Alman Havacılık ve Uzay Merkezi (DLR), yeni bir laboratuvar türüyle enerji geçişini daha uygun maliyetli ve verimli hale getirmeye yardımcı olmak istiyor. Ağa Bağlı Enerji Sistemleri Öykünme Merkezi (NESTEC), bilim insanlarına dağıtım şebekelerimizin geleceğine, yani enerji sisteminin örneğin evlerimizin, pil depolama sistemlerimizin ve elektrikli arabalarımızın bağlı olduğu alanına bir bakış sunuyor. Sonuç olarak, geleceğin ağ yapıları üzerindeki yükler, henüz döşenmeden önce kesin ve uygun maliyetli bir şekilde bugünden hesaplanabilir. 26 Kasım 2019’da, bu eşsiz araştırma ortamı, Oldenburg’daki DLR Ağa Bağlı Enerji Sistemleri Enstitüsü’nde iş, bilim ve siyasetten yaklaşık 60 temsilcinin huzurunda açılacak.
Orijinaline sadık donanımla öykünme
Saf bilgisayar simülasyonları her zaman basitleşirken ve gerçek ağ üzerindeki deneyler doğal olarak dar sınırlara tabiyken, NESTEC benzetilmiş, yani binaları, ağları ve şarj istasyonları olan minyatür şehir bölgelerini içerir. Bu nedenle bilgisayar simülasyonu ile gerçek laboratuvar arasındaki boşluğu araştırma araç kutusunda yeni bir şekilde kapatır. DLR Enerji ve Taşımacılık İcra Kurulu Üyesi Prof. Karsten Lemmer, “Ağa bağlı enerji sistemleri için öykünme merkezi, DLR’deki sistem odaklı enerji araştırmasının yeni merkezidir” diye vurguluyor. “Enerji geçişini tasarlamak için ideal bir laboratuvar altyapısı sunuyor. Özellikle elektrik, ısı ve ulaşım sektörlerinin birleştirilmesi, yenilenebilir enerjilere dayalı verimli bir sistem için bize gerekli esnekliği sağlıyor.” Öykünme, birbirine bağlı elektroteknik bileşenleri kullanarak NESTEC’teki gerçek aktörlerin davranışlarının laboratuvar tabanlı haritalanmasını sağlıyor Lemmer’e göre, simülasyon ve gerçek laboratuvara ek olarak bu, enerji geçişinin tasarımına ilişkin önemli bilgiler sağlayacak.
Bilim adamları için NESTEC, gerçek enerji akışlarına sahip karmaşık dağıtım şebekesi yapılarının gerçek boyutlarda temsil edilebileceği bir platform sunuyor. Ağa Bağlı Enerji Sistemleri Enstitüsü’nün enerji sistemi teknolojisi bölümü başkanı Dr. Karsten von Maydell, “Yani artık burada sanal dünyada hareket etmiyoruz, ancak gerçekçi koşullar altında araştırma yürütebiliyoruz” diyor. “Gerçek operasyonda meydana gelen birçok faktör simülasyonda yakalanamaz. Gelecekte NESTEC ortamında bu fiziksel etkileri dikkate alabileceğiz.
Yüksek gerçekçilik derecesine rağmen, NESTEC’te araştırma korumalı bir sistemde gerçekleştirilir: yaklaşık 180 metrekarelik laboratuvar kompleksi, kendi 650 kilovoltluk amper trafosu aracılığıyla orta gerilim şebekesine bağlıdır, bu nedenle diğer alanlara bağlı değildir. Enstitü binasına veya çevredeki dağıtım ağına birbirine bağlanır. Bu nedenle, NESTEC’te aşırı yüklerle yapılan testlerin bile dış dünya üzerinde hiçbir etkisi yoktur.
