Modernisierung des Stromnetzes für eine auf Elektrizität ausgerichtete Zukunft
Laut der bevorstehenden Studie zur Widerstandsfähigkeit von Stromnetzen der National Electrical Manufacturers Association wird der Strombedarf für die Versorgung amerikanischer Haushalte, Firmen, Transportunternehmen und mehr bis 2050 voraussichtlich um 50 % steigen. Weltweit ist die Stromnachfrage im letzten Jahrzehnt doppelt so schnell gewachsen wie der Gesamtenergiebedarf. Dieser Wandel hin zur Elektrifizierung beschleunigt sich, da die weltweite Nachfrage nach Elektrofahrzeugen steigt und neue kommerzielle Technologien wie verbesserte Wärmepumpen alte Technologien in Häusern und Unternehmen ersetzen.
Die Beschleunigung der Einführung elektrifizierter Systeme erfordert ein robustes und widerstandsfähiges Stromnetz, das den steigenden Energiebedarf unterstützen kann. Darüber hinaus treten immer häufiger extreme Wetterereignisse auf, was dazu führt, dass Systeme zum Schutz kritischer Infrastrukturen erforderlich sind. Das Stromnetz in den USA stützt sich auf mehr als 9.000 Stromerzeugungsquellen, die über fast eine Million Kilometer an Übertragungsleitungen miteinander verbunden sind. Ein großer Teil dieser Technologie wurde in den 60er und 70er Jahren installiert, und obwohl sie im Laufe der Jahre angepasst wurde, um Automatisierung und andere moderne Technologien zu integrieren, ist das Netz weitgehend von älteren Geräten abhängig.
Die Kombination aus alternden Geräten und steigender Nachfrage stellt eine Herausforderung dar. Physische Bedrohungen wie Wetter und Vandalismus können zusammen mit dem zunehmenden Risiko von Cyberangriffen die Ausführung kritischer Netzfunktionen stören. Um den Netzbetrieb zu sichern, ist es für Versorgungsunternehmen und Netzbetreiber wichtig, Lösungen zu finden, die sowohl vor Unterbrechungen schützen als auch deren Auswirkungen auf Energieverbraucher mindern. Hier sind drei wichtige Technologien, die Sie berücksichtigen sollten:
Blitzschutz
Eine der größten Gefahren für die elektrische Produktions- und Vertriebsinfrastruktur ist Blitzschlag. Anlagen für erneuerbare Energien wie Windkrafträder sind sehr anfällig für Blitzeinschläge, ebenso wie die Umspannwerke, die Fernleitungen mit lokalen Stromnetzen verbinden.
Für diese Art von Anwendungen sind Standard-Blitzableiter und -kabel nicht immer ausreichend. In Umspannwerken kann die Verlegung von Kabeln über elektrifizierten Geräten ein Sicherheitsrisiko darstellen, wenn Kabel rosten und herunterfallen. Bei Windenergieanwendungen stellen bewegliche Turbinen und hohe Strukturen eine Herausforderung für die Konstruktion dar. Kürzlich half nVent einem Kunden bei der Entwicklung eines maßgeschneiderten Schutzsystems für eine Offshore-Windenergieanlage.
Eine weitere Option, die Netzbetreiber in Betracht ziehen sollten, ist aktiver Blitzschutz. Aktive Schutzsysteme bieten eine Schutzzone über einer Struktur, in der Blitzfangeinrichtungen Blitze anziehen. Der Entwurf dieser Systeme wird durch die unternehmenseigene Entwurfssoftware und den technischen Support von nVent unterstützt. Die Blitzfangeinrichtung von nVent ERICO Dynasphere bietet einen bevorzugten Punkt für Blitzentladungen, die andernfalls in eine ungeschützte Struktur einschlagen und sie beschädigen würden. Die Hauptfunktion einer Blitzfangeinrichtung besteht darin, den Blitzschlag proaktiv aufzufangen und zu einem bevorzugten Punkt zu leiten, sodass der Entladungsstrom über die Ableiter in das Erdungssystem geleitet werden kann.
Erdungssysteme
Alle elektrischen Systeme erfordern einen ordnungsgemäßen Überspannungsschutz und eine ordnungsgemäße Erdung. Strom fließt immer durch den Pfad mit der geringsten Impedanz, und selbst die am besten konzipierten elektrischen Systeme können durch Fehlerströme aufgrund von Blitzschlag, Gerätefehlfunktionen oder Überspannungen von Stromquellen gefährdet sein.
