По оценкам Международного агентства по возобновляемым источникам энергии (IRENA), к 2050 году 90 % электроэнергии в мире может и должно производиться из возобновляемых источников, поэтому ведущие технологические компании направляют свои усилия на создание «зеленых» технологий.
Изменение климата — это глобальная чрезвычайная ситуация, проблема, которая требует скоординированных решений на всех уровнях и международного сотрудничества, чтобы помочь странам перейти к низкоуглеродной экономике. Для решения этой проблемы и ее негативных последствий мировые лидеры на Конференции ООН по изменению климата (COP21) 12 декабря 2015 года совершили значительный прорыв, заключив историческое Парижское соглашение.
На сегодняшний день 193 страны плюс Европейский Союз подписали Партнерство «Более зеленое будущее» и установили свои цели по углеродной нейтральности.
Это означает скорейшее достижение энергетической трансформации и безуглеродного развития, использование большего количества возобновляемых ресурсов, изменение способа использования энергии и применение новых технологий для снижения выбросов. Наука говорит нам, что если мы не сократим производство ископаемого топлива на 6% каждый год к 2030 году, ситуация будет ухудшаться.
Этот сценарий несет в себе новые возможности и новые проблемы для возобновляемой энергетики. В ближайшие 5 лет в мире будет использовано столько же возобновляемой энергии, сколько за последние 20 лет.
Conforme a datos de Renewables 2022, la última edición del informe anual de la AIE sobre el sector, se espera que la capacidad mundial de energía renovable aumente en 2 400 gigavatios (GW) durante el periodo 2022-2027, una cantidad equivalente a toda la capacidad energética de China en la actualidad.
Огромный прогнозируемый рост за пятилетний период на 30% превышает прогнозируемый рост всего год назад, что подчеркивает скорость, с которой правительства придают больший политический вес возобновляемым источникам энергии.
Согласно отчету, в ближайшие пять лет на возобновляемые источники энергии будет приходиться более 90% мирового прироста электроэнергии, они обгонят уголь и станут крупнейшим источником электроэнергии в мире к началу 2025 года.
Согласно отчету компании Huawei, 10 ведущих тенденций в области цифровой энергетики для более экологичного будущего:
Тенденция 1: интеграция PV+ESS. По мере того, как все больше возобновляемых источников энергии поступает в электрические сети, возникает ряд сложных технических вопросов, связанных со стабильностью системы, балансировкой мощности и качеством электроэнергии.. Поэтому необходим новый режим управления для повышения управляемости и отзывчивости активной/реактивной мощности и активного смягчения колебаний частоты и напряжения.
Благодаря интеграции фотоэлектрических систем и систем хранения энергии, а также технологии формирования сети, мы можем построить «умные генераторы PV+ESS», которые используют управление источником напряжения вместо управления источником тока, обеспечивают сильную инерционную поддержку, стабилизацию переходного напряжения и возможность устранения неисправностей. Это позволит перевести фотоэлектрическую энергию из режима слежения за сетью в режим формирования сети, что поможет увеличить мощность фотоэлектрической энергии.
Tendencia 2: Alta densidad y confiabilidad. Высокая мощность и надежность оборудования в фотоэлектрических установках будет трендом. Возьмем в качестве примера фотоэлектрические инверторы; в настоящее время напряжение постоянного тока инверторов увеличивается с 1100 В до 1500 В.
Благодаря применению новых материалов, таких как карбид кремния (SiC) и нитрид галлия (GaN), а также интеграции технологий цифровых технологий, силовой электроники и терморегулирования, по оценкам, в ближайшие пять лет плотность мощности инверторов увеличится примерно на 50 %, при этом можно будет поддерживать высокую надежность.
Направление 3: Силовая электроника на уровне модуля (MLPE). Под влиянием отраслевой политики и технологических достижений распределенная фотоэлектрическая энергетика в последние годы активно развивается. Перед нами стоят такие задачи, как улучшить использование ресурсов крыши, обеспечить высокую энергоэффективность и безопасность системы PV+ESS. Поэтому необходимо более тонкое управление.
Тенденция 4: Модульное хранение энергии. По сравнению с традиционными централизованными решениями ESS, решение Smart String ESS использует распределенную архитектуру и модульную конструкцию. Utiliza tecnologías innovadoras y gestión inteligente digital para optimizar la energía a nivel de paquete de baterías y controlar la energía a nivel de rack. Это обеспечивает более высокую выгрузку энергии, оптимальные инвестиции, простоту эксплуатации и обслуживания, а также безопасность и надежность на протяжении всего жизненного цикла ЭСС.
Тенденция 5: Улучшение управления на уровне ячеек. Подобно фотоэлектрическим системам, движущимся в сторону MLPE, литиевые BESS будут развиваться в сторону меньшего уровня управления. Только усовершенствованное управление на уровне элементов батареи может лучше решить вопросы эффективности и безопасности. В настоящее время традиционная система управления аккумулятором (BMS) может только обобщать и анализировать ограниченные данные, и практически невозможно обнаружить неисправности и генерировать предупреждения на начальной стадии.
