Innowacyjne mikrosieci dla poprawy integracji systemów energetycznych i efektywności w kontekstach miejskich

Oczekiwane rezultaty

Projekty powinny przyczynić się do osiągnięcia wszystkich następujących rezultatów: zwiększenie świadomości potencjału mikro-sieci niskonapięciowego prądu stałego (LVDC) w realizacji celów Europejskiego Zielonego Ładu oraz Czystej Umowy Przemysłowej, w tym zgodnie z definicjami zawartymi w Planie SET oraz Strategii Solarnej. Zwiększenie akceptacji mikro-sieci LVDC w Europie, z istotnym i mierzalnym wkładem w bezpieczeństwo ludzi i budynków (w szczególności w odniesieniu do awarii prądu stałego), efektywność energetyczną i materiałową, integrację odnawialnych źródeł energii i magazynów oraz reakcję na zapotrzebowanie, redukcję szczytowego zapotrzebowania na moc, odporność systemu oraz, tam gdzie to możliwe, potwierdzenie koncepcji, jak mikro-sieci LVDC mogą umożliwić wspólnotom energetycznym współdzielenie zasobów energetycznych i zwiększenie autokonsumpcji lokalnych źródeł odnawialnych. Zwiększenie wdrożeń w europejskich miastach, ułatwione przez wytyczne techniczne dotyczące instalacji mikro-sieci LVDC oraz rekomendacje dotyczące harmonizacji regulacyjnej dla władz europejskich, krajowych, regionalnych i lokalnych, a także operatorów dystrybucji energii. Zwiększenie liczby opcji regulacyjnych i standardów wspierających europejskie przywództwo przemysłowe w dostarczaniu rozwiązań LVDC, zgodnie z wytycznymi Kompasu Konkurencyjności na rzecz wspierania innowacji i wzrostu.

Zakres

Większość urządzeń elektrycznych w budynkach działa na prądzie stałym (DC): panele fotowoltaiczne, baterie stacjonarne i do pojazdów elektrycznych, oświetlenie LED, sprzęt IT, pompy ciepła i inne urządzenia. Ich podłączenie do mikro-sieci LVDC wewnątrz budynku znacząco poprawiłoby efektywność energetyczną i materiałową (zastępując przetwornice AC/DC prostszymi przetwornicami DC/DC) oraz optymalizowało lokalne magazynowanie energii elektrycznej i/lub cieplnej oraz autokonsumpcję lokalnych źródeł odnawialnych, przyczyniłoby się do stabilności sieci (AC) poprzez reakcję na zapotrzebowanie i usługi pomocnicze (w tym wsparcie mocy biernej) oraz zwiększyło odporność systemu dzięki możliwości pracy w trybie wyspowym. Wymagana moc połączenia mikro-sieci LVDC z siecią dystrybucji prądu przemiennego (AC) za pośrednictwem centralnej przetwornicy AC/DC byłaby znacząco niższa niż w tradycyjnej instalacji AC, co zmniejszyłoby obciążenie miejskiej sieci. Mikro-sieć LVDC mogłaby być również wdrożona na małym poziomie sąsiedztwa (np. ulicy), potencjalnie równolegle do istniejącej sieci AC, umożliwiając bardziej efektywne i łatwiejsze współdzielenie wspólnych zasobów energetycznych oraz autokonsumpcję w ramach wspólnoty energetycznej. Aby osiągnąć ten cel, propozycje powinny uwzględniać wszystkie następujące aspekty: opracowanie innowacyjnych, bezpiecznych i zrównoważonych metod i narzędzi projektowania mikro-sieci LVDC, zapewniających w szczególności monitorowanie sieci, kontrolę i bezpieczne zarządzanie awariami prądu stałego przy przystępnych kosztach; opracowanie metodologii oraz ocena kosztów i korzyści cyklu życia mikro-sieci LVDC (w porównaniu z tradycyjnymi instalacjami AC), zarówno dla samej aplikacji, jak i dla całego systemu energetycznego (w tym wpływu na sieć dystrybucji AC, na przykład z powodu wprowadzania harmonicznych lub wkładu w stabilność sieci poprzez usługi pomocnicze i reakcję na zapotrzebowanie w dniu bieżącym i następnym), z uwzględnieniem aspektów technicznych, środowiskowych, ekonomicznych i społecznych (w szczególności wpływu na rachunki za energię konsumentów wrażliwych). Demonstracja w rzeczywistych warunkach mikro-sieci LVDC, łączącej wszystkie urządzenia elektryczne w co najmniej jednym budynku mieszkalnym, biurowym lub komercyjnym albo na terenie jednego sąsiedztwa. Propozycja musi zawierać przegląd lokalnych ram regulacyjnych i kodeksów sieci oraz wykazać, że wdrożenie mikro-sieci LVDC w rzeczywistych warunkach będzie możliwe w lokalnym kontekście (ewentualnie poprzez wcześniej uzgodnione złagodzenie regulacji lub „piaskownicę innowacji”). Poza rzeczywistą demonstracją, instalacja mikro-sieci LVDC musi zostać zwirtualizowana w innych typach budynków, w tym co najmniej w jednym budynku poddawanym renowacji, w środowisku różnych miast i krajów, w tym, jeśli to możliwe, w co najmniej jednym wrażliwym obszarze miejskim, za pomocą symulacji numerycznych z wykorzystaniem cyfrowych bliźniaków, w celu oceny wykonalności regulacyjnej oraz kosztów i korzyści cyklu życia (opisanych w pierwszym punkcie) w tych różnych środowiskach. Łączna liczba rzeczywistych i wirtualnych demonstracji musi wynosić co najmniej 3.

Co to oznacza dla miast i regionów

Miasta, miejskie przedsiębiorstwa energetyczne, dostawcy mieszkań oraz operatorzy dystrybucji pilotujący mikro-sieci DC w budynkach publicznych, dzielnicach lub wspólnotach energetycznych. Budżet tematu: 20 milionów euro; przewidywane 3 granty; około 7 milionów euro na projekt. Nabór otwarty od 9 lutego 2027 do 7 października 2027. Potencjał energii słonecznej na dachach, oparty na obrazach satelitarnych i danych klimatycznych Copernicusa, wspiera wybór lokalizacji, prognozowanie wydajności PV oraz pomiar efektu emisji każdego pilotażu.