Na początku roku niemieckie przedsiębiorstwo Hamburger Hafen und Logistik AG (HHLA) i jego partnerzy rozpoczęli prace badawczo-rozwojowe nad projektem finansowanym ze środków publicznych FRESH w terminalu kontenerowym Alternwerder (CTA). Celem jest integracja pojemności baterii ze zdalnie kierowanych pojazdów terminalowych (automated guided vehicles - AGV), które są używane w terminalu CTA, z krajową siecią elektroenergetyczną jako elastycznych magazynów energii przyczyniających się do stabilności sieci.
Jednym z największych wyzwań transformacji energetycznej w Niemczech jest zapewnienie stabilności sieci. Dotychczas udział źródeł energii odnawialnej w miksie energetycznym w Niemczech wynosił ponad 40 procent. Rozwój ten wymaga rozwiązań technicznych ze strony operatorów sieci, które pozwolą firmom i indywidualnym odbiorcom zapewnić nieprzerwaną dostawę energii elektrycznej.
W przeciwieństwie do elektrowni zasilanych paliwami kopalnymi, które mogą dostarczyć elektryczność na żądanie, to nie jest to zagwarantowane w przypadku odnawialnych źródeł energii. Źródła energii zależne od pogody nie zawsze są wystarczające. Prowadzi to do wahań, które muszą być absorbowane, aby zagwarantować stale bezpieczną dostawę energii i stabilną częstotliwość 50 Hz w sieci elektroenergetycznej. Kiedy odchylenia częstotliwości zasilania są zbyt duże od idealnej wartości, w najgorszym przypadku może dojść do poważnej awarii zasilania – blackoutu.
Wirtualne elektrownie mają zniwelować fluktuację. Jeżeli na przykład elektrownia słoneczna nie może dostarczyć odpowiedniej ilości energii elektrycznej ze względu na warunki pogodowe, elektrownia na biopaliwo pokryje te braki dostarczając w tym czasie energię. Jeżeli wiatr wieje szczególnie mocno, stacjonarne systemy magazynowania energii mogą magazynować jej nadwyżki.
Pionierskie prace w zakresie stabilności sieci
Teraz po raz pierwszy Hamburger Hafen und Logistik AG i Next Kraftwerke GmbH, jeden z największych operatorów wirtualnych elektrowni w Europie, badają zakres, w jakim przemysłowe zasoby pojemności baterii w pojazdach mogą być połączone z niemiecką siecią elektroenergetyczną, w ten sposób, że główne rezerwy sterowania parametrami sieci mogą być uruchomione dla zapewnienia stabilności sieci w opłacalnych warunkach. To nie może wpływać na działalność terminalu.
Czytaj także: HHLA: Czystsze powietrze dzięki ekologicznym pojazdom do transportu kontenerów
Do 2022 r. około 100 automatycznych pojazdów zdalnie kierowanych (automated guided vehicles - AGV) używanych w terminalu Altenwerder do transportu kontenerów zostanie całkowicie przekształconych w szybko ładujące się akumulatory litowo-jonowe. Pod względem czysto matematycznym mogłyby one zapewniać 4 MW dla rynku energii w 18 stacjach ładowania.
- To oczywiście nie jest ich głównym celem - transport kontenerowy tak. Jednak w czasach mniej intensywnego ruchu wolne pojazdy AGV mogłyby zapewnić pojemność akumulatora jako mobilne magazyny energii elektrycznej w celu zapewnienia stabilności sieci - mówi Boris Wulff z działu rozwoju terminalu CTA, który jest odpowiedzialny za projekt FRESH w HHLA.
Wraz z Next Kraftwerke, Instytutem Technologii Informacyjnych OFFIS w Oldenburgu i Uniwersytetem w Getyndze, HHLA opracowuje w ramach trzyletniego projektu FRESH rozwiązanie procesowe i programowe umożliwiające dostęp do rynku elektroenergetycznego. Będzie on cyfrowo kontrolować wymagania wirtualnej elektrowni i sprawne działanie terminali.
- Obłożenie terminalu pracą determinuje czy pojemności baterii AGV są dostępne. To z kolei zależy od takich czynników jak rozkład zawinięć statków, pogody i pływów, nasilenia ruchu oraz cyklów ładunkowych AGV – wyjaśnia Wulff.
Wszystkie te parametry muszą być uwzględnione, aby opracować niezawodne, wydajne i przede wszystkim zautomatyzowane procesy. - W ten sposób możemy dość dokładnie przewidzieć, kiedy i jak długo pojazdy AGV mogą być podłączone w stacjach ładowania, aby dostarczać lub pobierać energię, w zależności od tego jak sieć tego potrzebuje.
Jak mówi Alexander Krautz, kierownik zespołu ds. innowacji i rozwoju w Next Kraftwerke, digitalizacja i elektryfikacja branży logistycznej - z jej wysokim zużyciem energii i specjalnymi wymaganiami - stanowi wyzwanie dla systemu energetycznego Next Kraftwerke, a jednocześnie oferuje nowe możliwości optymalizacji i stabilizacji.
Terminal kontenerowy Altenwerder jest jednym z najnowocześniejszych i najbardziej wydajnych terminali kontenerowych i jest obecnie rozwijany jako pierwszy terminal bezemisyjny na świecie. Jest to jednocześnie poligon testowy i laboratorium do nowych zastosowań technicznych i przyjaznych dla środowiska w HHLA.
rel (HHLA), AL, PBS
Fot.: HHLA / Thies Rätzke / Nele Martensen
Poniżej m.in. automatyczny pojazd zdalnie kierowany
USD
EUR
CHF
GBP