Energetikai forradalom zajlik a villamosiparban, az elmúlt 20-30 évben bevált módszerek eltűnnek az elektrifikáció és a digitalizáció hatására.
A folyamat annyira felgyorsult, hogy immár a vállalati és a lakossági fogyasztók is az okos áramhálózatok egyre több elemével és szolgáltatásával találkoznak – mondta Balasa Levente, a Siemens Zrt. Smart Infrastructure divíziójának vezetője, akit az áramellátás jövőjéről, fogyasztás és termelés fenntartható transzformációjáról kérdeztünk.
A globális felmelegedés elleni küzdelem jegyében és az erről szóló Párizsi Egyezménnyel összhangban az Európai Unió 2050-re klímasemlegességet célzott meg, azaz a század közepére olyan gazdasággá fejlődik, amelyben az üvegházhatású gázok nettó kibocsátása nulla lesz. Ez az Európai Zöld Megállapodás stratégiája, amely a szénlábnyom csökkentésével párhuzamosan a gazdaság további bővülését is segíti új lehetőségek feltárásával.
Magyarország ennek megfelelően vállalta, hogy 2030-ra 90 százalékban mentesíti az energiatermelését az üvegházhatású gázok kibocsátásától, a paksi atomerőművet fejleszti, és a naperőművek termelését, amelyek jelenleg 2 gigawattal vannak jelen a rendszerben, 2030-ra 6,2 gigawattra, tíz évre rá pedig 12 gigawattra bővíti.
A megújuló energiaforrások más európai országokban is előtérbe, illetve túlsúlyba kerülnek, Németország például a hagyományos energiahordozókról teljesen átáll megújuló energiaforrásokra, 2022-re leállítja atomerőműveit, 2038-ra pedig szén- és gázerőműveit is kivonja a termelésből. Napenergia alapú energia termelését eközben a mostani, mintegy mintegy 60 gigawattról 385 gigawattra növeli.
Az áramhálózat digitális ikerpárja
Mindez jól mutatja, hogy az átalakuló energiatermelés milyen sokszínűvé és összetetté válik már ebben az évtizedben, különösen, ha azt is figyelembe vesszük, hogy a megújuló energiaforrások használatával egyre több fogyasztó energiatermelőként is meg fog jelenni a rendszerben.
– Magyarországon például már ma is több mint 85 ezer épületre telepítettek napelemeket összesen 770 megawatt teljesítménnyel, ami két kisebb tradícionális erőmű termelésével összemérhető, azaz a hagyományosan egyirányú áramlás decentralizált, sokirányúvá válik – mondta Balasa Levente. – Az energetika legnagyobb kérdése, hogy miként építhető olyan áramhálózat, amellyel ez az összetettség, elosztottság és dinamizmus hatékonyan menedzselhető, az ellátás gazdaságosan, biztonságosan és fenntartható módon biztosítható.
Hasonlóan fontos kérdés az is, hogy a gazdasági igények fejlődésével az áramhálózat milyen gyorsan bővíthető. Magyarországon, ahol jelenleg is több nagy ipari beruházás indul, ez különösen időszerű.
– A beruházók jellemzően másfél-két éves átfutással számolnak a projekt indításáig, az ehhez szükséges energiát biztosító alállomás megtervezése és kivitelezése azonban a szolgáltatóknál három-négy évbe is beletelik – mondta Balasa Levente. – E-house (konténeres) megoldásunkkal ezt a problémát küszöböljük ki, mivel a testre szabott alállomást előre összeszereljük, így a helyszínen gyorsan telepítjük. Az áramszolgáltatóknál a tervezéshez szükséges információk különböző adatbázisokban és szervezeti egységeknél találhatók, ami jelentősen lassítja a folyamatot. Felgyorsításához fejlesztettük ki elektromos digitális iker megoldásunkat, amelyben az áramhálózatot mindezen információk alapján leképezzük. A rendszer digitális ikerpárján a tervezők minden adatot azonnal elérnek, a tervezett bővítést, változtatásokat szimulálhatják, így hónapokat nyerhetnek a projektek előkészítésében, és a hálózat üzemeltetésében, karbantartásában is sokkal nagyobb hatékonyságra tehetnek szert, ellensúlyozva a szakemberhiány okozta nehézségeket is. E-house megoldásaink gyors tervezését és konfigurálását is ez a megoldás támogatja, az alállomás digitális ikerpárján az alállomás védelmi beállításait is előre modellezzük és leteszteljük.
Az alállomások üzemeltetését és karbantartását is a dolgok internetére (IoT-ra) épülő, felhőalapú megoldással támogatja a Siemens, amely az infrastruktúrát monitorozza, a beérkező adatokat elemzi, és az eredményeket mobil eszközökön, helytől függetlenül megosztja az energiaellátás zavartalanságáért felelő szakemberekkel, valamint a hatékony hibamegelőző karbantartás tervezéséhez és kivitelezéséhez szükséges eszköznyilvántartást, dokumentációkat és munkafolyamatokat is ugyanott elérhetővé teszi.
Balasa Levente, a Siemens Zrt. Smart Infrastructure divíziójának vezetője
Elektromos buszok és autók okos töltése
Az áramhálózat digitális átalakulását előre vivő másik meghatározó trend az e-mobilitás, a közlekedés villamosítása. A Siemens Smart Infrastructure a tömegközlekedés és a lakosság számára, buszokhoz és személygépkocsikhoz is kínál elektromos töltő megoldásokat.
– Éjjelente egy buszpályaudvaron 10-250 elektromos busz is parkolhat, amelyek 100-150 kilowatt teljesítményű berendezésekkel tölthetők – mondta Balasa Levente. – Ha ezt egyszerűen felszoroznánk a járművek számával, akkor a teljesítményigény 20 megawatt körüli szintre szökne fel, amit a szükséges áramellátó rendszer kiépítési költsége is követne. Olyan e-busz töltő megoldást kínálunk ezért a tömegközlekedési vállalatoknak, amely nemcsak a meglévő pályaudvarok villamosítását és a járművek fizikai csatlakoztatását könnyíti meg, hanem a töltő infrastruktúra szoftveres felügyeletével, a buszok szekvenciális töltésével, a terhelés automatikus elosztásával az üzemeltetési költségeket is optimalizálja, miközben az üzem robusztus megbízhatóságáról is gondoskodik.
A klímacélok elérésében az okosépületek is fontos szerephez jutnak, egyre több buszpályaudvaron, kórházon, egyetemi kampuszon, iroda- és társasházon fognak megjelenni a helyben energiát előállító napelemek. Az áramhálózathoz csatlakozó vagy attól függetlenül, önellátóan működő mikrogrid környezetek jönnek létre, amelyben a fogyasztók termelők is. Menedzselésüket, a termelés és a fogyasztás nem feltétlenül egybe eső csúcsidőszakainak kezelését, a rendszer gazdaságos, megbízható és biztonságos működtetését a Siemens szintén okos felügyeleti megoldással támogatja.
– Mind több autógyártó áll át a következő években kizárólag elektromos gépkocsik szállítására, így hamarosan a vállalati flották is villamosodnak, az alkalmazottak pedig a munkahelyen, nyilvános állomásokon és otthon is tölteni fogják a járműveket – mondta Balasa Levente. – Olyan megoldást fejlesztettünk ehhez, amellyel a vállalatok egyetlen platformon követhetik, összesíthetik és számolhatják el a költségeket elektromos flottájukban.
