All Electric Societyの主要テクノロジ

Manufacturing-Xとも呼ばれる産業のデジタル化に関しては、資産管理シェル（AAS）はアッセンブリ内の機器のデジタルツインと説明されます。

AASの中心的な性質は、標準化された方法でデータ空間を提供することです。この標準化は、さまざまなコンポーネントとシステムによる、メーカー間データ交換の基礎となります。しかし、AASはインターフェースを含むだけではなく、主要な炭素の数字にも使用することができます。すべてのインターフェースとプロパティを標準化された方法で利用できるようにすることで、デジタルツインは、特にセクターカップリングに関して、また一貫したバリューチェーンとネットワーク化されたシステムに関して、リンクするための新しい方法を提供します。

長い間、ハッカーはもはやIT世界のみに集中してはいません。オペレーショナルテクノロジー（略してOT） – も、照準を当てられています。そしてネットワーク化されたインテリジェントなシステムはAll Electric Societyに必要なため、この開発もますます重要になっています。

産業セキュリティの役割は、これらのシステムソリューションを包括的に保護することです。理想的には、オートメーションソリューションは、最初から既にサイバー攻撃から保護されています。これらのソリューションには、例えばPLCnext Controlシリーズの機器が含まれます。これはTÜVセキュリティ要件に従って認定されています。結局は、既に試験済みのものはすべて、システム全体を保護するのをより簡単かつ迅速にします。これには、アプリケーションレベルでのお客様との緊密な協力も含まれます。

給電管理は、未来志向のグリッドと、関連するセクターカップリングにとって主要テクノロジです。変動しやすい電力消費量を相殺するのに役立つからです。太陽光発電システム、熱電併給プラント、風力発電基地などの分散型発電システムを、送電網に安全に統合することができるようになります。

ここでは、生成された電力を、グリッドが過負荷になったり不安定になったりしないように、グリッドに供給することが重要です。送電事業者は、主線の周波数と電圧、ならび有効および無効電力の利用に関して、明確な仕様を提供します。フエニックス・コンタクトの送電コントローラは、調整された給電の課題を克服するのに役立ちます。供給電力の正確な制御により、再生可能エネルギーの効率的な統合だけではなく、セクターカップリングの成功も可能になります。

風力発電および太陽光発電は気象に依存します。そのため、自然の変動から独立した継続的な給電を確保するためには、エネルギー貯蔵システムが必要です。これにより、需要が低い時には余剰エネルギーを保存し、ピークタイム中に解放することで、エネルギー管理が最適化されます。これにより、グリッドの安定化に役立つ従来型のピーク負荷発電所の必要性が軽減されます。

エネルギー貯蔵システムは、再生可能エネルギーへの遷移を容易にし、持続可能なインフラの開発を促進し、炭素排出の削減に貢献します。現在利用できる、エネルギーを物理的および化学的に保存する方法は多数ありますが、それは後で必要になるだけです。バッテリーストレージシステムも、ストレージ発電所もコンデンサも、エネルギー貯蔵システムは持続可能で電化された未来のために非常に重要です。

ソーラーシステム、風力発電基地、その他のソースによる分散型発電の増加は、グリッドのインフラに課題を突きつけています。柔軟で将来に対応する電源供給を確保するため、送電網は優れたコスト効率で拡張およびデジタル化する必要があります。エネルギーのフローを正確に制御することで、障害の発生を防ぐため、All Electric Societyの鍵になるからです。消費および生成のデータ分析により、優れたコスト効率のインフラ開発と持続可能な電源供給を確保することができます。

ACでもDCでも – 一般的に、電気をあるエネルギー形態から別のものに変換するのは、損失のあるビジネスと同じです。この表現は、特に、製造者と購買者との間の境界がますます曖昧になるAll Electric Societyで重要性を増しています。

変換損失を制限するために、セクターカップリング向けのDCグリッドに頼っています。これのメリットは、明確な効率向上、生産量向上、設置の簡素化です。例えば、再生可能エネルギー源をより簡単に統合することができます。主線の整流器が不要だからです。DCグリッドのもう一つのメリットは、ブレーキプロセス中に電気モータが発電機になれば、ブレーキエネルギーをより簡単に回収できることです。

データは透明性を生み出します。データを使用して、連結されたサブプロセス内のやりとりを示す情報を取得することができます。データ交換には通信が必要で、ここでは特にオートメーション・テクノロジが構造的変化を経験しています。幅広い公共アプリケーションからの通信テクノロジは、ますます製造ホールに進出しています。これの例としては、Time-Sensitive Networking（TSN）、2つ目のシングルペアイーサネット（SPE）があり、これはもともと車両内のマルチメディアアプリケーションを接続するために開発されました。

All Electric Societyでは、これらのテクノロジにより、カップリングされたセクター間の通信が向上し、特別に開発されたチップは不要です。将来、幅広い使用により得られる経済の規模により、オーダーメイドの通信がさらに容易になり、コスト効率も向上します。

輸送の電化は、All Electric Societyの重要な側面で、これには本格的でインテリジェントな充電インフラが必要です。これは、インテリジェントな負荷管理システムで特徴づけられ、これは充電パークを効率的に使用するための前提条件です。

これらのシステムにより、ハイパワー充電（HPC）による急速充電だけではなく、Vehicle-to-Gridコンセプトの意味で双方向充電も可能になります。これは、電気自動車はエネルギーを取り込んで保存できるだけではなく、必要な場合にはグリッドに戻すこともできるからです。フエニックス・コンタクトのインテリジェントなCHARX control充電コントローラは、優先順位に基づいてエネルギーを供給できるため、グリッドの安定化と再生可能エネルギーの統合に貢献することを示す、主要な例です。

ピークシェービングと負荷シフトは、効果的な負荷管理の中心的な用語です。どちらの手法も、送電網内の高価なピーク負荷を回避します。ピークシェービングの場合、エネルギー貯蔵システムをターゲットを絞って使用することと、持続可能なエネルギー管理によって、ピーク負荷を削減します。一方負荷シフトの場合、目的はエネルギー消費のピークを、そうでなければ需要が低い時間にシフトすることです。

これを行うためには、例えば包括的なエネルギー監視により、想定される必要量を早期に知ることが重要です。負荷管理により、電源の効率が促進され、All Electric Societyのための最新のエネルギーインフラのデザインに貢献します。

All Electric Societyの中心的課題は、再生可能なエネルギー源から生成された電力を、輸送可能で耐久性のあるものにし、時間から切り離すことです。

これを実現するための1つの手法は過剰な風力および太陽光発電のグリーン水素の電解です。水素は、輸送・保存が可能なだけではなく、メタノールやアンモニアなどの燃料合成の基礎でもあります。さらに、水素はプロセス産業の重要な要素です。水素は、製鉄に使用される無煙炭から抽出されたコークスを置換して、製鉄を効果的に脱炭素化するために必要なものを備えています。そして燃料電池の「燃料」として使用される場合、水素の管理された酸化により、大量の電気および熱エネルギーを生成します。この両方のエネルギー形態は、エネルギーが必要な時に使用することができます。