Поэтому BMS должна быть более отзывчивой, интеллектуальной и даже прогнозирующей. Это опирается на сбор, расчет и обработку большого количества данных и технологии искусственного интеллекта для поиска оптимального режима работы и проведения профилактических мероприятий.
Тенденция 6: Интеграция PV+ESS+Grid. Что касается производства электроэнергии, то мы все чаще видим практику строительства баз чистой энергии на основе PV+ESS, которые поставляют электроэнергию в центры нагрузки по линиям электропередачи сверхвысокого напряжения. Что касается потребления энергии, то виртуальные электростанции (ВЭС) становятся все более популярными во многих странах.
VPP объединяют массивные распределенные фотоэлектрические системы, ESS и управляемые нагрузки, а также реализуют гибкое планирование для блоков генерации и хранения энергии для достижения экономии пиковой мощности и т.д. Поэтому создание стабильной энергетической системы, объединяющей PV+ESS+Grid для поддержки поставок PV-энергии и подачи в сеть, станет ключевой мерой для обеспечения энергетической безопасности.
Тенденция 7: Повышенная безопасность. Безопасность является краеугольным камнем развития фотоэлектрической промышленности и ESS. Это требует от нас систематического рассмотрения всех сценариев и связей и полной интеграции силовой электроники, электрохимии, терморегулирования и цифровых технологий для повышения безопасности системы.
На фотоэлектрических станциях неисправности, вызванные стороной постоянного тока, составляют более 70 % всех неисправностей. Поэтому инвертор должен поддерживать интеллектуальное отключение струны и автоматическое обнаружение разъемов.
В сценарии распределенной фотоэлектрической системы функция AFCI (защита от дуговых замыканий) станет стандартной настройкой, а функция быстрого отключения на уровне модуля обеспечит безопасность обслуживающего персонала и пожарных.
В сценарии ESS необходимо использовать множество технологий, таких как силовая электроника, облако и искусственный интеллект, для реализации усовершенствованного управления ESS, начиная с элементов батареи и заканчивая всей системой. Традиционный режим защиты, основанный на пассивном реагировании и физической изоляции, меняется на автоматическую активную защиту, реализуя многомерный дизайн безопасности от аппаратного до программного обеспечения и от структуры до алгоритма.
Тенденция 8: Безопасность и надежность. Помимо преимуществ, фотоэлектрические системы также имеют ряд рисков, включая безопасность оборудования и информационную безопасность. Риски безопасности оборудования в основном связаны с простоями, вызванными поломками. Риски информационной безопасности связаны с атаками на внешние сети.
Чтобы справиться с этими вызовами и угрозами, предприятия и организации должны создать комплексный набор механизмов управления «безопасностью и надежностью», включая надежность, доступность, безопасность и отказоустойчивость систем и устройств. Мы также должны обеспечить защиту личной и экологической безопасности, а также конфиденциальность данных.
Тенденция 9: Цифровизация. Традиционные фотоэлектрические установки требуют большого количества оборудования и не имеют каналов информации и сбора данных. Большинство команд не могут «общаться» друг с другом, что делает очень сложным внедрение изысканного менеджмента.
С внедрением передовых цифровых технологий, таких как 5G, Интернет вещей (IoT), облачные вычисления, сенсорные технологии и большие данные, фотоэлектрические станции могут отправлять и получать информацию, используя «биты» (потоки информации) для управления «ваттами». (энергетические потоки). Вся связь генерация-передача-хранение-распределение-потребление является видимой, управляемой и контролируемой.
Тенденция 10: Внедрение искусственного интеллекта. По мере того, как энергетическая отрасль переходит в эпоху управления данными, сбор, использование и максимизация ценности данных становятся одной из главных задач отрасли. Технологии ИИ могут широко применяться в области возобновляемой энергетики и играть незаменимую роль во всем жизненном цикле PV+ESS, включая производство, строительство, эксплуатацию и техническое обслуживание, оптимизацию и эксплуатацию.
Слияние ИИ и таких технологий, как облачные вычисления и большие данные, становится все глубже, что приведет к обогащению цепочки инструментов, ориентированных на обработку данных, обучение, развертывание и мониторинг безопасности. В области возобновляемой энергетики ИИ, как и силовая электроника и цифровые технологии, станет движущей силой глубокой трансформации отрасли.
Эти интеллектуальные энергетические тенденции, которые изменят мир в сторону более экологичного будущего, стали реальностью. Согласно «Перспективам перехода к мировой энергетике» Международного агентства по возобновляемым источникам энергии (IRENA), проверенные технологии для энергетической системы с нулевым энергопотреблением уже в значительной степени существуют. Возобновляемая энергия, зеленый водород и современная биоэнергетика будут доминировать в мире энергетики в будущем, чтобы сдержать рост температуры до 1,5°C и остановить необратимое глобальное потепление.
90% всех решений по декарбонизации в 2050 году будет приходиться на возобновляемые источники энергии за счет недорогого прямого электроснабжения, эффективности, электрификации конечного потребления на основе возобновляемых источников энергии, а также «зеленого» водорода. Технологии улавливания и удаления углерода в сочетании с биоэнергетикой обеспечат сокращение CO₂ на «последней миле» на пути к энергетической системе с нулевым энергопотреблением.
Новости взяты с сайта Energía Estratégica
