ENGINERRINGNET.BE - Efficiënte besturingshardware in combinatie met het beheer en de optimalisering van virtuele energiecentrales biedt kansen om die uitdaging nu aan te gaan.
Morteza Seraj, Director of Process Automation for Factory Automation EMEA bij Mitsubishi Electric, toont in dit opiniestuk hoe virtuele energiecentrales kunnen bijdragen aan het oplossen van energievraagstukken.
De evolutie van besturingssoftware en elektrotechnische hardware-oplossingen voor duurzame en gedistribueerde energieopwekking zijn twee belangrijke drivers voor het verbeteren van de energie-efficiëntie in de energiesector.
Integrale oplossingen zoals Virtual Power Plants zorgen voor verdere verbetering. Ze kunnen worden ingezet om de overgang van energieopwekking uit traditionele bronnen naar die uit hernieuwbare bronnen te ondersteunen, omdat ze de beperkingen en variatie, die met groene energiebronnen te maken hebben, deels wegnemen.
Op basis van recente trends in de energiesector en onze bedrijfsfilosofie om bij te dragen aan een groenere toekomst, hebben we ons bewust gericht op besturings- en elektrotechnische oplossingen voor hernieuwbare en gedistribueerde energieopwekking.
Dit zijn twee belangrijke drivers voor de energiesector voor het verbeteren van het rendement bij het opwekken van energie. In de afgelopen decennia hebben we succesvolle producten en projecten ontwikkeld voor energie uit afval, warmtekrachtkoppeling (WKK) en warmtekrachtcentrales. Hiermee zijn deze uitgegroeid tot zo efficiënt mogelijke bronnen voor energie-opwekking en -transformatie.
Een ander aspect van onze bijdrage aan energie-efficiëntie ligt in de manier waarop onze oplossingen eindgebruikers en kleine energieproducenten helpen efficiënter te werken. Waar de ene categorie klanten bestaat uit energieproducenten, omvat de andere categorie ook energieverbruikers.
Met onze geïntegreerde automatiserings- en elektrotechnische oplossingen willen we beide groepen in staat stellen om zo energie-efficiënt als mogelijk te werken. We willen energieproducenten en -verbruikers helpen hun interne verbruik te optimaliseren door hen opties te beiden waarmee ze hun processen efficiënter en betrouwbaarder kunnen besturen, alsmede het gebruik van de elektrische installaties beter op elkaar af kunnen stemmen.
Zijn virtuele energiecentrales onderdeel van Industry 4.0?
Het Virtual Power Plant (VPP) concept is niet bewust ontwikkeld als een Industry 4.0 oplossing. Het is meer een van de vele evoluties in het automatiserings- en dataverwerkingstraject die samenvallen met de ontwikkelingen binnen Industry 4.0. Energiebeheer en -monitoring en Industrie 4.0 mogen echter niet worden beschouwd als twee afzonderlijke, elkaar uitsluitende entiteiten.
Er is en blijft altijd behoefte aan energiebeheer en -monitoring. De kwaliteit en de mogelijkheden van deze functionaliteiten worden voortdurend verbeterd door nieuwe ontwikkelingen op het gebied van sensor-, meet-, transmissie- en dataverwerkingstechnologieën. Het tempo van deze ontwikkeling is de laatste jaren exponentieel toegenomen en heeft de weg geëffend voor het creëren van oplossingen met nog meer toegevoegde waarde, zoals virtuele energiecentrales. Deze nieuwste ontwikkelingen worden vandaag de dag onder de noemer van Industrie 4.0 geschaard.
De transitie naar hernieuwbare energiebronnen
Wij zijn ervan overtuigd dat virtuele energiecentrales de overgang van traditionele energieopwekking naar duurzame energie in belangrijke mate kunnen ondersteunen. Ondanks alle onbetwistbare voordelen, brengt hernieuwbare energie ook aanzienlijke nadelen met zich mee, waardoor het nettovoordeel voor sommige eindgebruikers beperkt blijft. Voor de meeste gebruikers zijn de individuele hernieuwbare energiebronnen vrij inflexibel.
Er is stroom wanneer de zon schijnt of de wind waait, maar daar kan je je energieverbruik niet altijd op afstemmen. Bovendien is de beschikbaarheid van dergelijke systemen niet 100% voorspelbaar. Stel je bijvoorbeeld de situatie voor van een zandstorm in een woestijn, precies op de plek waar een installatie voor honderden megawatt’s aan zonne-energie is gebouwd.
Hernieuwbare vormen van energie zijn natuurlijk de meest milieuvriendelijke energiebronnen en worden ook steeds goedkoper om te produceren. Maar elke professional in de energiesector weet dat als het op de stroomvoorziening aankomt, betrouwbaarheid van de levering voorop staat. In de tijd dat conventionele energie een dominante positie had kon aan de vereiste flexibiliteit worden voldaan.
Met onze Virtual Power Control kan echter ook een combinatie van duurzame energiebronnen flexibel worden ingevuld, waardoor dit een betrouwbare bron voor de stroomvoorziening is. Dit wordt gedaan door de meest economische en best beschikbare soorten van energieopwekking en -opslag op elkaar af te stemmen om op ieder moment aan een bepaalde vraag te kunnen voldoen. Dit neemt een belangrijke barrière weg voor de maximale integratie van duurzame energie in het stroomnet.
Het belang van blockchain-technologie
Blockchain-technologie is een actueel thema en kan een enorme bijdrage leveren aan de transitie van de energiesector van een conventioneel centraal gestuurd systeem naar een gedistribueerde en toch veilige matrix van energiesystemen.
Omdat er in een blockchain geen centrale locatie voor de opslag en en verwerking van data is, zijn er ook geen kopieën. Er is van ieder afzonderlijk datablok maar één entiteit, die wordt gedistribueerd onder de verschillende participanten in de betreffende blockchain.
Deze unieke eigenschap kan de robuustheid van het besturings- en dataverwerkingssysteem vergroten ten opzichte van externe cyberbedreigingen, aangezien het hele gedistribueerde systeem zou moeten worden gekopieerd om het te kunnen manipuleren.
Blockchain-technologie kan dus potentieel worden gebruikt om de grootste zorg van beleidsmakers en regelgevers met betrekking tot de kwetsbaarheid van de toekomstige energiesystemen voor cyberaanvallen weg te nemen. We zijn echter nog maar in het beginstadium van het onderzoek naar het gebruik van blockchain in onze industrie. We moeten de tijd nemen om de technologie beter te bestuderen en oplossingen te testen voordat we te veel gaan speculeren over de mogelijke resultaten.
De volgende stap zetten
De combinatie van de momenteel beschikbare technologieën biedt de mogelijkheid om de totale energie-efficiëntie aanzienlijk te verbeteren, zowel wat betreft de opwekkingscapaciteit als de distributie.
De nieuwste automatiseringscontrollers, apparatuur voor energiebeheer en softwareoplossingen, inclusief integrale systemen als Virtual Power Plants, kunnen worden gebruikt om diverse energiebronnen te integreren en ons energielandschap te optimaliseren.
Door Morteza Seraj, Director Process Automation, Factory Automation EMEA, Mitsubishi Electric Europe
