All Electric Society'nin ana teknolojileri

Manufacturing-X olarak da adlandırılan endüstriyel dijitalleşme bağlamında varlık yönetimi kabuğu (AAS), bir sistem içindeki cihazın dijital ikizi olarak tanımlanabilir.

AAS'nin ana teması standartlaştırılmış şekilde veri alanı sağlamaktır. Bu standardizasyon, farklı bileşenler ve sistemlerle üreticiler arası veri alışverişinin temelini oluşturur. Ancak AAS yalnızca arayüzler içermez, aynı zamanda önemli karbon değerleri için de kullanılabilir. Dijital ikiz, tüm arayüz ve özellikleri standart şekilde kullanılabilir hale getirerek, özellikle sektör entegrasyonu söz konusu olduğunda ve özellikle tutarlı değer zincirleri ve network bağlantılı sistemler açısından yeni bağlantı yolları açıyor.

Uzun süredir bilgisayar korsanları artık yalnızca IT dünyasına odaklanmıyor. Operasyon teknolojisi (kısaca OT) de hedeflerinin arasına girdi. All Electric Society için network bağlantılı ve akıllı sistemler gerekli olduğundan, bu gelişme de giderek daha önemli hale geliyor.

Endüstriyel güvenliğin rolü bu sistem çözümlerini kapsamlı şekilde korumaktır. İdeal olarak otomasyon çözümleri en başından itibaren siber saldırılara karşı zaten korunmaktadır. Bu çözümler arasında örneğin TÜV güvenlik gerekliliklerine uygun olarak sertifikalandırılmış PLCnext Control ailesinden cihazlar yer almaktadır. Günün sonunda, halihazırda test edilmiş olan her şey, genel sistemin güvenliğini sağlamayı daha kolay ve daha hızlı hale getiriyor; buna aynı zamanda müşterilerle uygulama düzeyinde yakın işbirliği de dahildir.

Besleme yönetimi, değişken elektrik tüketimi hacimlerinin telafi edilmesine yardımcı olduğundan geleceğe yönelik şebekeler ve ilgili sektör entegrasyonu için önemli bir teknolojidir. PV sistemleri, kombine ısı ve enerji santralleri ve rüzgâr parkları gibi dağıtılmış enerji üretim sistemlerinin elektrik şebekesine güvenli entegrasyonunu sağlar.

Burada, şebekenin aşırı yüklenmesini veya istikrarsızlaşmasını önlemek için üretilen elektriğin şebekeye beslenmesi önemlidir. Şebeke operatörleri, şebeke frekansı ve geriliminin yanı sıra aktif ve reaktif gücün kullanımına ilişkin net spesifikasyonlar sağlar. Phoenix Contact'ın besleme kontrolörü, düzenlenmiş beslemenin zorluklarının üstesinden gelmeye yardımcı olur. Besleme gücünün hassas kontrolü ile sadece yenilenebilir enerji kaynaklarının verimli entegrasyonunu sağlamakla kalmaz, aynı zamanda sektörlerin başarılı şekilde entegrasyonu da sağlanır.

Rüzgâr ve güneş enerjisi hava durumuna bağlıdır. Bu yüzden, doğal dalgalanmalardan bağımsız, sürekli enerji akışının sağlanması için enerji depolama sistemlerine ihtiyaç duyulur. Bunlar, fazla enerjiyi talebin düşük olduğu zamanlarda depolayarak ve yoğun zamanlarda serbest bırakarak enerji yönetimini optimize eder. Böylelikle şebekenin stabilize edilmesine yardımcı olan geleneksel pik yük enerji santrallerine olan ihtiyacı azaltır.

Enerji depolama sistemleri yenilenebilir enerji sistemine geçişi kolaylaştırır, sürdürülebilir altyapının gelişimini teşvik eder ve karbon emisyonlarının azaltılmasına katkıda bulunur. Şu anda mevcut olup daha sonra ihtiyaç duyulacak enerjiyi fiziksel ve kimyasal olarak depolamanın çok sayıda yolu vardır. Batarya depolama sistemleri, depolama güç istasyonları veya kapasitörler – enerji depolama sistemleri sürdürülebilir ve elektrikli bir gelecek için çok önemlidir.

Güneş enerjisi sistemleri, rüzgâr santralleri ve diğer kaynaklar aracılığıyla merkezi olmayan enerji üretimindeki artış, şebekelerin altyapısını zorluyor. Enerji akışlarının hassas kontrolü darboğazları önlediğinden ve All Electric Society'nin anahtarı haline geldiğinden, esnek ve geleceğe uygun güç dağıtımını sağlamak için güç şebekeleri genişletilmeli ve uygun maliyetli şekilde dijitalleştirilmelidir. Tüketim ve üretim verilerinin analizi, uygun maliyetli altyapı gelişimini ve sürdürülebilir güç dağıtımını sağlar.

