Conversione di potenza intelligente per reti intelligenti

Le reti intelligenti si stanno evolvendo per via di nuove esigenze di fornitura energetica.
Lo sviluppo di reti intelligenti è strettamente collegato all'integrazione di fonti di energia rinnovabile (RES) e veicoli elettrici (EV) nella generazione distribuita (DG) o nelle risorse di energia distribuita (DER) nella rete di fornitura nazionale.
Questa integrazione impone requisiti di conformità impegnativi alle nuove unità di generazione. La maggior parte di queste specifiche è regolamentata e applicata dalle autorità di regolamentazione nazionali.

L'equilibrio tra fornitura e consumo è un obbiettivo complesso in una rete intelligente.
È qui che Danfoss supporta gli OEM e gli integratori di sistemi con soluzioni di conversione di potenza intelligenti certificate, consentendo di risparmiare tempo, costi e sforzi in test e certificazioni.

Per raggiungere l'equilibrio richiesto tra fornitura e consumo, la conformità alle normative e agli standard locali è una delle considerazioni principali nella progettazione di una rete intelligente. I requisiti di conformità riguardano i codici di sicurezza, EMC e di rete.
Tali codici, standard e regolamenti disciplinano la progettazione, la costruzione, l'installazione, la messa in funzione e il funzionamento di tutto il sistema, con l'obiettivo di proteggere la salute pubblica, la sicurezza e il benessere.

Una delle ultime tendenze nelle reti intelligenti è l'integrazione del "link mancante": l'immagazzinamento energetico o energy storage.
L'immagazzinamento energetico consente alla rete di adattarsi senza problemi a consumi imprevisti e a fonti di produzione di energia.
Spesso, l'immagazzinamento viene implementato sotto forma di batterie, o sistemi di accumulo di energia a batteria, BESS. Naturalmente, anche i sistemi di accumulo di energia sono soggetti a requisiti di conformità locali.

Smart grids con l'energy storage

Le reti intelligenti tramite accumulo di energia facilitano il cambiamento del tempo di fornitura di energia per superare la naturale imprevedibilità di molte fonti di energia rinnovabile. Forniscono inoltre un'alimentazione di backup in caso di interruzione e picchi di corrente, consentendo ai progettisti di ridurre le apparecchiature a valori nominali minori per la gestione di carichi regolari e non per carichi di picco.

Instabilità della rete

In una rete distribuita, le variazioni nella fornitura di energia e nei consumi causano picchi e disturbi.
L'immagazzinamento energetico attenua picchi e disturbi, in modo che l'alimentazione di rete possa funzionare in modo costante alla domanda media di energia, che di solito è relativamente bassa.
Ciò significa che la rete può trasportare molta più energia con cavi più piccoli, consentendo così un minore investimento di capitale.

Energia di back-up

Allo stesso tempo, il sistema di accumulo di energia può anche fornire energia di backup in caso di scarsità di energia dalla rete, ad esempio a causa di distacco di carico o blackout non pianificati.

Durante lo spegnimento, il supporto dall'accumulo energetico consente ai consumatori di mantenere il funzionamento per un certo periodo di tempo.

Time shifting

Il time shifting ridistribuisce l'energia per ottimizzare i costi, immagazzinando l'energia nei periodi in cui i costi energetici della rete sono ridotti e fornendo energia dallo stock quando i costi energetici sono elevati.
Il time shifting viene utilizzato anche per ottenere un uso più efficiente dei generatori diesel, in modo che essi possano funzionare a piena potenza e immagazzinare l'energia in eccesso nella batteria.

Smart grid enabler

Le reti intelligenti con accumulo di energia integrato facilitano il cambiamento del tempo di fornitura di energia per superare la naturale imprevedibilità di molte fonti di energia rinnovabile.
Guarda questo video esemplificativo.

Come l'energy storage migliora la qualità di potenza

Rete tradizionale: Il carico dei consumatori crea picchi nella rete di alimentazione

Rete intelligente con storage energetico: L’accumulo in batterie elimina i picchi di potenza sulla rete di alimentazione in modo che il carico del consumatore non causi praticamente alcun disturbo. Tutto ciò porta a buona qualità di potenza e riduzione dei costi in infrastrutture

Reti intelligenti

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Conformità ai codici di rete

Nascono nuove tecnologie, la generazione distribuita aumenta la sua quota nel mix energetico e gli standard e le normative di sicurezza cambiano nel tempo da un paese all'altro. Nella progettazione di sistemi ibridi, tutti questi fattori devono essere debitamente valutati e incorporati, pertanto i progettisti devono affrontare molteplici sfide e incertezze.

Una serie di requisiti locali influenzano la conformità del progetto, la sua costruzione, la relativa manutenzione e altro ancora. I codici, gli standard e i regolamenti applicabili per il componente o il sistema si basano su questi fattori:

Paese/regione in cui il dispositivo/sistema verrà distribuito
Identificazione della giurisdizione dell'autorità (AHJ)
Soggetti terzi che conducono attività
Punto di connessione, PoC/PCC
MV/LV
Applicazione o tecnologia

Codici, standard e normative moderni aggiungono molte complessità e costi allo sviluppo di nuovi progetti e sistemi a causa dei requisiti tecnici, delle verifiche e delle procedure legali.
Ogni AHJ può intraprendere attività volte a verificare la conformità e pertanto può richiedere documentazione, test e simulazione. Un modo per semplificare la certificazione complessiva del sistema è tramite la pre-certificazione individuale della conformità per ogni singolo componente all'interno del sistema.
Per semplificare i processi di progettazione, collaudo, messa in servizio e manutenzione, Danfoss aggiorna e certifica continuamente i propri prodotti secondo gli standard più recenti e più importanti.

Conversione di potenza per reti intelligenti

Quando si integra l'accumulo di energia e diverse fonti energetiche nella rete, le soluzioni intelligenti Danfoss di conversione energetica migliorano le prestazioni della rete e riducono i requisiti di investimento di capitale. Gli OEM e gli integratori di sistemi possono utilizzare progetti di riferimento Danfoss per semplificare la progettazione e la costruzione dei loro impianti di alimentazione, risparmiando tempo, costi e fatica nel collaudo e nella certificazione.

Le soluzioni Danfoss supportano un'ampia varietà di tecnologie per la generazione di energia e soluzioni di accumulo di energia:

Settore eolico

Solare, fotovoltaico

Settore idroelettrico

Sistemi di accumulo energetico in batterie BESS

Inverter Danfoss

Accumulo energetico ad aria compressa CAES

Energia maremotrice

Energia geotermica

Celle a combustibile

Perfetto equilibrio tra domanda e offerta

Migliora le prestazioni attraverso un miglior utilizzo dell'energia

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Conversione di potenza containerizzata

Le reti intelligenti sono sistemi complessi per natura. Vengono comunemente implementati in luoghi remoti, come isole o comunità remote, sulla base di una risorsa energetica locale.

In questi ambienti, le soluzioni di conversione di alimentazione containerizzata offrono al cliente un buon livello di integrazione del sistema, protezione delle apparecchiature e vantaggi logistici.

Danfoss supporta gli integratori di sistema (SI) nella progettazione di sistemi con la libertà di ottimizzare le prestazioni in base ai componenti preferiti. Il nostro obiettivo è aiutare i clienti a ottenere il vantaggio competitivo nell'offerta di progetti, fornendo strumenti e progetti di riferimento per semplificare la progettazione del loro sistema.
Ad esempio, Danfoss è in grado di fornire modelli 3D configurabili e disegni in 2D della nostra offerta prodotti.

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