Modernizacja sieci na rzecz zelektryfikowanej przyszłości
Według badania dotyczącego odporności sieci stowarzyszenia National Electrical Manufacturers Association, zapotrzebowanie na energię elektryczną do zasilania amerykańskich domów, firm, transportu i innych ma wzrosnąć o 50% do 2050 roku. W ciągu ostatniej dekady zapotrzebowanie na energię elektryczną wzrosło dwukrotnie szybciej niż całkowite zapotrzebowanie na energię. Przejście na elektryfikację przyspiesza wraz ze wzrostem globalnego popytu na pojazdy elektryczne, a nowe technologie komercyjne, takie jak ulepszone pompy ciepła, zaczynają zastępować starsze technologie w domach i przedsiębiorstwach.
Przyspieszenie wdrażania systemów zelektryfikowanych wymaga niezawodnej i odpornej sieci elektrycznej, która może wspierać rosnące zapotrzebowanie na energię. Ponadto ekstremalne zjawiska pogodowe stają się coraz częstsze, co zwiększa zapotrzebowanie na systemy ochrony infrastruktury krytycznej. Sieć elektryczna w Stanach Zjednoczonych zawiera ponad 9000 źródeł energii połączonych ponad 600 000 mil linii przesyłowych. Duża część tej technologii została zainstalowana w latach sześćdziesiątych i siedemdziesiątych ubiegłego wieku i choć z biegiem lat została ona dostosowana do automatyzacji i innych nowoczesnych technologii, sieć jest w dużej mierze zależna od starszego sprzętu.
Połączenie starzejącego się sprzętu i rosnącego popytu stwarza wyzwania. Zagrożenia fizyczne, takie jak pogoda i wandalizm, a także rosnące ryzyko cyberataków, mogą zakłócać krytyczne operacje sieci. Aby zapewnić bezpieczeństwo pracy sieci, ważne jest, aby przedsiębiorstwa użyteczności publicznej i operatorzy sieci znajdowali rozwiązania, które zarówno chronią przed zakłóceniami, jak i łagodzą ich wpływ na odbiorców energii. Oto trzy kluczowe technologie do rozważenia:
Ochrona odgromowa
Jednym z największych zagrożeń dla infrastruktury produkcji i dystrybucji energii elektrycznej są wyładowania atmosferyczne. Instalacje energii odnawialnej, takie jak turbiny wiatrowe, są bardzo podatne na uderzenia piorunów, podobnie jak podstacje elektryczne, które łączą długodystansowe linie przesyłowe z lokalnymi sieciami energetycznymi.
Do tego rodzaju zastosowań standardowe piorunochrony i kable nie zawsze są wystarczające. W zastosowaniach związanych z podstacjami naciąganie kabli nad urządzeniami pod napięciem może stwarzać zagrożenie dla bezpieczeństwa, jeśli kable zardzewieją i spadną. W zastosowaniach związanych z energetyką wiatrową ruchome turbiny i wysokie konstrukcje stanowią wyzwanie projektowe. Niedawno firma nVent pomogła klientowi zaprojektować dostosowany do potrzeb system ochrony instalacji morskiej energii wiatrowej.
Inną opcją dla operatorów sieci jest aktywna ochrona odgromowa. Aktywne systemy ochrony zapewniają strefę ochrony nad konstrukcją, w której zwody przyciągają pioruny. Konstrukcja tych systemów jest wspierana przez autorskie oprogramowanie projektowe i wsparcie inżynieryjne. Zwody ERICO Dynasphere umożliwiają przechwycenie uderzenia pioruna w optymalnym punkcie i zapobiegają uderzeniu w niezabezpieczone struktury. Podstawową funkcją zwodu jest proaktywne przechwycenie uderzenia pioruna i pokierowanie go do określonego punktu w celu odprowadzenia prądu wyładowczego za pośrednictwem przewodu (przewodów) do systemu uziemienia.
