Nauja elektronika – elektrifikacija skatina naujoves visuose rinkos sektoriuose


Visuomenės elektrifikacija skatina inovacijas keliuose rinkos sektoriuose, tačiau kokie yra iššūkiai ir galimybės atlikti bandymus ir matavimus, kai vyksta energijos perėjimas?

Elektrifikavimas reiškia technologijų, naudojančių iškastinį kurą, pavyzdžiui, anglį, naftą ir gamtines dujas, pakeitimo procesą. Paryžiaus susitarimas, vadinamas taip, kaip šalys jį pasirašė COP21 Paryžiuje 2015 m., yra teisiškai įpareigojanti tarptautinė sutartis dėl klimato kaitos. Priimtas 196 šalių, jis paspartino technologijų, skirtų sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų poveikį kylančiai planetos temperatūrai, kūrimą visame pasaulyje. Pastarieji geopolitiniai veiksniai dar labiau paspartino perėjimą, nes šalys siekia užtikrinti savo energijos tiekimo atsparumą.

Perėjimas yra greitas, todėl inžinerijos ir technologijų įmonėms visame pasaulyje kyla daug iššūkių ir galimybių.

Energijos gamybos pokyčiai

Energijos tiekimo iš saulės ir vėjo technologija egzistuoja jau keletą metų, tačiau būtent per pastarąjį dešimtmetį atsinaujinančios energijos gamyba visoje Europoje labai išaugo. „Solar Power Europe“ savo naujausioje metinėje ataskaitoje pranešė, kad saulės energijos įrenginių skaičius Europoje 2021 m. padidėjo trečdaliu iki beveik 26 gigavatų (GW). Vėjo energijos augimas Europoje gerokai viršija saulės energijos augimą ir, pasak „Wind Europe“, per ateinančius penkerius metus išaugs dar 105 GW.

Elektroninio mobilumo augimas

Remiantis „Bloomberg“ metine elektrinių transporto priemonių prognoze 2022 m., šiandien visame pasaulyje važinėja apie 20 milijonų elektrinių transporto priemonių. Didėjant degalų kainoms ir naujoms degalų taupymo taisyklėms daugelyje šalių tikimasi, kad elektrinės transporto priemonės bus naudojamos kaip alternatyva degalais varomoms transporto priemonėms. dramatiškai pakilti. „Bloomberg“ teigia, kad iki 2025 m. JK, Prancūzijoje ir Vokietijoje elektromobilių dalis naujų automobilių pardavimo rinkoje išaugs iki 40–50 procentų.

Elektromobilių įkrovimo stotelės (EVCS) yra labai svarbios siekiant sutrumpinti transporto priemonių įkrovimo laiką. Įprastos kompaktiškos transporto priemonės įkrovimas iš namų elektros tinklo gali užtrukti nuo 24 iki 36 valandų. Ateityje EVCS tiekia vienos ar trijų fazių maitinimo įtampą su 230 voltų arba 400 voltų ar net 800 V įtampa, todėl elektromobiliai įkraunami daug greičiau.

Energijos kaupimo, paskirstymo ir susijusios valdymo sistemos

Perėjimas nuo energijos gamybos iškastiniu kuru iškėlė naujų iššūkių valdant pasiūlą ir paklausą. Tradiciškai didelės, centralizuotos energijos gamybos jėgainės, kūrenamos anglimi ir nafta arba branduoline, gali būti naudojamos baziniam šalies poreikiui patenkinti, o paskirstytos ir dujomis kūrenamos elektrinės arba hidroelektrinės, kurios greitai paleidžiamos, gali būti naudojamos siekiant patenkinti šuolius. paklausa. Vėjo generavimas gali atitikti didelio masto generavimą.

Nors vėjo ir saulės energijos, antro ir trečio pagal dydį atsinaujinančios energijos šaltiniai po hidroenergijos, pobūdis yra ypač sudėtingas valdyti dabartinėje tinklo sistemoje. Elektroninio mobilumo augimas kelia panašų iššūkį elektros gamybai, nes vartotojų įpročiai jau rodo, kad didžiausia paklausa gali būti pasiekta 18 val., kai gyventojai tuo pačiu metu prijungia savo elektromobilį. Paskirstyti energijos ištekliai (DER) auga.

Šias naujas atsinaujinančių išteklių ir susijusių išteklių kategorijas lemia mūsų visuomenės elektrifikacija. Smulkaus masto saulės energijos generavimas bendruomenės reikmėms ir vietinė energijos kaupimo įranga, paprastai ličio baterijos, naudojama su pertrūkiais energijos gamybai kaupti. Siekiant valdyti naują pasiūlą ir naują paklausą, kuriamos valdymo sistemos ir programinė įranga, padedanti galutiniams vartotojams valdyti energijos išteklių išteklius.

