Klastry energii – idea rozwoju energetyki obywatelskiej
W przyszłości energetyka będzie opierać się na rozproszonej i lokalnej generacji, wykorzystującej w pełni różne źródła energii. Jednym z pomysłów prowadzących do rozwoju energetyki obywatelskiej są tzw. klastry energii.
Klaster to porozumienie na rzecz wytwarzania i równoważenia zapotrzebowania, dystrybucji lub obrotu energią z OZE bądź źródeł, paliw w ramach sieci dystrybucyjnej o napięciu niższym niż 110 kV. Celem klastrów jest zwiększenie bezpieczeństwa energetycznego lokalnych społeczności (gminy, powiatu) poprzez uniezależnienie się od zewnętrznych dostaw surowców. Taki rodzaj rozwoju energetyki prosumenckiej ma przełożyć się na obniżenie kosztów energii dla odbiorców końcowych. Na mniej rozwiniętych obszarach klastry energetyczne mogą natomiast zwiększyć konkurencyjność gospodarki lokalnej, jak również przyczynić się do restrukturyzacji obszarów wiejskich. Nie można zapomnieć również o aspekcie ochrony środowiska. Z punktu widzenia Krajowego Systemu Elektroenergetycznego największe znaczenie będzie miał rozwój źródeł o większej mocy wytwórczej. Tym niemniej idea rozwijania klastrów idzie w słusznym kierunku. Wspomoże integrację ciepłownictwa z elektroenergetyką, a także z siecią gazowniczą czy transportem elektrycznym oraz magazynami energii. W długim okresie klastry mogą dotyczyć większości rozproszonych źródeł energii, jak również jej prosumentów. Monitoring i zarządzanie przepływem energii zapewne się sprofesjonalizuje i wyjdzie ponad poziom lokalny.
Podstawowym wyzwaniem jest zbilansowanie potrzeb odbiorców i możliwości producentów energii elektrycznej. Najważniejszym aspektem dla tego bilansu jest dostęp do informacji pomiarowych, czyli wyposażenie odbiorców w takie systemy pomiarowe, które pozwolą w czasie rzeczywistym zbierać informacje dotyczące zużycia energii elektrycznej i cieplnej oraz gromadzić, zdalnie udostępniać i przesyłać te pomiary na obszarze klastra energetycznego.
Rys. 1. Klaster energii – idea integracji prosumentów, zaawansowanych systemów pomiarowych,
energii z OZE, sieci ciepłowniczej, transportu elektrycznego i magazynów energii
Kompleksowe rozwiązanie zapewniające bezpośrednie podłączenie prosumentów w ramach klastra energii:
- efektywnie sterowanie wytwarzaniem, magazynowaniem i zużyciem energii
- sterownik zintegrowany z modemem GPRS umożliwiający zdalny dostęp poprzez sieć GSM 3G/LTE
- system zdalnego dostępu do wartości pomiarowych i parametrów zasilania oraz odbiorów, takich jak napięcie, prąd, moc bierna, moc czynna, cos φ, częstotliwość, kierunek przepływu energii
- integracja urządzeń pomiarowych/wykonawczych pracujących w ramach klastra
- równoległa komunikacja z systemami dyspozytorskimi z wykorzystaniem protokołów
IEC 60870-5-101, – 103 /-104, 61400-25, 61850-7-420, DNP3.0/ MODBUS
- płynna redukcja mocy czynnej poprzez cos φ
- dostęp do danych w czasie rzeczywistym: wizualizacja WWW zintegrowana w sterowniku
- cyberbezpieczeństwo z wykorzystaniem „Virtual private Network” (VPN) bezpośrednio poprzez Open VPN oraz IPsec
Rys. 2. Sterownik PFC200 zintegrowany z modemem GPRS
WAGO-I/O-SYSTEM 750 spełnia wszystkie wymogi stawiane obecnie systemom rozproszonego sterowania. Modularna struktura systemu pozwala na tworzenie dowolnych aplikacji, współpracujących z różnymi protokołami, w tym również telecontrol. Rozwiązanie WAGO składa się z wybranych modułów. Wszystkie sygnały z monitorowanego obiektu są zbierane i dostarczane do sterownika PLC za pomocą modułów wejść/wyjść analogowych
oraz dwustanowych. Taka konfiguracja zapewnia realizację pomiarów produkowanej energii elektrycznej z odnawialnego źródła, sygnalizację stanów łączników oraz ich zdalne sterowanie. Sterownik WAGO udostępnia szereg możliwości do zarządzania energią generowaną przez mikroźródła, dzięki połączeniu z modułem pomiaru mocy 3-fazowej oraz licznikiem energii.
Adrian Dałek, WAGO.PL