Inovatívne mikrosiete pre zlepšenú integráciu energetických systémov a efektívnosť v mestskom prostredí

Očakávaný výsledok

Projekty by mali prispieť ku všetkým nasledujúcim výsledkom: Zvýšené povedomie o potenciáli mikro-sietí s nízkym napätím jednosmerného prúdu (LVDC) na podporu cieľov Európskej zelenej dohody a Dohody o čistej priemyselnej výrobe, vrátane tých definovaných v rámci Plánu SET a Solárnej stratégie. Zvýšené prijatie mikro-sietí LVDC v Európe s významnými a merateľnými príspevkami k bezpečnosti ľudí a budov (najmä v súvislosti s poruchami jednosmerného prúdu), energetickej a materiálovej efektívnosti, integrácii obnoviteľných zdrojov a skladovania, riadeniu dopytu, znižovaniu špičkovej záťaže, odolnosti a (ak je to relevantné) overením konceptu, ako môžu mikro-siete LVDC umožniť energetickým komunitám zdieľať energetické aktíva a zvýšiť vlastnú spotrebu lokálnych obnoviteľných zdrojov. Zvýšené využitie v európskych mestách, podporené technickými smernicami pre inštaláciu mikro-sietí LVDC a odporúčaniami na regulačné zosúladenie pre európske, národné, regionálne a miestne orgány, ako aj prevádzkovateľov distribučných sietí. Zvýšený počet regulačných možností a štandardov podporujúcich vedúce postavenie európskeho priemyslu v oblasti dodávky riešení LVDC, v súlade s usmerneniami Kompasu konkurencieschopnosti na podporu inovácií a rastu.

Rozsah

Väčšina elektrických zariadení v budovách je založená na jednosmernom prúde (DC): fotovoltaické panely, stacionárne a batérie elektrických vozidiel, LED osvetlenie, IT zariadenia, tepelné čerpadlá a ďalšie spotrebiče. Ich pripojenie k mikro-sieti LVDC v budove by výrazne zlepšilo energetickú a materiálovú efektívnosť (nahradením AC/DC meničov jednoduchšími DC/DC meničmi) a optimalizovalo lokálne elektrické a/alebo tepelné skladovanie energie a vlastnú spotrebu lokálnych obnoviteľných zdrojov, prispelo k stabilite (striedavých) sietí prostredníctvom riadenia dopytu a podporných služieb (vrátane podpory jalovej energie) a zvýšilo odolnosť umožnením ostrovného režimu prevádzky. Požadovaná výkonová kapacita pripojenia mikro-siete LVDC k striedavej distribučnej sieti cez centrálny AC/DC menič by bola výrazne nižšia ako pri tradičnej AC inštalácii, čím by sa znížil tlak na mestskú sieť. Mikro-sieť LVDC by mohla byť implementovaná aj na úrovni malého susedstva (napr. ulica), prípadne paralelne k existujúcej AC sieti, čo by umožnilo efektívnejšie a jednoduchšie zdieľanie spoločných energetických aktív a vlastnú spotrebu v energetickej komunite. Na dosiahnutie tohto cieľa sa od návrhov očakáva, že sa budú zaoberať všetkými nasledujúcimi aspektmi: Vyvinúť inovatívne, bezpečné a udržateľné metódy a nástroje pre návrh mikro-sietí LVDC, zabezpečujúc najmä monitorovanie siete, riadenie a bezpečné riešenie porúch jednosmerného prúdu za prijateľné náklady; vyvinúť metodológie a vyhodnotiť životné náklady a prínosy mikro-sietí LVDC (v porovnaní s tradičnými AC inštaláciami), pre samotnú aplikáciu aj pre celkový energetický systém (vrátane dopadov na AC distribučnú sieť, napríklad v dôsledku injektáže harmonických alebo príspevku k stabilite siete prostredníctvom podporných služieb a riadenia dopytu počas aktuálneho a nasledujúceho dňa), z technického, environmentálneho, ekonomického a sociálneho hľadiska (najmä vplyv na energetické náklady zraniteľných spotrebiteľov). Demonštrovať v reálnom prostredí mikro-sieť LVDC, ktorá spája všetky elektrické zariadenia aspoň v jednej obytné, kancelárskej alebo komerčnej budove, alebo v jednom susedstve. Návrh musí už obsahovať prehľad miestneho regulačného rámca a sieťových kódov a preukázať, že reálna implementácia mikro-siete LVDC bude možná v danom lokálnom kontexte (prípadne prostredníctvom vopred dohodnutého regulačného uvoľnenia alebo „inovačnej pieskoviska“). Okrem reálnych demonštrácií musí byť inštalácia mikro-siete LVDC preukázaná virtuálne v iných typoch budov, vrátane aspoň jednej budovy v rekonštrukcii, v prostredí rôznych miest a krajín, vrátane aspoň jednej zraniteľnej mestskej oblasti, ak je to možné, pomocou numerickej simulácie s využitím digitálnych dvojčiat, s cieľom posúdiť regulačnú realizovateľnosť a životné náklady/prínosy (uvedené v prvom bode) v týchto rôznych prostrediach. Celkový počet reálnych a virtuálnych demonštrácií musí byť minimálne 3.

Čo to znamená pre mestá a regióny

Mestá, mestské energetické spoločnosti, poskytovatelia bývania a prevádzkovatelia distribučných sietí pilotujúci mikro-siete DC v verejných budovách, štvrtiach alebo energetických komunitách. Rozpočet témy 20 miliónov eur; očakávajú sa 3 granty; približne 7 miliónov eur na projekt. Výzva sa otvára 9. februára 2027; uzatvára 7. októbra 2027. Potenciál solárnej energie na strechách z družicových snímok a klimatických údajov Copernicus podporuje výber lokalít, prognózu výnosu PV a meranie vplyvu emisií každého pilotného projektu.