Modernisering av nettet for en elektrifisert fremtid
Ifølge den forestående studien om strømnettet robusthet fra National Electrical Manufacturers Association, forventes det at etterspørselen etter elektrisitet til å drive amerikanske hjem, bedrifter, transport og mer, vil øke med 50 % innen 2050. Globalt har etterspørselen etter strøm vokst dobbelt så raskt som det totale energibehovet det siste tiåret. Dette skiftet mot elektrifisering akselererer etter hvert som den globale etterspørselen etter elektriske kjøretøy øker, og ny kommersiell teknologi som forbedrede varmepumper begynner å erstatte eldre teknologi i hjem og bedrifter.
Akselererende bruk av elektrifiserte systemer krever et robust og allsidig strømnett som kan støtte økende energibehov. I tillegg forekommer ekstremvær stadig hyppigere, noe som øker nødvendigheten av systemer for å beskytte kritisk infrastruktur. Det amerikanske strømnettet har mer enn 9 000 kraftproduksjonkilder som er koblet sammen med mer enn 960 000 km overføringslinjer. Store deler av denne utstyret ble installert på 1960- og 1970-tallet, og selv om den gjennom årene har blitt tilpasset automatisering og annen moderne teknologi, er nettet i stor grad avhengig av eldre utstyr.
Kombinasjonen av aldrende utstyr og økende etterspørsel skaper utfordringer. Fysiske farer som vær og hærverk, sammen med økt risiko for nettangrep, kan forstyrre den kritiske driften av nettet. For å sikre driften av nettet er det viktig for nettselskaper og nettoperatører å finne løsninger som både beskytter mot forstyrrelser og reduserer innvirkningene disse har på energiforbrukere. Her er tre viktige teknologier å vurdere:
Lynvern
En av de største truslene mot infrastruktur for elektrisk produksjon og distribusjon er lyn. Installasjoner for fornybar energi som vindturbiner er svært utsatt for lynnedslag, og det samme er de elektriske transformatorstasjonene som forbinder lokale kraftnett med linjer for overføring over lange avstander.
I slike bruksområder er det ikke alltid tilstrekkelig med standard lynavledere og kabler. I transformatorstasjoner kan trekking av kabler over elektrisk utstyr skape sikkerhetsfarer dersom kabler ruster og faller ned. For vindenergi utgjør bevegelige turbiner og høye strukturer utfordringer i designarbeidet. Nylig hjalp nVent en kunde med å utvikle et tilpasset beskyttelsessystem for en vindkraftinstallasjon til havs.
Et annet alternativ som nettoperatører kan vurdere, er aktivt lynvern. Aktive vernesystemer gir en sone med beskyttelse over en konstruksjon, der lynfangere tiltrekker seg lyn. Utformingen av disse systemene støttes av proprietær designprogramvare og teknisk støtte. nVent ERICO Dynasphere-lynfangere gir et ønsket punkt for lynutladninger som ellers ville slått ned og skadet en ubeskyttet konstruksjon . Hovedfunksjonen til en lynfanger er å proaktivt fange opp og lede lynnedslaget til et ønsket punkt, slik at utladningsstrømmen kan føres via avlederen eller avlederne til jordingssystemet.
Jordingssystemer
Alle elektriske systemer krever riktig overspenningsvern og jording. Strøm strømmer alltid gjennom ruten med lavest impedans, og selv de mest veldesignede elektriske systemene innebærer risiko for lynutløst feilstrøm, funksjonsfeil eller overspenning fra strømkilder.
For å forbedre nettmotstanden krever alt utstyr god jording og gode utligningssystemer som tar hensyn til bakkeforhold, sesongmønster og andre stedsspesifikke hensyn. Basert på disse faktorene, kan ulike typer tilkoblinger, for eksempel mekanisk, kompresjon eller eksoterm, være nødvendig for å at sikre jordingen og utligningssystemene fungerer effektivt. nVent tilbyr jording og utligningssystemer og kompetanse for å støtte nettoperatører og strømleverandører gjennom en designprosess som er skreddersydd til forholdene på deres anlegg.
Energilagring
Selv de best beskyttede strømnettene vil lide av sporadiske strømbrudd. Når dette skjer, kan energilagring spille en avgjørende rolle i å beskytte viktige tjenester mot avbrudd. Energilagring brukes også til næringsformål og i industrien for å øke påliteligheten til energitilgjengeligheten og redusere kostnadene ved å bruke lagret strøm i perioder der nettstrømmen er særlig dyr eller utilgjengelig.
Batterilagring av energi er også en viktig teknologi for å redusere avhengigheten til fossilt brensel og bygge en fremtid med lave karbonutslipp. Fornybar energiproduksjon skiller seg fundamentalt fra tradisjonell energiproduksjon basert på fossilt brensel, ved at energi ikke kan produseres ved behov. Kull kan brennes når det er behov for strøm, mens vind- og solenergi er avhengig av at vinden blåser og solen skinner. Solenergi har en spesiell utfordring, i og med at den ikke kan produseres i løpet av perioden med høyest etterspørsel etter strøm: Om natten.
Denne kritiske forskjellen driver frem et behov for batterilagring fordi det frikobler tidspunktet for bruk fra tidspunktet for produksjon, og gjør at energi kan leveres når forbrukerne trenger den. Energilagringssystemer er avgjørende for å oppnå målene om energiuavhengighet ved at det gir bedre utnyttelse av fornybare ressurser, samtidig som nettets pålitelighet og prisstabilitet forbedres.
nVent tilbyr en rekke løsninger for å forbedre ytelsen, sikkerheten og påliteligheten til energilagringssystemer. Våre løsninger for jording, utligning, strømtilkobling og kabinetter hjelper våre energilagringskunder med å danne sikre koblinger mellom batteristativer, strømomformere og vekselrettere, og beskytter disse systemene mot mulige forstyrrelser. Våre lavspennings strømledere og kjøleløsninger gir også fleksibilitet og øker designfleksibiliteten i energilagringssystemer, slik at ingeniører kan redusere fotavtrykket fra energilagringsinstallasjoner.
