Heimdall „Magiczna kula” zwiększa przepustowość linii przesyłowej

Opublikowane ponownie przez Plato

Obserwuje: 0

Zapisz się na codzienne aktualizacje wiadomości z CleanTechnica na e-mail. Lub śledź nas w Google News!

Oto opowieść o tym, jak A mała zmiana technologii może pomóc rozwiązać duży problem przedsiębiorstw użyteczności publicznej. Firma Heimdall Power z Norwegii opracowała czujnik, który nazywa Neuronem, ale w branży znany jest jako „magiczna kula”. Krótko mówiąc, Neuron owija się wokół linii przesyłowej wysokiego napięcia i odczytuje jej temperaturę. Następnie udostępnia te odczyty w czasie rzeczywistym operatorowi linii przesyłowej.

Dlaczego to jest ważne? Obecnie (bez zamierzonej gry słów) o wielu porach dnia dostępna jest większa ilość energii elektrycznej, niż można przesłać istniejącymi długodystansowymi liniami energetycznymi. Jeśli masz 1000 galonów cennego płynu, który musi dotrzeć z miejsca przechowywania do miejsca, w którym jest potrzebny, ale tylko za pomocą jednocalowego rurociągu, stanowi to problem. Można zbudować nowy dwucalowy rurociąg, ale jest to bardzo kosztowne (nowe linie przesyłowe wysokiego napięcia kosztują miliardy dolarów, a ich ukończenie zajmuje dziesięć lub więcej lat). Co by było, gdyby przy minimalnych nakładach inwestycyjnych można było sprawić, że istniejący rurociąg transportował do 40% więcej cieczy? Czy jest to coś, czym byłbyś zainteresowany? Och, pewnie.

Co to jest magiczna kula?

„Magiczna kula” opracowana przez Heimdalla jest mniej więcej wielkości kuli do kręgli. Waży osiem funtów i można go przymocować do linii energetycznych pod napięciem za pomocą drona. Czujnik działa wykorzystując energię elektryczną pobieraną z linii w celu pomiaru temperatury.

Linie przesyłowe nagrzewają się wraz ze wzrostem ilości przesyłanej mocy. Znając dokładną temperaturę, operator sieci wie, jak blisko jest osiągnięcia maksymalnej wydajności linii. „Pomyśl o temperaturze na linii jako o dopuszczalnej prędkości” – powiedział Jørgen Festervoll, dyrektor generalny Heimdall Wewnątrz klimatu Aktualności. „Bez oprogramowania i czujników, takich jak te dostarczane przez Heimdall Power, jeździsz bez prędkościomierza.”

W przypadku braku informacji o temperaturze, jaką zapewnia „magiczna kula” Heimdalla, przedsiębiorstwa energetyczne ustalają ograniczenia przepływu energii na podstawie sezonowości, a nie w odpowiedzi na warunki w czasie rzeczywistym. To jakby decydować, z jaką prędkością jedziesz dzisiaj, na podstawie prędkości jechałeś rok temu, co może prowadzić do dużej ilości niewykorzystanej pojemności. Wiedząc dokładnie, jaką moc może obsłużyć linia, operator może zwiększać przepływ mocy przez wiele godzin, a nawet dni, aby zbliżyć się do limitu, niż miałoby to miejsce w innym przypadku.

Technologia ta zyskała w ostatnich latach na popularności w Europie, pozostając jednocześnie na marginesie rynku amerykańskiego. Great River Energy, dostawca energii dla wiejskich spółdzielni energetycznych w Minnesocie, ogłosił w tym tygodniu, że zainstaluje 52 czujniki „magicznej kuli” firmy Heimdall – każdy kosztuje około 30,000 42.8 dolarów – na swoich liniach w całym stanie. Decyzja została podjęta po pozytywnych doświadczeniach z projektu pilotażowego, w którym cztery czujniki pomogły zwiększyć ilość mocy możliwej do dostarczenia linią nawet o XNUMX%.

