, oraz układy do magazynowania, np. akumulatorowy system magazynowania energii (BESS).

Rozwój mikrosieci lokalnych z rozwiązaniem kogeneracyjnym, oprócz poprawy niezawodności zasilania, umożliwia dostarczanie energii cieplnej, zwiększa sprawność całkowitą oraz zapewnia dalsze zmniejszenie śladu węglowego

Podstawowe czynniki, które zachęcają do tworzenia lokalnych mikrosieci, to:

• potrzeba poprawy niezawodności dostaw energii elektrycznej lub,
• chęć odejścia od kosztownych scentralizowanych źródeł energii, szczególnie w godzinach szczytowego zapotrzebowania lub,
• potrzeba zmniejszenia śladu węglowego wytwarzanego przez firmę / społeczność dzięki zastosowaniu kogeneracji jako bardziej efektywnego sposobu wytwarzania energii w porównaniu ze źródłami scentralizowanymi lub;
• możliwość połączenia tradycyjnej kogeneracji lokalnej korzystającej z paliw gazowych z odnawialnymi źródłami energii.

Zalety mikrosieci

• Integracja odnawialnych źródeł energii
  Dzięki inteligentnemu zarządzaniu dyspozycyjnymi rozproszonymi zasobami energii (dDER), np. silnikami oraz tzw. niestabilnymi DER, czyli fotowoltaiką i wiatrem, mikrosieci mogą korzystać z szerokiej gamy odnawialnych źródeł energii bez uszczerbku dla niezawodności dostaw energii.
  
  
• Oszczędzanie energii w szczycie (peak shaving)
  W połączeniu z akumulatorowymi systemami magazynowania energii (BESS) mikrosieć może obniżać obciążenia szczytowe przez rozładowywanie akumulatorów w godzinach wysokiego zapotrzebowania i ich ponowne ładowanie, gdy zapotrzebowanie spada. Istnieje możliwość obniżenia opłat mocowych. Peak shaving umożliwia również odłożenie w czasie inwestycji w infrastrukturę sieciową.
  
  
• Praca wyspowa
  Po podłączeniu do sieci zewnętrznej funkcja arbitrażu cenowego w czasie rzeczywistym może stanowić znaczący strumień przychodów na rzecz poprawy opłacalności i zwiększenia zwrotu z inwestycji dla mikrosieci.
  
  
• Niezawodne zasilanie / praca wyspowa
  Mikrosieć można odłączyć od sieci głównej w przypadku awarii tej ostatniej. W reżimie wyspowym praca z DER optymalizuje się pod kątem odporności i niezawodności. Płynna synchronizacja ponownego podłączenia do sieci głównej.
  
  
• Gorąca rezerwa 
  Stabilna praca w trybie wyspowym dzięki dynamicznemu zarządzaniu gorącą rezerwą. Akumulatorowe systemy magazynowania energii (BESS) dodatkowo zwiększają wydajność paliwową i zmniejszają ślad węglowy.
  
  
• Usługi pomocnicze
  Mikrosieć wspiera sieć przesyłową dzięki ułatwianiu realizacji odpowiedzi na popyt, a także zapewnianiu regulacji mocy biernej, częstotliwości oraz napięcia.
  
  
• Zoptymalizowany pobór własny
  Zmniejsza koszty energii przy niskich taryfach gwarantowanych. Nadwyżki energii ze źródeł odnawialnych można magazynować i wykorzystywać w razie potrzeby.

Podejście Jenbacher

Sterownik mikrosieci

Kontynuując dziedzictwo już wcześniej bogatego w funkcje sterownika głównego Jenbacher, nowy sterownik mikrosieci Jenbacher integruje szeroki wachlarz rozproszonych zasobów energii (DER), np. odnawialne źródła energii i urządzenia do jej magazynowania, a na dodatek zapewnia wysoką niezawodność zasilania i nieprzerwany czas pracy instalacji. 

Ten lokalnie zainstalowany  sterownik zaprojektowano tak, aby utrzymać stabilności mikrosieci, w tym zasobów DER i obciążeń niezależnie od wymuszonych warunków pracy. W trybie  pracy wyspowej nasz kontroler mikrosieci dba o rzecz najważniejszą, czyli niezawodność zasilania, poprzez utrzymywanie częstotliwości i napięcia dla dowolnego scenariusza przyjmowania obciążenia w sieci. Jednocześnie optymalizuje wykorzystanie przyłączonych rozproszonych źródeł energii (DER) na rzecz uzyskania maksymalnej niezawodności, aby zapobiec zanikowi zasilania. Jeżeli wystąpi całkowity zanik zasilania (co jest mało prawdopodobne), sterownik mikrosieci i agregat Jenbacher mogą uruchomić instalację w celu odzyskania zasilania (tzw. black start).