Um die Widerstandsfähigkeit des Netzes zu verbessern, benötigen alle Geräte gute Erdungs- und Potentialausgleichssysteme, die die Bodenbeschaffenheit, den jahreszeitlichen Verlauf und andere spezifische Faktoren berücksichtigen, die von Standort zu Standort variieren. Basierend auf diesen Faktoren können verschiedene Arten von Verbindungen, wie z. B. mechanische, kompressive oder exotherme, erforderlich sein, um sicherzustellen, dass das Erdungs- und Potentialausgleichssystem effektiv funktioniert. nVent bietet Erdungs- und Potentialausgleichslösungen und Fachwissen, um Netzbetreiber und Versorgungsunternehmen durch einen auf ihre Standortbedingungen zugeschnittenen Designprozess zu unterstützen.
Energiespeicherung
Auch die am besten geschützten Energienetze werden gelegentlich von Ausfällen betroffen sein. In diesem Fall können Energiespeicher eine entscheidende Rolle spielen, um wichtige Services vor Unterbrechungen zu schützen. Energiespeicher werden auch in kommerziellen und industriellen Anwendungen eingesetzt, um die Zuverlässigkeit der Energieverfügbarkeit zu erhöhen und die Kosten zu senken, indem gespeicherte Energie in Zeiten genutzt wird, in denen Netzstrom besonders teuer oder nicht verfügbar ist.
Auch die Energiespeicherung in Batterien ist eine wichtige Technologie, um unsere Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern und eine kohlenstoffarme Zukunft zu gestalten. Die Erzeugung erneuerbarer Energien unterscheidet sich grundlegend von der herkömmlichen fossilen Energieerzeugung, da bei erneuerbaren Anwendungen Energie nicht bedarfsgerecht produziert werden kann. Kohle kann immer dann verbrannt werden, wenn Strom benötigt wird, während Wind- und Solarenergie von Wind und Sonne abhängen. Solarenergie stellt ein besonderes Problem dar, da sie nicht während der Spitzenbedarfszeit für Energie erzeugt werden kann: nachts.
Dieser kritische Unterschied führt zu einem Bedarf an Batteriespeichern, da sie die Erzeugung vom Verbrauch entkoppeln und es ermöglichen, die Energie dann zu liefern, wenn Verbrauchende sie benötigen. Energiespeichersysteme sind entscheidend, um Energieunabhängigkeit zu erreichen, indem sie eine bessere Nutzung erneuerbarer Ressourcen ermöglichen und gleichzeitig die Netzzuverlässigkeit und Preisstabilität verbessern.
nVent bietet eine Reihe von Lösungen zur Verbesserung der Leistung, Sicherheit und Zuverlässigkeit von Energiespeichersystemen. Unsere Lösungen für Erdung, Potenzialausgleich, Netzanschluss und Gehäuse helfen unseren Energiespeicherkunden dabei, sichere Verbindungen zwischen Batteriegestellen, Stromwandlern und Wechselrichtern herzustellen und diese Systeme vor möglichen Störungen zu schützen. Unsere Niederspannungsstromschienen und Kühllösungen bieten zudem zusätzliche Ausfallsicherheit und erhöhen die Designflexibilität in Energiespeichersystemen, sodass Ingenieur*innen den Platzbedarf von Energiespeicheranlagen reduzieren können.
Lösungen für Rechenzentren
Durch die in über 15 Jahren gesammelte umfassende Erfahrung in technischen Anwendungen im Bereich der Flüssigkeitskühlung kann nVent mit seiner globalen Präsenz effiziente Lösungen bieten, die für unsere Partner optimale Leistung und Zuverlässigkeit für fortschrittliche Computing-Umgebungen gewährleisten.
Neuigkeiten und Einblicke
Auf der Seite „Neuigkeiten und Einblicke“ werden die jüngsten Finanzergebnisse, strategischen Partnerschaften und Nachhaltigkeitsbemühungen des Unternehmens vorgestellt. So zeigen wir unseren Einsatz für Innovation und gesellschaftliches Engagement in der Branche elektrische Anschluss- und Schutzlösungen.