Oznacza to, że linia przesyłowa, która normalnie przesyła 1 MW energii elektrycznej, może teraz przesyłać 1.4 MW, co stanowi ogromną poprawę w czasach, gdy zdolności przesyłowe w wielu częściach Stanów Zjednoczonych są na wagę złota, a brak dostępnej zdolności jest problemem główny punkt zaczepienia utrudniające tempo rozwoju energetyki odnawialnej. Jeśli technologia ta zostanie przyjęta, wielkimi zwycięzcami staną się elektrownie wiatrowe i słoneczne, zwłaszcza te zlokalizowane w odległych obszarach, co mogłoby zmniejszyć częstotliwość ich wyłączania z powodu braku przepustowości linii.

Heimdall, producent sprzętu i oprogramowania, twierdzi, że zamówienie Great River jest największym jak dotąd wdrożeniem tego rodzaju technologii czujników w Stanach Zjednoczonych. Wcześniej największym zamówieniem były 42 podobne czujniki dostarczone w zeszłym roku przez LineVision firmie AES do linii przesyłowych w stanie Indiana i Ohio. Heimdall należy do rosnącej liczby firm – prawie wszystkie działające nie dłużej niż dziesięć lat – zajmujących się tym, co w branży energetycznej nazywa się „technologiami ulepszania sieci”. Jednym z nich jest LineVision z siedzibą w Bostonie, a drugim Ampacimon z Belgii. Założona w 2016 roku firma Heimdall zatrudnia około 50 pracowników i klientów w 17 krajach, głównie w Europie.

Magiczna Kula i PJM

RMI, grupa badawcza i rzecznicza, napisała o obietnicy technologie ulepszania sieci (GET) i ubolewał, że amerykańskie przedsiębiorstwa użyteczności publicznej opieszale korzystają z tych narzędzi. W raport opublikowany w zeszłym miesiącu skupiało się na tym, jak nowe technologie podobne do urządzeń „magicznej kuli” firmy Heimdall mogą pomóc w poprawie wydajności sieci PJM Interconnection, największego regionu sieci w kraju, stwierdził RMI,

„GET to rozwiązania sprzętowe i programowe wdrażane w istniejącym systemie przesyłowym, pomagające zwiększyć przepustowość, elastyczność i wydajność obecnej sieci. Te narzędzia do transmisji — dynamiczne parametry linii (DLR), zaawansowane sterowanie przepływem mocy (PFC) i optymalizacja topologii (TO) — są coraz szerzej badane i wdrażane w Stanach Zjednoczonych, a także na arenie międzynarodowej. Jednak nie są jeszcze rutynowo brane pod uwagę w paradygmatach planowania, takich jak badania wzajemnych połączeń operatorów sieci. Ponieważ są tańsze i szybsze w instalacji niż inne rodzaje modernizacji przesyłu, takie jak przebudowa lub przebudowa linii, GET mają ogromny potencjał przyspieszenia integracji nowych zasobów z siecią”.

RMI twierdzi, że budowa nowych linii przesyłowych kosztuje znacznie więcej niż wdrażanie technologii ulepszających sieć. Dodaje, że ważne jest, aby zrozumieć, że same GET nie oznaczają, że firmy nie będą musiały budować nowych linii, aby zaspokoić przewidywany popyt.

Jeśli te nowe technologie czujników są popularne w Europie, dlaczego nie są tak popularne w USA? Chaz Teplin z RMI powiedział, że firmy czasami obawiają się złożoności związanej z koniecznością monitorowania jeszcze jednej rzeczy i dodatkowego zestawu pokręteł w sterowni. Uważa jednak, że najważniejszym czynnikiem jest to, że model biznesowy przedsiębiorstw użyteczności publicznej kładzie nacisk na budowę i utrzymanie dużych aktywów. Większość przedsiębiorstw użyteczności publicznej zarabia pieniądze w ramach regulowanego procesu, w ramach którego może obciążyć klientów kosztami i gwarantowanym zyskiem.

