Das Gleichgewicht verschiedener Energiequellen, einschließlich erneuerbarer Energien, stellt den effizientesten und nachhaltigsten Ansatz für den aktuellen und zukünftigen Energiebedarf dar. Als Chance für diese Herausforderung wird die effiziente Steuerung der Hardware in Verbindung mit der Verwaltung und Optimierung durch Virtuelle Kraftwerke dargestellt.
Morteza Seraj, Director of Process Automation für die EMEA Industrial Automation Division, gibt einen praktischen Einblick, wie virtuelle Kraftwerke auf die heutigen Herausforderungen reagieren. Die Entwicklung von Softwaresteuerungs- und elektrischen Hardwarelösungen für erneuerbare Energien und die Verteilung der elektrischen Produktion sind zwei große Herausforderungen, denen potenzielle Verbesserungen der Energieeffizienz in der Elektroindustrie gegenüberstehen. Kombinierte Lösungen wie virtuelle Kraftwerke (Virtual Power Plants) projizieren das Konzept weiter: Diese Anlagen können verwendet werden, um den Übergang von der traditionellen Stromerzeugung zu erneuerbaren zu begünstigen, wobei einige Einschränkungen und die für grüne Energiequellen charakteristische Variabilität kompensiert werden. Angesichts der jüngsten Trends im Stromerzeugungssektor und der Unternehmensphilosophie von Mitsubishi Electric, zu einer grüneren Zukunft beizutragen, hat sich das japanische Unternehmen auf Steuerungslösungen und Energielösungen für die erneuerbare und dezentrale Stromerzeugung konzentriert.
Dies sind zwei der Haupttreiber für die Verbesserung der betrieblichen Energieerzeugung und -effizienz im Stromsektor. In den letzten Jahrzehnten hat Mitsubishi Electric erfolgreiche Energieprodukte und -projekte aus Abfall (Energy from Waste), Kraft-Wärme-Kopplung (Combined Heat and Power) sowie kombinierte Kälte-, Wärme- und Kraftwerke entwickelt; ihnen zu helfen, die effizientesten Quellen der Energieerzeugung und -umwandlung zu werden, die sie sein können. Der andere Aspekt unseres Beitrags zur Energieeffizienz besteht darin, wie unsere Lösungen Endverbrauchern und kleinen Erzeugern helfen, effizienter zu arbeiten. Während die eine Kategorie von Kunden Stromerzeuger umfasst, umfasst die andere auch Stromverbraucher. Mit den integrierten Lösungen für Automatisierung und Strom will das japanische Unternehmen, dass beide Kategorien mit höchster Energieeffizienz arbeiten. Das Ziel von Mitsubishi Electric ist es, Energieerzeugern und -verbrauchern dabei zu helfen, ihren Eigenverbrauch zu optimieren, indem ihnen effizientere und zuverlässigere Prozesssteuerungsoptionen sowie Lösungen für das elektrische Gleichgewicht der Anlage angeboten werden.
Sind virtuelle Kraftwerke Teil von Industrie 4.0?
Das Konzept des Virtuellen Kraftwerks wurde bewusst nicht als Industrie-4.0-Lösung entwickelt. Es ist eine von vielen Entwicklungen auf dem Weg der Automatisierung und Datenverarbeitung, die mit Industrie 4.0 zusammenfallen. Allerdings sollten Energiemanagement und -steuerung und Industrie 4.0 nicht als zwei sich gegenseitig ausschließende Bereiche betrachtet werden. Es gab und wird immer einen Bedarf an Energiemanagement und -überwachung geben. Die Qualität und Kapazität dieser Funktion unterliegen jedoch einer ständigen Verbesserung mit zukünftigen Entwicklungen in den Datenerfassungs- und Mess-, Übertragungs- und Verarbeitungstechnologien. Der Raum für diese Entwicklung war in den letzten Jahren exponentiell und bereitete den Boden für die Schaffung von Mehrwertlösungen wie virtuellen Kraftwerken. Der Schlüsselfaktor für diese letzte Entwicklungsphase ist Industrie 4.0.