İster AC ister DC olsun, genel olarak elektriğin bir enerji türünden diğerine dönüştürülmesi, kayıp-kayıp iş gibidir. Bu açıklama, özellikle üreticiler ile alıcılar arasındaki sınırların giderek bulanıklaştığı All Electric Society'de önem kazanıyor.

Dönüşüm kayıplarını sınırlamak amacıyla sektör entegrasyonu için DC şebekelere güveniyoruz. Bunun avantajları, belirgin verimlilik iyileştirmeleri, artan çıktı ve basitleştirilmiş montajdır. Örneğin, yenilenebilir enerji kaynakları daha kolay entegre edilebilir çünkü redresörler şebekeden ayrılabilir. DC şebekelerin bir diğer avantajı ise frenleme sırasında elektrik motorları jeneratöre dönüşürse frenleme enerjisinin daha kolay geri kazanılabilmesidir.

Veri şeffaflık sağlar. Veriler, birbirine bağlı alt süreçler içindeki etkileşimleri gösteren bilgileri elde etmek için kullanılabilir. Veri alışverişi haberleşme gerektirir ve burada özellikle otomasyon teknolojisi yapısal bir değişimden geçiyor. Geniş kamu uygulamalarının haberleşme teknolojileri, üretim salonlarında giderek daha fazla yer buluyor. Bunun bir örneği, orijinal olarak araçlardaki multimedya uygulamalarının bağlantısı için geliştirilen ikinci bir Single Pair Ethernet (SPE) olan Zamana Duyarlı Network Haberleşmesidir (TSN).

All Electric Society'de bu teknolojiler bağlantılı sektörler arasındaki haberleşmeyi geliştirir; ve bunu özel olarak geliştirilmiş çiplere ihtiyaç duymadan yaparsınız. Gelecekte, yaygın kullanımın sağlayacağı ekonomiler, kişiye özel haberleşmeyi daha kolay ve aynı zamanda daha uygun maliyetli hale getirecek.

Ulaşımın elektrifikasyonu, All Electric Society'nin önemli bir yanıdır ve bu, kapsamlı ve akıllı bir şarj altyapısı gerektirir. Bunun özelliği, şarj parklarının verimli kullanımının ön koşulu olan akıllı yük yönetim sistemleridir.

Bu sistemler yalnızca Yüksek Güçlü Şarj (HPC) ile hızlı şarjı mümkün kılmakla kalmaz, aynı zamanda araçtan şebekeye çift yönlü şarjı da mümkün kılar. Çünkü elektrikli araçlar enerjiyi alıp depolamanın yanı sıra, gerektiğinde onu şebekeye geri de besleyebilir. Phoenix Contact'ın akıllı CHARX control şarj kontrol cihazı, enerjinin önceliğe göre nasıl beslenebileceğinin en önemli örneğidir, böylece şebekenin stabilizasyonuna ve yenilenebilir enerjilerin entegrasyonuna katkıda bulunur.

Tepe noktasının tıraşlanması ve yük kaydırma, etkili yük yönetiminin temel şartlarıdır. Her iki yöntem de elektrik şebekesindeki pahalı pik yükleri önler. Pik tıraşlama durumunda, enerji depolama sistemlerinin hedeflenen kullanımı ve sürdürülebilir enerji yönetimi ile pik yükler azaltılır. Yük kaydırma durumunda ise amaç, enerji tüketiminin zirve noktalarını talebin düşük olduğu zamanlara kaydırmaktır.

Bunu için, örneğin kapsamlı enerji izleme yardımıyla erken aşamada beklenen gerekli miktarlar hakkında fikir edinmek önemlidir. Yük yönetimi, güç kaynağının verimliliğini artırır ve All Electric Society için modern bir enerji altyapısının tasarlanmasına katkıda bulunur.

All Electric Society'nin temel zorluklarından biri, yenilenebilir kaynaklardan üretilen elektriği taşınabilir ve dayanıklı hale getirerek zamandan bağımsız kılmaktır.

Bunu yapmanın bir yöntemi, fazla rüzgâr ve güneş enerjisinden elde edilen yeşil hidrojenin elektrolizidir. Hidrojen sadece taşınıp depolanmakla kalmaz, aynı zamanda metanol ve amonyak gibi yakıtların sentezinin de temelini oluşturur. Ayrıca hidrojen proses endüstrisi için önemli bir elementtir. Hidrojen, çelik fabrikalarında kullanılmak üzere taş kömüründen elde edilen kok kömürünün yerini almak için gereken her şeye sahiptir, böylece çelik üretimi etkili bir şekilde karbondan arındırılır. Yakıt hücreleri için “yakıt” olarak kullanıldığında, hidrojenin kontrollü oksidasyonu çok fazla elektrik ve termal enerji üretir. Enerjiye ihtiyaç duyulduğunda bu enerji türlerinin her ikisi de kullanılabilir.