Przy czekających w kolejkach do przyłączenia projektach z obszaru odnawialnych źródeł energii o mocy 3 000 gigawatów, modernizacja systemu energetycznego ma kluczowe znaczenie dla wspierania transformacji w kierunku czystej energii.

Zwiększona integracja energii wiatrowej i słonecznej z systemami energetycznymi powoduje zakłócenia i zmniejsza stabilność systemu.

Hitachi Energy wprowadza Grid-enSureTM, w pełni zintegrowane portfolio rozwiązań do stabilizacji systemów energetycznych poprzez wzmacnianie przesyłu, zarządzanie wahaniami częstotliwości i napięcia systemu oraz eliminowanie ograniczeń mocy.

Paryż, Francja / Zurych, Szwajcaria, 27 sierpnia 2024 roku – Hitachi Energy wzywa do podjęcia natychmiastowych działań w kierunku rozbudowy globalnych sieci energetycznych, ograniczenia „wąskich gardeł” w przyłączeniach i przyspieszenia transformacji energetycznej poprzez zwiększenie wdrażania innowacyjnych technologii energoelektronicznych.

W kolejkach do przyłączenia do sieci oczekują obecnie projekty związane z odnawialnymi źródłami energii o mocy 3 000 gigawatów (GW), co odpowiada pięciokrotności mocy fotowoltaicznych i wiatrowych oddanych do użytku w 2022 r. Szacuje się, że do 2040 r. należy wybudować lub zmodernizować 80 mln km sieci, co wymaga podwojenia do 2030 r. inwestycji w infrastrukturę sieciową do ponad 600 mld USD rocznie (IEA).

Rosnąca penetracja odnawialnych źródeł energii, decentralizacja wytwarzania energii oraz elektryfikacja i dekarbonizacja tradycyjnych gałęzi przemysłu opartych na paliwach kopalnych tworzą trudne środowiska operacyjne dla systemów elektroenergetycznych. Ze względu na bardziej zmienne przepływy mocy, mniejszą inercję i przewidywalność, do wspierania zdalnego zrównoważonego wytwarzania energii wymagane są coraz bardziej kontrolowalne połączenia międzysystemowe i zielone korytarze energetyczne, bezpośrednio zasilające miasta. Inercja ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia ogólnej stabilności sieci.

Aby rozwiązać te kwestie i zaspokoić potrzeby szybko ewoluującego systemu energetycznego, Hitachi Energy prezentuje dziś na paryskiej sesji CIGRE 2024 Grid-enSureTM - portfolio w pełni zintegrowanych rozwiązań, które pomagają zwiększyć elastyczność, odporność i stabilność sieci w kierunku przyspieszenia zrównoważonej transformacji energetycznej.

Grid-enSure wnosi nowe holistyczne podejście do projektowania, planowania i obsługi obecnych i przyszłych systemów elektroenergetycznych. Portfolio opiera się na rozległych usługach doradczych i konsultingowych Hitachi Energy w zakresie rozwoju i modernizacji sieci, wewnętrznym spersonalizowanym łańcuchu wartości dla energoelektroniki i zaawansowanych systemów sterowania, a także bogatej wiedzy specjalistycznej w zakresie projektowania systemów zasilania i sterowania. 

Usługi konsultingowe Hitachi Energy pomagają również klientom zrozumieć przyszłe wyzwania i odpowiednie rozwiązania Grid-enSure, aby im sprostać. Technologie te łączą istniejące i przyszłe rozwiązania energoelektroniczne Hitachi Energy, takie jak technologia przesyłu prądu stałego wysokiego napięcia (HVDC), kompensatory statyczne (STATCOM i Enhanced STATCOM), statyczne przetwornice częstotliwości (SFC), technologie z zakresu prądu stałego średniego napięcia (MVDC), rozwiązania w obszarze magazynowania energii i technologie półprzewodnikowe.

– Znajdujemy się w decydującym momencie transformacji energetycznej. Przy bezprecedensowym poziomie przyłączania źródeł energii odnawialnej na całym świecie, musimy ponownie rozważyć sposób projektowania, planowania i obsługi systemów elektroenergetycznych, aby wspierać szybkie tempo transformacji energetycznej - powiedział Niklas Persson, dyrektor zarządzający biznesu Stacji i Systemów Elektroenergetycznych w Hitachi Energy. – Same tradycyjne rozwiązania w zakresie technologii zasilania nie są w stanie zapewnić niezbędnej szybkości i funkcjonalności, których wymagają sieci zasilane energią odnawialną, dlatego potrzebne jest bardziej holistyczne podejście. 

Rozwiązania energoelektroniczne Grid-enSure obejmują zaawansowaną technologię półprzewodnikową - w całości produkowaną we własnym zakresie - umożliwiającą szybką i bezpieczną konwersję i kontrolę przepływów energii, dzięki wyższej gęstości mocy i optymalnej częstotliwości przełączania. 