Umstellung auf Erneuerbare
Wir glauben, dass Virtuelle Kraftwerke den Übergang von konventioneller Stromerzeugung zu erneuerbaren Energien stark unterstützen werden. Bei allen unbestreitbaren Vorteilen der Erneuerbaren Energien gibt es aber auch erhebliche Nachteile, da sie den Nettonutzen einiger Endverbraucher einschränken. Für die meisten Nutzer fehlt es den einzelnen erneuerbaren Energiequellen an Flexibilität; auf die Tatsache beschränkt zu sein, dass es Sonnenlicht gibt oder dass der Wind weht; Das Verbrauchsverhalten muss nicht unbedingt mit der Verfügbarkeit von Sonnenlicht oder Wind einhergehen. Zweitens ist seine Verfügbarkeit unvorhersehbar – stellen Sie sich eine Situation vor, in der es einen Sandsturm in einer Wüste gibt, in der Hunderte von Megawatt Solarenergie installiert sind. Erneuerbare Energien sind offensichtlich die umweltfreundlichsten Energiequellen und werden immer günstiger. Doch jeder Profi in der Energiebranche weiß, dass beim Thema Energie Zuverlässigkeit und Versorgung an erster Stelle stehen. Das war so in einer Zeit, als konventionelle Energie eine beherrschende Stellung hatte: Flexibilität. Die virtuelle Energiesteuerung (Virtual Power Control) schafft es, eine Kombination aus flexiblen erneuerbaren Energien zu etablieren und sie zu einer sicheren Quelle der Energieversorgung zu machen. Dies wird erreicht, indem die wirtschaftlichsten und verfügbaren Quellen der Energieerzeugung und -speicherung koordiniert werden, um eine gegebene Last zu jeder Zeit zu erfüllen. Damit wird ein großes Hindernis für die maximale Integration erneuerbarer Energien in das Stromnetz beseitigt.
Ist die Blockchain-Technologie relevant?
Die Blockchain-Technologie ist heute ein heißes Thema und hat das Potenzial, einen großen Beitrag zum Übergang des Energiesektors von einem herkömmlichen System zentraler Steuerung zu einer verteilten und dennoch sicheren Energiematrix zu leisten. Da es in einer Blockchain keinen zentralen Datenspeicher- und -verarbeitungsort gibt, gibt es keine Kopien, es gibt eine einzelne Entität eines bestimmten Datenblocks, der auf die verschiedenen teilnehmenden Knoten verteilt wird. Dieses einzigartige Merkmal kann die Robustheit des Datenverarbeitungs- und Steuerungssystems gegenüber externen Cyber-Bedrohungen erhöhen, da es notwendig ist, das gesamte verteilte System zu kopieren, um es zu manipulieren.
Daher kann die Blockchain-Technologie verwendet werden, um die größte Sorge von politischen Entscheidungsträgern und Regulierungsbehörden hinsichtlich der Anfälligkeit zukünftiger Energiesysteme für Cyberangriffe auszuräumen. Es gibt jedoch auch einen Vorbehalt zu machen und dass wir uns in den frühen Stadien der Erforschung befinden, wie Blockchain in unserer Branche eingesetzt werden kann. Wir sollten uns die Zeit nehmen und die Lösungen testen, bevor wir zu viel über die Ergebnisse spekulieren.
Mach den nächsten Schritt
Die Kombination der derzeit verfügbaren Technologie hat das Potenzial, weitreichende Verbesserungen der Gesamtenergieeffizienz sowohl im Hinblick auf die Erzeugungskapazität als auch auf die Verteilung einzuführen. Durch den Einsatz modernster Automatisierungssteuerungen, Energiemanagement-Equipment und Softwarelösungen, einschließlich Mischsystemen wie virtuellen Kraftwerken, können verschiedene Energiequellen integriert und unsere Energielandschaft optimiert werden.