Poznaj kontroler mikrosieci Jenbacher, który zapewnia zrównoważony rozwój i odporność mikrosieci. Może nawet jeszcze bardziej poprawić wydajność ekonomiczną mikrosieci, zwiększając wydajność operacyjną i rentowność dzięki optymalizacji myPlant firmy INNIO Group.

myPlant Optimization

Dodatkowo zwiększamy opłacalność i optymalizujemy zarządzanie energią dzięki podłączeniu mikrosieci do opcjonalnego rozwiązania myPlantOptimization. Jest to rozwiązanie oparte na sztucznej inteligencji (SI), które pozwala przyjąć podejście holistyczne, poprawiając tym samym efektywność pracy wszystkich obsługiwanych instalacji: od silnika i pompy ciepła po urządzenia do przechowywania ciepła oraz instalację fotowoltaiczną, przy jednoczesnym uwzględnieniu wymogów operacyjnych i celów rocznych.

Dostępne tylko w wybranych państwach.

*Terminy „optymalizacja/optymalizować” odnoszą się do generowanych automatycznie zaleceń w zakresie działań, które rozwiązanie myPlant podejmuje przy zarządzaniu energią na rzecz poprawy bieżących warunków handlu energią elektryczną i skutecznego wykorzystywania zasobów przez instalację.

Gdy niezawodne dostawy energii są najważniejsze

Rozwiązania oparte na silnikach gazowych są szczególnie ważne, gdy mikrosieć dostarcza energię do miejsc, w których nieprzerwane zasilanie ma najwyższe znaczenie (np. w szpitalach, centrach danych, przemyśle przetwórczym, itd.).

Silniki Jenbacher osiągają pełną moc wyjściową w ciągu kilku minut, zapewniając mikrosieci niezbędną moc natychmiast, gdy jest potrzebna.

Na dodatek silniki Jenbacher mogą być bardziej przyjazne dla środowiska niż silniki diesla dzięki ogólnie niższemu poziomowi emisji. Właśnie dlatego silniki gazowe często stosuje się w mikrosieciach z rozwiązaniami kogeneracyjnymi z uwagi na rosnące wymogi ochrony środowiska. Rozwiązania Jenbacher zapewniają elastyczność paliwową dzięki wersjom silników zoptymalizowanych dopracy na paliwach gazowych różnej jakości. Świetnie nadają się również do pracy w wysokiej temperaturze otoczenia i na dużych wysokościach n.p.m.

Silniki Jenbacher korzystają z paliwa gazowego, dlatego zapewniają dynamiczny rozruch w razie potrzeby, aby wytwarzać energię w godzinach szczytowego zapotrzebowania. Często silniki gazowe okazują się mniej awaryjne w sytuacji często występujących rozruchów i odstawień w porównaniu z przemysłowymi turbinami gazowymi. Dzięki temu klienci zyskują niezbędną swobodę manewrowania oszczędzaniem energii w okresach zapotrzebowania szczytowego (peak shaving).

Zalety kogeneracji i trigeneracji

Nasi klienci na całym świecie stosują rozwiązania kogeneracyjne INNIO Group do zasilania w różnorodnych zastosowaniach, np. produkcji przemysłowej, handlu, obiektach komunalnych, szklarniach i wielu innych.

• Kogeneracja. Nasze silniki gazowe Jenbacher pracują w zastosowaniach wymagających wysokosprawnej kogeneracji. Kogeneracja (CHP) oznacza jednoczesne wytwarzanie ciepła i energii elektrycznej (oprócz wydajnego wytwarzania energii elektrycznej instalacje CHP Jenbacher zamieniają ciepło odpadowe powstające podczas pracy silnika w gorącą wodę użytkową lub parę). Takie rozwiązanie jest zazwyczaj bardziej wydajne w porównaniu z osobnym wytwarzaniem energii w elektrowniach i kotłowniach. Rozwiązania kogeneracyjne bazujące na silnikach Jenbacher pracują ze sprawnością całkowitą nawet 95%, co zapewnia maksymalnie wydajną konwersję energii z gazu w energię użytkową. W rezultacie zwiększa to sprawność mikrosieci z rozwiązaniem kogeneracyjnym i zmniejsza ślad węglowy.
  
