Een slimme kijk op onderstations automatisering – deel 2

Energietransitie
Energiecentrales zijn voorlopig nog steeds de primaire bron van elektrische energie. Het aantal locaties waar elektriciteit wordt gegenereerd neemt toe. Deze bronnen vormen een steeds belangrijker onderdeel van de energielevering. De toename wordt versterkt en versneld doordat veel landen zich bewust zijn van hun verplichting om meer hernieuwbare energie te gaan gebruiken in plaats van energie uit fossiele brandstoffen op te wekken.

Nieuwe energieleveranciers
Overheden moedigen hernieuwbare energie-initiatieven uit het bedrijfsleven en van particulieren aan. Dit brengt nieuwe uitdagingen met zich mee om het overschot aan gewonnen energie te distribueren. In de nieuwe elektrische energie-economie zijn virtuele energiecentrales als onderdeel van het energiedistributienetwerk niet meer weg te denken. De uitdagingen die dit met zich meebrengt, kunnen worden opgelost met behulp van IIoT-technologie.

Virtuele centrales
Het idee dat virtuele energiecentrales de toekomstige problemen kunnen oplossen, klinkt bemoedigend. Het uitrollen van oplossingen en de technologie die hiervoor benodigd is, is echter geen gemakkelijke taak. Een van de uitdagingen die overwonnen dient te worden om dit soort energieopwekking op te nemen in het elektriciteitsnet, is integratie van zonne- en windenergie,
en dat is gemakkelijker gezegd dan gedaan.

Netinstabiliteit
Wanneer er veel van dit soort aansluitingen zijn, kan dat nadelige gevolgen hebben zoals spanningsschommelingen en omgekeerde stroomrichtingen, waardoor instabiliteit in het net kan ontstaan. Elektriciteitsnetten dienen hiervoor aangepast te worden, inclusief een manier om op de juiste wijze de gegenereerde en de afgenomen stroom te verrekenen. Controllers en inverters aan de uiteinden van het net dienen gemonitord te worden voor een goede systeemintegratie en om netinstabiliteit te voorkomen.

Sleutel tot succes
Virtuele energiecentrales vragen communicatie-oplossingen die voor een naadloze data-overdracht kunnen zorgen tussen de bestaande landelijke systemen en de nieuwe energie-opwekkers. Data-uitwisseling wordt de sleutel tot succes. De rekenkracht en communicatiemogelijkheden van Moxa IIoT-gateways leveren hieraan een belangrijke bijdrage. De gegevens van inverters, meters, transformatoren en andere edge-apparatuur kunnen op deze manier worden samengevoegd om zo tot een stabiel netwerk te komen.

Cruciale factor
Een cruciale factor voor het succesvol toepassen van virtuele energiecentrales is het inschatten van de hoeveelheid vermogen die opgewekt kan gaan worden uit zonne- en windenergie. Parameters als het weer (temperatuur, luchtvochtigheid en windsnelheid), gegevens over de technische toestand van windmolens en zonnepanelen en het rendement van de inverters spelen allemaal mee voor het inschatten van de hoeveelheid te leveren energie. Nieuwe systemen krijgen steeds meer intelligentie terwijl oude(re) systemen deze intelligentie niet hebben en niet in staat zijn real-time data te verwerken. Intelligente systemen dragen bij aan veiliger communicatie.

Betrouwbaarheid en integratie
Moxa IIoT-gateways, aangevuld met I/O-modules, zijn in staat om deze taak op zich te nemen. Deze gateways zijn ontwikkeld om real-time data te verzamelen en deze veilig te transporteren naar een Cloud-omgeving of naar centrale servers. Moxa IIoT-gateways zijn speciaal ontwikkeld om goed te functioneren in een omgeving waarin zonnecellen (PV) en windmolens opereren. Deze naadloze integratie zorgt ervoor dat grote hoeveelheden data afkomstig van oude energiebronnen en nieuwe virtuele energiecentrales betrouwbaar kunnen worden verwerkt.