Elektrik, ısı ve ulaşım sektörlerinin birleştirilmesi
Yeni laboratuvar altyapısı, özellikle sektör eşleşmesini hesaba katan ve yenilenebilir enerjilere dayalı enerji tedarik çözümlerinin tasarlanması söz konusu olduğunda büyük avantajlar sağlıyor: Bugünle karşılaştırıldığında, dağıtım şebekesi seviyesi gelecekte sayısız yeni elektrik tüketicisi tarafından karakterize edilecek. elektrikli arabalar veya akım kontrollü ısıtma sistemlerinin yanı sıra fotovoltaik sistemler ve rejeneratif araba aküleri gibi merkezi olmayan güç jeneratörleri aracılığıyla. “Bugünün elektrik şebekesi bu gereksinimler için tasarlanmamıştır. Ancak altyapımızı dönüştürmeye başlamadan önce, bireysel hat bölümlerine gerçekte hangi yüklerin uygulanacağını çok net bir şekilde hesaplamalıyız. Başka bir şey elektrik müşterileri ve vergi mükellefleri için karşılanamaz olacaktır. NESTEC ilk kez bize geleceğin bu dağıtım ağı mimarilerini gerçekçi bir şekilde araştırma fırsatı veriyor” diye açıklıyor von Maydell.
Spesifik olarak, NESTEC’te her biri gerçek veya standartlaştırılmış kullanıcı profillerini yeniden üreten 18 bağımsız ağ simülatörü tarafından 18 adede kadar ev temsil edilebilir. Aynı şekilde, 18 adede kadar pil depolama sistemi ve 15 elektrikli otomobilin yanı sıra fotovoltaik ve rüzgar enerjisi santralleri ve iki kilometre uzunluğa kadar elektrik hatları dahil edilebilir – yani tam olarak tipik bir yerleşim bölgesinin enerji sisteminin bileşenleri. mevcut bilgilere göre 2050 yılı içerecektir. Ek olarak, ısıtma sektöründen gerçek teknik bileşenler de dikkate alınabilir: Bu amaçla, kombine ısı ve güç sistemleri ve ısı pompaları, enstitünün iki test standında NESTEC’in kapalı enerji sistemine doğrudan entegre edilebilir.
Elektrik/hareketlilik sektörü birleşimi arasındaki arayüz, DLR araştırmacıları için özellikle ilgi çekicidir: Gerçek elektrikli arabalar da hesaplamalara entegre edilebildiğinden, burada da “gerçek hayat” sınırı aşılmıştır. Bu amaçla, enstitü binasındaki birkaç şarj istasyonu NESTEC’e entegre edilmiştir, böylece gerçek enerji akışlarıyla gerçek şarj süreçleri de benzetilen senaryonun bir parçası olabilir. Enstitüye komşu bir laboratuvarda araştırılmakta olan enerji sistemine geri beslenen hidrojenle çalışan yakıt hücreli arabaların etkileri de kaydedilebilir. Bu şekilde NESTEC, sektör eşleştirme hareketliliğini yalnızca dağıtım şebekesi düzeyine entegre etmekle kalmaz, aynı zamanda daha önce hiç var olmayan bir karmaşıklık düzeyiyle tüm teknolojilerde dikkate alır.
Orijinaline sadık donanımla öykünme
Saf bilgisayar simülasyonları her zaman basitleşirken ve gerçek ağ üzerindeki deneyler doğal olarak dar sınırlara tabiyken, NESTEC benzetilmiş, yani binaları, ağları ve şarj istasyonları olan minyatür şehir bölgelerini içerir. Bu nedenle bilgisayar simülasyonu ile gerçek laboratuvar arasındaki boşluğu araştırma araç kutusunda yeni bir şekilde kapatır. DLR Enerji ve Taşımacılık İcra Kurulu Üyesi Prof. Karsten Lemmer, “Ağa bağlı enerji sistemleri için öykünme merkezi, DLR’deki sistem odaklı enerji araştırmasının yeni merkezidir” diye vurguluyor. “Enerji geçişini tasarlamak için ideal bir laboratuvar altyapısı sunuyor. Özellikle elektrik, ısı ve ulaşım sektörlerinin birleştirilmesi, yenilenebilir enerjilere dayalı verimli bir sistem için bize gerekli esnekliği sağlıyor.” Öykünme, birbirine bağlı elektroteknik bileşenleri kullanarak NESTEC’teki gerçek aktörlerin davranışlarının laboratuvar tabanlı haritalanmasını sağlıyor Lemmer’e göre, simülasyon ve gerçek laboratuvara ek olarak bu, enerji geçişinin tasarımına ilişkin önemli bilgiler sağlayacak.