– Najnowocześniejsze systemy sterowania zapewniają mikrosekundową reakcję na potrzeby sieci, gwarantując wymaganą elastyczność dzięki zaawansowanym funkcjom sterowania, takim jak formowanie sieci, syntetyczna inercja, szybka reakcja częstotliwościowa, kontrola napięcia, interoperacyjność i wiele innych. Dzięki temu portfolio Grid-enSure znajdzie się w samym sercu transformacji systemu elektroenergetycznego - powiedziała Inés Romero, dyrektor ds. zarządzania produktami i strategią biznesu Stacji i Systemów Elektroenergetycznych w Hitachi Energ

Szacuje się, że w samym europejskim obszarze synchronicznym do 2030 r. potrzeba 450 gigawatosekund (GWs) dodatkowej energii1, aby sprostać wymaganiom inercji. W przeszłości wymóg ten był zaspokajany przez duże wirujące generatory synchroniczne i maszyny. Rozwiązania Grid-enSure firmy Hitachi Energy, takie jak Enhanced-STATCOM, magazynują energię w postaci superkondensatorów kontrolowanych przez półprzewodniki o dużej mocy, podwajając współczynnik wykorzystania energii i zmniejszając wymaganą moc zainstalowaną o 20 procent lub więcej w porównaniu z konwencjonalnymi rozwiązaniami2.

Ponadto technologie takie jak HVDC, STATCOM i rozwiązania w zakresie magazynowania energii mogą pomóc w stabilizacji napięcia i częstotliwości, poprawiając niezawodność operacyjną i zmniejszając potrzebę budowy nowych elektrowni.

Inwestycje w technologie STATCOM nowej generacji na całym świecie mogą skutkować nawet o 40 procent niższą emisją CO2 w ciągu 30-letniego okresu eksploatacji w porównaniu z tradycyjnymi alternatywami, podczas gdy inwestycje w HVDC Light® firmy Hitachi Energy przynoszą ponad 65-procentową redukcję śladu węglowego w porównaniu z tradycyjną technologią HVDC. 

Grid-enSure w akcji

Grid-enSure to kluczowe rozwiązanie stojące za udanym uruchomieniem Caithness Moray-Shetland w Szkocji, wiodącego na świecie wieloterminalowego systemu przekształtników napięcia HVDC, integrującego wytwarzanie energii wiatrowej na odległych wyspach. Zapewnia on wydajność i odporność sieci poprzez stabilizację sieci prądu przemiennego w Caithness dzięki kontroli formowania sieci, a także farmy wiatrowej Viking na Szetlandach za pomocą regulacji częstotliwości i napięcia prądu przemiennego. Co więcej, umożliwia sieci szybkie reagowanie w celu niezawodnego dostarczania równoważnego zużycia energii dla około 10 milionów domów w Wielkiej Brytanii.

W pierwszej instalacji w TransnetBW w Niemczech, która dostarcza energię do 11 milionów ludzi i wielu gałęzi przemysłu, Grid-enSure poprawi jakość energii, wnosząc prawie 2 GW do poziomu inercji sieci i pomagając zmniejszyć emisję CO2 nawet o 40 procent w ciągu 30-letniego okresu eksploatacji w porównaniu z tradycyjnymi alternatywami. Ponadto zaawansowane funkcje sterowania, takie jak kontrola formowania sieci, zapewniają znaczną poprawę w porównaniu z poprzednimi rozwiązaniami.

Nowa instalacja Waratah Super Battery w pobliżu Sydney jest obecnie w budowie, a jej działanie będzie wspierane przez najnowocześniejszą technologię konwerterów mocy3. Po ukończeniu, bateryjny system magazynowania energii pomoże Australii osiągnąć cel na 2030 r. w zakresie energii odnawialnej, jakim jest dodawanie 33 000 gigawatogodzin (GWh) każdego roku. System BESS o mocy 850 megawatów/1680 megawatogodzin będzie obejmował 288 systemów przekształcania energii (PCS).

Innym przykładem jest praca doradcza i konsultingowa Hitachi Energy przy projektowaniu u wybrzeży Norwegii unikalnego i rekordowego połączenia prądu przemiennego o długości 250 km. Dzięki integracji technologii STATCOM i kondensatorów szeregowych sterowanych tyrystorowo, rozwiązanie to dostarcza energię wodną do przybrzeżnych zasobów ropy i gazu, minimalizując ich ślad węglowy. 

Strona internetowa Grid-enSure >> https://www.hitachienergy.com/markets/utilities/energy-transmission/grid-ensure 

***

Hitachi Energy jest światowym liderem technologicznym, który dąży do zapewnienia zrównoważonej przyszłości energetycznej dla wszystkich. Udoskonalamy światowy system energetyczny tak, aby stał się bardziej zrównoważony, odporny i bezpieczny. Wspólnie z klientami i partnerami pracujemy nad tym, aby zapewnić zrównoważoną przyszłość energetyczną dla obecnych i przyszłych pokoleń. Hitachi Energy może poszczycić się udokumentowanym doświadczeniem i niezrównaną bazą zainstalowanych rozwiązań w ponad 140 krajach, gdzie obsługujemy klientów z sektorów użyteczności publicznej, przemysłu, transportu, centrów danych i infrastruktury. Oferując innowacyjne rozwiązania i usługi, obejmujące integrację z systemem elektroenergetycznym łącza wysokiego napięcia prądu stałego (HVDC) o mocy ponad 150 gigawatów (GW), pomagamy zwiększyć wydajność łańcucha wartości energetyki, dzięki czemu energia elektryczna jest bardziej dostępna dla wszystkich. Wspólnie z interesariuszami z różnych sektorów i obszarów geograficznych, umożliwiamy cyfryzację potrzebną do przyspieszenia transformacji energetycznej w kierunku neutralnej węglowo przyszłości. Nasza siedziba główna znajduje się w Szwajcarii, a w 90 krajach zatrudniamy około 45 000 osób, generując obroty o wartości około 13 mld USD.

• https://www.hitachienergy.com
• https://www.linkedin.com/company/hitachienergy
• https://twitter.com/HitachiEnergy