Energijos kokybė elektrifikuotai ateičiai

Iki šiol labiausiai paplitęs saulės energijos rinkimo būdas yra naudoti fotovoltines plokštes, kurios transformuoja saulės fotonų energiją, kad išmuštų elektronus iš atomų ir sukeltų elektros srautą. Dinamiškas elektros energijos gamybos fotoelektros augimas sukuria nuolat didėjantį technikų, galinčių efektyviai ir efektyviai valdyti, prižiūrėti ir šalinti PV sistemas bei užtikrinti saugų sistemos veikimą, poreikį. Trikčių šalininkai, valdantys saulės baterijų ir elektromobilių įkrovimo stotelių (EVCS) įrengimą ir priežiūrą, kartais yra panašios kvalifikacijos specialistai. Kai kuriais atvejais, kai saulės stogo plokštės yra prijungtos prie EVCS, tas pats asmuo gali išbandyti abu.

Užtikrinti, kad elektrikai turėtų įrankius EVCS tinklui pristatyti

EVCS yra labai svarbūs siekiant sutrumpinti transporto priemonių įkrovimo laiką ir suteikia infrastruktūrą, būtiną elektra varomų transporto priemonių naudojimui. Įprastos kompaktiškos transporto priemonės įkrovimas iš namų elektros tinklo gali užtrukti nuo 24 iki 36 valandų. EVCS tiekia vienos ar trijų fazių maitinimą, kai tinklo įtampa yra 230 voltų arba 400 voltų, todėl elektromobiliai įkraunami daug greičiau. Didelė įtampa kelia iššūkių siekiant apsaugoti naudotojų saugą.

EVCS bandymai turi būti atliekami reguliariais intervalais, siekiant užtikrinti elektros sistemos saugumą ir efektyvumą, kad elektrinių transporto priemonių savininkai galėtų saugiai naudotis. Yra vietinių saugos taisyklių, tarptautinių ir Europos standartų, įskaitant IEC/HD 60364-6, IEC/HD 60364-7-722 ir IEC/EN 61851-1, kurių montavimas ir bandymai turi atitikti.

Atsinaujinančios energijos kokybė

Spartėjant perėjimui prie atsinaujinančios energijos, taip pat labai svarbu, kad montuotojai ir techninės priežiūros darbuotojai turėtų prieigą prie tinkamo mokymo ir prietaisų, kad saulės PV sistemos būtų greitai prijungtos prie interneto ir kad jos veiktų maksimaliai.

Fotoelektra paverčia energiją iš saulės spinduliuotės į elektros energiją, tačiau pagaminama energija yra „laukinė“, svyruojanti su saulės stiprumu ir gali sukelti saugos problemų. Inverteris konvertuos nuolatinę srovę į kintamą, tačiau nesąlyginė kintamosios srovės įtampa gali sukelti įvairių maitinimo kokybės problemų.

Prasta elektros energijos kokybė gali sukelti įvairių problemų elektros įrangai, įskaitant apšvietimą, kompiuterių sistemas, pavarų sistemas ir variklius. Harmonikos gali sukelti problemų infrastruktūros komponentuose, tokiuose kaip laidininkai ir transformatoriai, o pereinamieji momentai, staigūs įtampos šuoliai gali sukelti jautrios elektroninės įrangos gedimą. Energijos kokybės tikrinimui dažnai reikia, kad technikai rinktų duomenis per tam tikrą laikotarpį ir analizuotų rezultatus. Padidėjo didelio tikslumo rankinių prietaisų, galinčių matuoti fotovoltines (PV) sistemas, ypač komerciniams, pramoniniams ir didelio masto (saulės energijos ūkiams) įrenginiams, paklausa.

Šios srities operatorių saugos gerinimas skatina konkrečių saulės energijos įrenginių testerių naujoves, skirtas periodiškai tikrinti PV sistemos veikimą ir saugą. Bandymai skirti užtikrinti, kad sistemos veiktų iki optimalios galios ir veiktų saugiai pagal IEC-62446-1 standartus. Norint atlikti tikslius IV kreivės matavimus, reikalingi realaus laiko apšvitos ir temperatūros duomenys. Belaidis ryšys, leidžiantis užfiksuoti ir perduoti šiuos duomenis realiuoju laiku, užtikrinantis tiksliausius IV kreivės matavimus, yra labai reikalinga naujovė. Elektrifikacija taip pat padidino aukštos įtampos nuolatinės srovės naudojimą tokiose srityse kaip saulės energijos blokai, vėjo energija, elektriniai geležinkeliai, duomenų centrai ir akumuliatorių bankai, skirti nepertraukiamam maitinimui. Dėl to padidėjo bandymo ir matavimo įrankių, kurie yra specialiai sukurti technikams, dirbantiems nuolatinės srovės aplinkoje iki 1500 V ir saugojantiems juos, paklausa.

Dirbdami kartu

Įsipareigojimai iki 2030 m. gerokai sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekį atmosferoje, o būtent EVCS infrastruktūra ir saulės bei vėjo energijos generavimo galimybė paskatins tai padaryti. Fluke turi patirties elektros srityje ir ilgalaikį įsipareigojimą laikytis ir viršyti saugos tiek gaminio standartų, tiek mokymų srityse. Turint tokius ambicingus tikslus, pramonė taip pat turi dirbti kartu, kad pasimokytų vieni iš kitų ir išsiaiškintų, kokių naujų priemonių reikia, kad perėjimas būtų užtikrintas saugiai ir veiksmingai.

Išsami informacija apie autorių: Zwannieta Speelman yra „Fluke Corporation“ pardavimų programos vadovė