Hybridisering

Den ökade påverkan från förnybara energikällor innebär en snabb utveckling av energisystemen för att tillgodose decentraliseringen. 

Decentralisering: Med en energiproduktion som i allt högre grad är decentraliserad eller ligger nära en kundanläggning försöker energileverantörerna tillgodose den ständigt föränderliga kraven på tillgång och efterfrågan i största möjliga mån. Tekniker som är avgörande för att uppnå jämvikt är distribuerad lagring, mikronät, efterfrågestyrning och energieffektivitetsåtgärder. 

Intelligenta system utvecklas också för att balansera nätet och koppla samman den lokala energiproduktionen med den lokala förbrukningen för att utjämna överskott och brister. Digitaliseringen är en viktig beståndsdel för att underlätta tillväxten av decentraliserade energisystem och möjliggöra en öppen och automatiserad kommunikation i realtid. Vi kommer alltmer att använda smarta mätare, fjärrstyrning och automatiska system. Plattformar för optimering och tillämpning samt smarta utrustningar och enheter kommer att, utöver mätaren, koppla ihop oss ännu mer.

Det är mycket viktigt att påskynda elektrifieringen av många tillämpningar där kolväten används som bränsle för att kunna nå de långsiktiga koldioxidmålen, och elektrifieringen kommer att bli en betydelsefull och spridd resurs. Vi kommer alltmer att övergå till elfordon, smart laddning och värmepumpar, vilka bidrar till att främja lokalproducerad el.

De tre trenderna decentralisering, digitalisering och elektrifiering har potential att störa det konventionella elsystemet, och de förstärker varandra i en god cykel. Potentialen för störningar drivs på ytterligare av exponentiellt lägre energikostnader, innovativa affärsmodeller och lågt utnyttjande av elnätet.

Hybridisering i form av energilagring är en av de senaste ledande teknikerna och håller snabbt på att bli en megatrend. Energilagring erbjuder flexibla sätt att göra så att tillgång och efterfrågan möts genom att överbrygga fördröjningen mellan produktion och förbrukning av energi, minska toppbelastningar och överbrygga driftavbrott.

Genom att använda avancerad nätteknik och nättjänster kommer kunderna i framtiden att kunna producera, förbruka och sälja el.

För kunder i det framtida energisystemet är energilagring det som bemöter de oförutsägbara utmaningarna som vädret (i fråga om förnybara energikällor) och behovet av industriella kunder (med förändringar som hör samman med höga krav). Det är här hybridisering kommer in i bilden.

En enkel och bred definition av hybridisering är alla system med två eller flera energikällor som samverkar för att fullgöra en uppgift. Den kanske mest allmänt erkända formen av hybridisering i dag är ett hybridfordon där en konventionell förbränningsmotor med framdrivningssystem kombineras med ett elektriskt framdrivningssystem för att skapa hybriddrift. Fördelarna med hybridisering, i detta fall, är bränslebesparingar, förbättringar av prestandan och minskade utsläpp. 

Hybridlösningar implementeras främst av minst ett av följande skäl: 
Att

• minska eller förändra kapitalkostnaderna (CAPEX) 
• undvika att överdimensionera system 
• öka investeringarna i infrastrukturen 
• ge stöd åt lokal energiproduktion 
• förebygga instabilitet i energisystem 
• bistå införandet av förnybara energikällor i nätinfrastrukturen. 

I situationer med överkapacitet kan hybridsystemet styra energi mot lagring. Vid höga efterfrågan finns lagringsmediet tillgängligt som en extra energikälla:

• minska driftskostnaderna (Opex) 
• förbättra systemeffektiviteten 
• öka systemtillgången. 

Hybridsystem kan ge ökad systemeffektivitet och förhindra strömavbrott som orsakas av problem med nätkvaliteten:

• minska driftavbrott i systemet genom ökad tillförlitlighet när det gäller elkvalitetsfrågor.

Hybridsystemen förväntas fortsätta att öka väsentligt över ett brett tvärsnitt av sjö- och landbaserade industri- och näringslivsområden, särskilt till följd av minskade batterikostnader och ökad energitäthet.

För att implementera hybridisering i din verksamhet kan du få hjälp av Danfoss Drives att införa ett sätt att lagra energi i ett system. Vi erbjuder personligt stöd och andra resurser som kan hjälpa dig att få större insikt i hybridisering där detta är relevant för dina egna applikationer. Du är välkommen att till exempel delta i våra webbinarier.

Ett utmärkande projekt med nybyggda färjor i Amsterdam med hybriddrift från el/batteri. Danfoss Drives stöttade projektet med teknik, tester och produkter.

Energilagring beskrivs ofta som ett viktigt sätt att integrera förnybar energi med kraftproduktion Danfoss utökar omfattningen av sina lösningar för energilagring och utveckling som även fokuserar på optimering av energiförbrukningen. Genom att utrusta både maskiner och hela processer med energilagringssystem går det att avsevärt förbättra elkvaliteten samt uppgradera prestandan och effektiviteten överlag.

Framtidens energisystem kommer att tillhandahålla ytterligare roller för nätet och införliva mycket teknik för kunderna. Danfoss Drives erbjuder produkt-, teknik- och testningslösningar för energilagring i olika hybridiseringstillämpningar för till exempel utjämning av toppbelastning, black start-kapacitet, reservenergi och tidsövergång i flera olika industrier:

Integrering av förnybara energikällor

• Prognosarbete för energiproduktion
• Toppbelastningsutjämning
• Tidsövergång för produktionen

Nätstabilitet – anknutna tjänster

• Frekvensreglering/tröghetskonkurrens
• Rullande reserver
• Överbelastningskapacitet/stimulering
• Snabbstartande/snabbreaktiv

μGrids

• Kompensation för toppeffekt på ställverksnivå
• Reservkraft i störningssituationer

Verkningsgrad

• Energiproduktionsoptimering i samarbete med diesel- och LNG-generatorer.
• Förbrukningsoptimering av belastning i marina miljöer
• Ren energi i hamnar

Ekologi

• Ren energi i hamnar
• Tidsövergång, integrering av strömförsörjning från förnybara energikällor

Tillgång till elektricitet

• Oavbruten strömförsörjning till telekommunikationer, flygplatser och sjukhus

Markkonstruktion och gruvindustri

• Lokal energiproduktion, främst dieselgeneratorer, optimering av styrning med batteridrift 
• Hybridisering av maskiner