„Przedsiębiorstwa użyteczności publicznej często nie mają zbyt dużej zachęty finansowej, aby realizować te naprawdę tanie inwestycje” – powiedział Teplin. „Więc coś, co zapewnia dużą wartość, jeśli nie jest bardzo kapitałochłonne, tak naprawdę nie pomaga im w osiągnięciu zysków”. Powiedział, że zadaniem organów regulacyjnych i regionalnych zarządców sieci jest naprawienie niepomocnego „niedostosowania zachęt finansowych”.

Zainwestuj kilka dolarów miesięcznie pomóż w utrzymaniu niezależnego zasięgu cleantech co pomaga przyspieszyć rewolucję cleantech!

Raport RMI na temat GET pokazał, że zyski odnotowane przez przedsiębiorstwa użyteczności publicznej po użyciu takich urządzeń różniły się znacznie w zależności od pory dnia i miesiąca. Zyski w godzinach nocnych w listopadzie kształtowały się w przedziale jednocyfrowym, natomiast w godzinach dziennych w kwietniu przekraczały 30%. Czytelnicy Sharpey zauważą, że farmy fotowoltaiczne zazwyczaj wytwarzają energię elektryczną w ciągu dnia, a potrzeba maksymalizacji wydajności sieci jest najwyższa. Zapotrzebowanie w środku nocy jest zawsze niskie, więc nie ma potrzeby przesyłania wtedy dużych ilości energii elektrycznej.

Temperatura powietrza i poziom wiatru odgrywają główną rolę w określaniu, ile mocy można przesłać w danym momencie. Niska temperatura powietrza i silny wiatr pomagają chłodzić linie przesyłowe, co pozwala im przesyłać więcej energii elektrycznej. Jednak te czynniki środowiskowe zmieniają się w czasie, dlatego samo dodanie GET nie skutkuje za każdym razem wyższym poziomem transmisji. „Magiczna kula” firmy Heimdall i podobne urządzenia zapewnia operatorom sieci informacje, których potrzebują, aby zmaksymalizować ilość energii elektrycznej, jaką można dystrybuować w dowolnym momencie istniejącymi liniami przesyłowymi.

Wewnątrz klimatu Aktualności sugeruje, że operatorzy elektrowni wiatrowych i słonecznych odnieśliby największe korzyści z technologii takich jak „magiczna kula” Heimdalla, ponieważ powodują one otwarcie nowych pasów ruchu na autostradach, które w przeciwnym razie byłyby zatłoczone. Zakłady te miałyby pierwszeństwo w wykorzystaniu nowo odkrytych mocy produkcyjnych, ponieważ są to zazwyczaj najtańsze zasoby. Zwiększenie dostępności energii wiatrowej i słonecznej doprowadziłoby do zmniejszenia zapotrzebowania na droższe źródła energii, w tym węgiel.

Jedzenie na wynos

Największymi beneficjentami technologii ulepszania sieci byliby płatnicy usług komunalnych. Jeśli operatorzy sieci będą w stanie ułatwić dostarczanie większej ilości energii wiatrowej i słonecznej bez konieczności budowania nowych linii, prawdopodobnie obniży to koszty energii elektrycznej. „Dzięki temu klienci zaoszczędzą pieniądze” – powiedział Chaz Teplin z RMI.

Fakt, że urządzenia te nie są powszechnie stosowane, ilustruje błędne podejście do regulacji mediów. W większości przypadków zarabiają więcej, budując więcej rzeczy. Wszystko, co budują, ma stały zwrot z inwestycji ustalony przez organy regulacyjne. Jeśli chcą zarobić więcej pieniędzy, muszą zbudować nowe elektrownie, linie przesyłowe i tak dalej. Oszczędzanie pieniędzy klientów w ogóle nie wchodzi w grę dużym przedsiębiorstwom użyteczności publicznej będącym własnością inwestorów. Jest to ogromna wada procesu regulacyjnego i zachęta do jej zmiany jest bardzo niewielka.

Masz wskazówkę dla CleanTechnica? Chcesz się zareklamować? Chcesz zaproponować gościa do naszego podcastu CleanTech Talk? Skontaktuj się z nami tutaj.