Vývojová centra Siemens: energetiku čekají revoluční změny

Vývojová centra Siemens: energetiku čekají revoluční změny

16. 04. 2017

V roce 2016 společnost do inovací investuje 4,8 miliardy eur, kromě jiného na výzkum decentralizovaných energetických systémů.

Míst, kde probíhá výzkum pod značkou Siemens, je více než 170, zaměstnávají 31 000 lidí a najdete je po celém světě. Kurz pro budoucí inovace pak udává jednadvacet výzkumných a vývojových center koncernu, v nichž pracuje 7 800 výzkumníků, vývojářů a dalších odborníků. V roce 2016 hodlá Siemens do výzkumu a vývoje investovat zhruba 4,8 miliardy eur, tedy o 300 milionů víc než loni. Převážná část nových finančních prostředků je určena na rozvoj automatizace, digitalizace, ale také decentralizovaných energetických systémů, které zajistí stabilitu energetických soustav.

Na summitu G7 v červnu 2015 představitelé těchto zemí jednomyslně oznámili, že budou společně usilovat o dekarbonizaci globální ekonomiky do roku 2100. Toto rozhodnutí má historický význam, protože znamená, že celý svět nakonec přestane používat tuhá paliva, jako jsou uhlí, zemní plyn a ropa. Taková změna by přinesla konec éry fosilních paliv a byla by doslova revolucí v energetice.

 

 

Miliony malých výroben elektřiny

Nestačí jen postavit další větrné elektrárny, solární panely a zařízení na kombinovanou výrobu tepla. Je třeba se připravit na takovou energetickou soustavu, která se skládá z milionů malých i velkých decentralizovaných výroben elektřiny. V současné době stále není zřejmé, jak provozovat rozvodnou síť, ve které až 80 procent elektrické energie pochází z obnovitelných zdrojů.

Simulace energetiky zítřka

Společnost Siemens odstartovala plán rozvoje energetického systému. Její odborníci v úzké spolupráci s univerzitou RWTH Aachen provádějí celostní simulace dlouhodobého dopadu vysokého podílu energie z obnovitelných zdrojů na výrobu a přenos elektřiny i na její distribuci a trh jako celek. Výzkumníci digitalizují všechny stávající energetické soustavy a zobrazují je v náročných simulacích. To jim nejen umožňuje předvídat technické, ekonomické a politické problémy, ale také to snižuje předvídatelná rizika a nejistoty. Cílem celého projektu je zajistit stabilní dodávky energie.

Technologie IC a „Swarm Grids“

Jak se pravděpodobnost vzniku vysoce integrované energetické infrastruktury zvyšuje, související opatření jsou stále naléhavější. Pokud se například odstaví elektrárny, které slouží k zajištění stability sítě, řešení může poskytnout technologie ´swarm grid´ – ´roje´ decentralizovaných výroben elektřiny a skladovacích zařízení. Swarm sítě jsou srovnatelné s virtuálními řídicími jednotkami. Roj se skládá z mnoha individuálních jednotek, které jsou navzájem úzce propojené. Také splňuje velmi vysoké nároky na zajištění spolehlivých dodávek energie a stabilitu systému. Klíčovou otázkou je, jakou rozhodovací pravomoc budou mít budoucí roje v celkové energetické soustavě.

Konvertory nové generace

Pro budoucí stabilitu energetických soustav v běžném provozu i v případě poruchy je nezbytná integrace výkonné elektroniky a technologie IC. Tento trend se posiluje zvýšeným používáním výkonných elektronických součástek pro rozvod elektřiny. Z toho důvodu se vědci společnosti Siemens zabývají např. vývojem nových technologií konvertorů. Nastupující generace měničů je standardizovaná a cenově dostupnější, protože už nemusí splňovat tak specifické požadavky. Další příležitosti těmto technologiím otevře vývoj stále výkonnějšího softwaru.

Skladování energie s pomocí chemie

Čím více jsou využívány obnovitelné zdroje energie, tím nestabilnější je výroba elektřiny a je třeba najít řešení pro stále palčivější problém – skladování energií a zároveň zajištění stability soustavy. Bez účinných technologií velkokapacitního skladování by nebylo možné vytvořit systém dodávek energie s osmdesátiprocentním podílem obnovitelných zdrojů. Výzkumníci se zaměřují na řešení chemického skladování, protože nabízí největší potenciál pro ukládání velkého množství energie na dlouhou dobu. K dosažení tohoto cíle využívají oxid uhličitý a zelenou elektřinu v procesu elektrolýzy – výsledkem jsou cenné suroviny pro průmyslové využití, například oxid uhelnatý, etylén a alkoholy. Vědci z výzkumných center koncernu Siemens zkrátka dělají vše pro to, plánovaná dekarbonizace globální ekonomiky do roku 2100 nezůstala jen teorií.

 

Líbil se vám článek?