  

• Trigeneracja. Zależnie od potrzeb warto zastanowić się nad zastosowaniem połączonych systemów chłodzenia, wytwarzania ciepła i energii elektrycznej (CCHP), zwanych również układami trigeneracyjnymi lub trójgeneracyjnymi. Taki układ stanowi połączenie instalacji kogeneracyjnej i absorpcyjnych agregatów chłodniczych. Silniki Jenbacher zapewniają wydajne rozwiązanie do klimatyzacji lub chłodzenia. Urządzenia kogeneracyjne odznaczają się wysoką sprawnością i niskim poziomem emisji. Natomiast absorpcyjne agregaty chłodnicze to oszczędna i ekologiczna alternatywa dla chłodzenia konwencjonalnego z wykorzystaniem agregatów sprężarkowych. Połączenie dwóch powyższych elementów zapewnia doskonałą oszczędność paliwa, wyklucza konieczność stosowania czynników chłodniczych HCFC/CFC i obniża poziom emisji.
   

Odpowiednie rozwiązanie dla Twojego źródła energii

• Gazy odnawialne. Nasze silniki pracują wydajnie nie tylko na gazie ziemnym. Mogą również korzystać z biogazu, gazu wysypiskowego, ściekowego oraz innych gazów, co skutecznie pomaga klientom w osiągnięciu celów w zakresie ochrony środowiska.
  
  
• Wodór. Urządzenia Jenbacher są przygotowane do pracy z wodorem („Ready for H₂”). Nasz pierwszy silnik wodorowy trafił na rynek wiele lat temu. Silniki Jenbacher można zasilać mieszanką gazu i wodoru, jak i zasilać czystym wodorem. Większość zainstalowanych wcześniej silników na gaz ziemny i inne rodzaje gazu można przekształcić w jednostki wodorowe.

*Co do zasady, jednostki Jenbacher z oznaczeniem „Ready for H₂” można w przyszłości przystosować do pracy nawet ze 100% wodorem. Szczegółowe informacje na temat kosztów i harmonogramu planowanej konwersji mogą się różnić i wymagają indywidualnych ustaleń.

Elastyczne i skalowalne rozwiązania zintegrowane

Urządzenia Jenbacher mogą działać w ramach nowopowstających projektów mikrosieci lub przedsięwzięć związanych z modernizacją istniejących mikrosieci.

Elastyczność ma kluczowe znaczenie dla integracji. Dlatego rozwiązania Jenbacher możemy dostarczyć w postaci modułów do montażu w budynku lub jako rozwiązania zintegrowane: jednostki kontenerowe do wytwarzania energii lub rozwiązania kogeneracyjne/trigeneracyjne.

Kontenery Jenbacher są dostępne do silników typu 2, 3, 4 i 6. Dzięki naszemu kilkudziesięcioletniemu doświadczeniu, udało nam się dostarczyć ponad 3000 jednostek w zabudowie kontenerowej, silniki Jenbacher w kontenerach zapewniają optymalną wydajność w różnych warunkach terenowych. Ponieważ stosujemy identyczne standardy jakościowe dla całego kontenera i samego silnika, nasze rozwiązania kontenerowe dają niesamowitą niezawodność, która zaspokoi Twoje potrzeby związane z wytwarzaniem energii elektrycznej i ciepła.

 

Rozwiązania kontenerowe Jenbacher przynoszą klientom wiele korzyści dzięki charakterystycznym cechom produktu:

Cechy produktu

• Pakiet ze zintegrowanymi układami pomocniczymi
• Niewielkie wymagania powierzchni zabudowy
• Wszystkie elementy doskonale dopasowane i przystosowane do jednostkowychwymagań danej lokalizacji.

Korzyści dla klienta

• Szybki i łatwy montaż u klienta; mniej prac budowlanych i montażowych, które trzeba koordynować na miejscu
• Kontener zajmuje mniej miejsca w lokalizacji
• Optymalna wydajność agregatu, którą zapewnia producent OEM

Dowiedz się więcej o rozwiązaniach kontenerowych Jenbacher.