Systemy uziemienia
Wszystkie układy elektryczne wymagają odpowiedniej ochrony przeciwprzepięciowej i uziemienia. Prąd zawsze przepływa przez ścieżkę o najniższej impedancji, a nawet najlepiej zaprojektowane systemy elektryczne mogą być zagrożone przez prądy zakłóceniowe spowodowane wyładowaniami atmosferycznymi, awariami sprzętu lub przepięciami ze źródeł zasilania.
Aby poprawić rezystancję sieci, wszystkie urządzenia wymagają dobrych systemów uziemienia i połączeń wyrównawczych, które uwzględniają warunki glebowe, wzorzec sezonowy i inne szczególne czynniki różniące się w zależności od miejsca. W oparciu o te czynniki mogą być wymagane różne rodzaje połączeń, takie jak mechaniczne, kompresyjne lub egzotermiczne, aby zapewnić skuteczne działanie systemów uziemienia i połączeń wyrównawczych. Firma nVent oferuje rozwiązania w zakresie uziemienia i połączeń wyrównawczych oraz wiedzę specjalistyczną, aby wspierać operatorów sieci oraz przedsiębiorstwa użyteczności publicznej w procesie projektowania dostosowanym do warunków panujących w ich lokalizacji.
Magazynowanie energii
Nawet najlepiej chronione sieci energetyczne będą sporadycznie ulegać awariom. W takim przypadku magazynowanie energii może odegrać kluczową rolę w ochronie podstawowych usług przed zakłóceniami. Magazynowanie energii jest również wykorzystywane w zastosowaniach komercyjnych i przemysłowych w celu zwiększenia niezawodności dostępności energii oraz zmniejszenia kosztów poprzez wykorzystanie zmagazynowanej energii w okresach, gdy energia z sieci jest szczególnie kosztowna lub niedostępna.
Ponadto magazynowanie energii w akumulatorach to kluczowa technologia zmniejszająca naszą zależność od paliw kopalnych i budująca niskoemisyjną przyszłość. Wytwarzanie energii ze źródeł odnawialnych różni się zasadniczo od tradycyjnego wytwarzania energii z paliw kopalnych tym, że w zastosowaniach odnawialnych nie można wytwarzać energii na żądanie. Węgiel można spalać wtedy, gdy jest potrzebna energia elektryczna, a wykorzystywanie wiatru i energii słonecznej zależy od tego, czy wieje wiatr i czy świeci słońce. Energia słoneczna stawia szczególne wyzwania, ponieważ światło słoneczne nie jest dostępne w szczytowym czasie zapotrzebowania na energię: w nocy.
To kluczowe wyzwanie generuje potrzebę magazynowania energii w akumulatorach, ponieważ oddziela okresy wytwarzania od okresów poboru i pozwala dostarczać energię wtedy, gdy jej potrzebują konsumenci. Systemy magazynowania energii mają kluczowe znaczenie dla osiągania niezależności energetycznej dzięki zapewnieniu lepszego wykorzystania zasobów odnawialnych przy jednoczesnym zwiększeniu niezawodności sieci i stabilności cen.
Firma nVent oferuje szereg rozwiązań, które zwiększają wydajność, bezpieczeństwo i niezawodność systemów magazynowania energii. Nasze rozwiązania w zakresie uziemiania, łączenia, zasilania i obudów pomagają naszym klientom, którzy chcą magazynować energię, tworzyć bezpieczne połączenia między stojakami akumulatorów, konwerterami mocy i falownikami, a także chronić te systemy przed potencjalnymi zakłóceniami. Nasze niskonapięciowe przewody zasilające i rozwiązania chłodzące również zwiększają elastyczność projektowania systemów magazynowania energii, co pozwala zredukować ślad środowiskowy instalacji magazynowania energii.

Rozwiązania dla ośrodków przetwarzania danych
Dzięki ponad 15-letniemu doświadczeniu w chłodzeniu cieczą, kompleksowej wiedzy o zagadnieniach technicznych i globalnej obecności firma nVent umożliwia tworzenie wydajnych rozwiązań, które zapewniają naszym partnerom optymalną wydajność i niezawodność zaawansowanych środowisk obliczeniowych.