Bilim adamları için NESTEC, gerçek enerji akışlarına sahip karmaşık dağıtım şebekesi yapılarının gerçek boyutlarda temsil edilebileceği bir platform sunuyor. Ağa Bağlı Enerji Sistemleri Enstitüsü’nün enerji sistemi teknolojisi bölümü başkanı Dr. Karsten von Maydell, “Yani artık burada sanal dünyada hareket etmiyoruz, ancak gerçekçi koşullar altında araştırma yürütebiliyoruz” diyor. “Gerçek operasyonda meydana gelen birçok faktör simülasyonda yakalanamaz. Gelecekte NESTEC ortamında bu fiziksel etkileri dikkate alabileceğiz.
Yüksek gerçekçilik derecesine rağmen, NESTEC’te araştırma korumalı bir sistemde gerçekleştirilir: yaklaşık 180 metrekarelik laboratuvar kompleksi, kendi 650 kilovoltluk amper trafosu aracılığıyla orta gerilim şebekesine bağlıdır, bu nedenle diğer alanlara bağlı değildir. Enstitü binasına veya çevredeki dağıtım ağına birbirine bağlanır. Bu nedenle, NESTEC’te aşırı yüklerle yapılan testlerin bile dış dünya üzerinde hiçbir etkisi yoktur.
Elektrik, ısı ve ulaşım sektörlerinin birleştirilmesi
Yeni laboratuvar altyapısı, özellikle sektör eşleşmesini hesaba katan ve yenilenebilir enerjilere dayalı enerji tedarik çözümlerinin tasarlanması söz konusu olduğunda büyük avantajlar sağlıyor: Bugünle karşılaştırıldığında, dağıtım şebekesi seviyesi gelecekte sayısız yeni elektrik tüketicisi tarafından karakterize edilecek. elektrikli arabalar veya akım kontrollü ısıtma sistemlerinin yanı sıra fotovoltaik sistemler ve rejeneratif araba aküleri gibi merkezi olmayan güç jeneratörleri aracılığıyla. “Bugünün elektrik şebekesi bu gereksinimler için tasarlanmamıştır. Ancak altyapımızı dönüştürmeye başlamadan önce, bireysel hat bölümlerine gerçekte hangi yüklerin uygulanacağını çok net bir şekilde hesaplamalıyız. Başka bir şey elektrik müşterileri ve vergi mükellefleri için karşılanamaz olacaktır. NESTEC ilk kez bize geleceğin bu dağıtım ağı mimarilerini gerçekçi bir şekilde araştırma fırsatı veriyor” diye açıklıyor von Maydell.
Spesifik olarak, NESTEC’te her biri gerçek veya standartlaştırılmış kullanıcı profillerini yeniden üreten 18 bağımsız ağ simülatörü tarafından 18 adede kadar ev temsil edilebilir. Aynı şekilde, 18 adede kadar pil depolama sistemi ve 15 elektrikli otomobilin yanı sıra fotovoltaik ve rüzgar enerjisi santralleri ve iki kilometre uzunluğa kadar elektrik hatları dahil edilebilir – yani tam olarak tipik bir yerleşim bölgesinin enerji sisteminin bileşenleri. mevcut bilgilere göre 2050 yılı içerecektir. Ek olarak, ısıtma sektöründen gerçek teknik bileşenler de dikkate alınabilir: Bu amaçla, kombine ısı ve güç sistemleri ve ısı pompaları, enstitünün iki test standında NESTEC’in kapalı enerji sistemine doğrudan entegre edilebilir.
Elektrik/hareketlilik sektörü birleşimi arasındaki arayüz, DLR araştırmacıları için özellikle ilgi çekicidir: Gerçek elektrikli arabalar da hesaplamalara entegre edilebildiğinden, burada da “gerçek hayat” sınırı aşılmıştır. Bu amaçla, enstitü binasındaki birkaç şarj istasyonu NESTEC’e entegre edilmiştir, böylece gerçek enerji akışlarıyla gerçek şarj süreçleri de benzetilen senaryonun bir parçası olabilir. Enstitüye komşu bir laboratuvarda araştırılmakta olan enerji sistemine geri beslenen hidrojenle çalışan yakıt hücreli arabaların etkileri de kaydedilebilir. Bu şekilde NESTEC, sektör eşleştirme hareketliliğini yalnızca dağıtım şebekesi düzeyine entegre etmekle kalmaz, aynı zamanda daha önce hiç var olmayan bir karmaşıklık düzeyiyle tüm teknolojilerde dikkate alır.