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Fraktale Struktur für Stromnetz der Zukunft

Annabelle Pratt erforscht am NREL die dezentrale Steuerung von Stromnetzen. Foto: NREL

Amerikanische Forscher entwickeln eine dezentrale Steuerung des Stromnetzes. Sie soll die Erzeugung der fluktuierenden erneuerbaren Energien an die Kundennachfrage anpassen können.

Am National Renewable Energy Laboratory (NREL) des US-Energieministeriums forschen Wissenschaftler an einer Vision für die Zukunft des Stromnetzes. Es heißt "Autonomous Energy Grids" (AEG) und ist ein Versuch sicherzustellen, dass das Stromnetz der Zukunft eine wachsende Basis intelligenter Energiegeräte, variabler erneuerbarer Energien und fortschrittlicher Steuerungen verwalten kann.

"Das zukünftige Stromnetz wird viel zu komplex verteilt sein, um es mit den heutigen Techniken und Technologien steuern zu können", sagte Benjamin Kroposki, Direktor des NREL Power Systems Engineering Center. "Wir brauchen einen Weg dorthin - um das Potenzial all dieser neuen Technologien zu erreichen, die sich in das Stromnetz integrieren."

Die Bemühungen von AEG sehen ein selbstfahrendes Energiesystem vor - ein sehr "bewusstes" Netzwerk von Technologien und verteilten Steuerungen, die zusammenarbeiten, um die bidirektionale Energieversorgung effizient an den Energiebedarf anzupassen. Dies ist eine schwierig zu realisierende Aufgabe im heutigen System, bei dem die zentrale Steuerung verwendet wird, um Stromflüsse in eine Richtung zu den Verbrauchern entlang von Stromleitungen zu steuern, die von zentralen Generatoren ausgehen.

Stattdessen setzen sich AEG-Gitter wie eine fraktale Gruppe von Mikronetzen ineinander. Die Sektionen oder "Zellen" von AEG verwenden durchgängige Kommunikation und Kontrollierbarkeit, um ihre besten Betriebsbedingungen fortlaufend zu verfolgen, die sich an die Kundennachfrage, der verfügbaren Generation und der Preisgestaltung anpassen. Die dezentrale Steuerung löst einige Herausforderungen für das sich ändernde Netz. Milliarden neuer Energiegeräte, die Energie aus variablen Ressourcen erzeugen, sind schwer zentral zu verwalten - das Problem ist zu komplex. Über die technischen Hürden hinaus brauchen die Netze auch ein neues Paradigma für die Widerstandsfähigkeit, das sie vor Naturkatastrophen und Cyberangriffen schützt. AEG nutzt die verfügbaren Ressourcen, um ein möglichst widerstandsfähiges und wirtschaftliches Netz zu schaffen.
 

13.8.2019 | Quelle: NREL | solarserver.de © EEM Energy & Environment Media GmbH

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