Smart energy harvesting and transmission for a reliable European electricity grid based on Dynamic Line Rating (DLR) Model for High Temperature Low-Sag (HTLS) Powerlines, HEROGHRID

HEROGRID je evropski raziskovalni in inovacijski projekt, ki se financira v okviru programa Obzorje Evropa – projekt 101192630. Njegov glavni cilj je razviti in validirati nov koncept dinamične ocene vodov (DLR), zasnovan za visokotemperaturne nizkopodeže (HTLS) daljnovode, z uporabo lastnega omrežja senzorjev interneta stvari. Projekt se odziva na enega ključnih izzivov pri prehodu Evrope na čisto energijo: kako povečati zmogljivost prenosa električne energije brez gradnje nove infrastrukture. HEROGRID predlaga, da se to doseže z omogočanjem pametnejšega, na podatkih temelječega delovanja obstoječih daljnovodov s spremljanjem v realnem času, modeliranjem na podlagi umetne inteligence in tehnologijami energetsko avtonomnega zaznavanja. Evropsko elektroenergetsko omrežje je pod vse večjim pritiskom, saj se povpraševanje po električni energiji povečuje zaradi energetskega prehoda in ciljev evropskega zelenega dogovora, katerega cilj je doseči neto ničelne emisije do leta 2050. Pričakuje se, da se bo delež električne energije v končni porabi energije do sredine stoletja povečal z 20 % na skoraj 50 %, k čemur bodo prispevala električna vozila, obnovljivi vodik ter elektrifikacija ogrevanja in industrije. Večina evropskih omrežij je bila zgrajena za centraliziran energetski sistem in ni zasnovana za upravljanje dvosmernih in spremenljivih pretokov energije iz porazdeljenih obnovljivih virov energije. To povzroča preobremenjenost omrežja in ozka grla, kar upočasnjuje uvajanje projektov obnovljivih virov energije. Nadgradnja infrastrukture bi do leta 2030 zahtevala več kot 580 milijard evrov, zaradi česar je digitalna optimizacija obstoječih sredstev prednostna naloga. Sistemi za dinamično ocenjevanje vodov (DLR) omogočajo spremljanje stanja daljnovodov v realnem času za varno prilagajanje prenosne zmogljivosti. Vendar pa so obstoječi modeli DLR omejeni na konvencionalne vodnike in niso združljivi z visokotemperaturnimi nizkonapetostnimi daljnovodi (HTLS), ki lahko delujejo do 210 °C in povečajo prenosno zmogljivost za približno 30 %. Trenutne naprave DLR so odvisne tudi od zunanjega napajanja ali baterij, kar ustvarja regulativne, okoljske in vzdrževalne omejitve. Prihodnji sistemi za spremljanje morajo biti zato energetsko avtonomni, da se zagotovi neprekinjeno delovanje v zahtevnih okoljih. Cilj projekta HEROGRID je razviti in potrditi nov koncept dinamičnega ocenjevanja vodov (DLR) za visokotemperaturne daljnovode z nizkim padcem napetosti (HTLS) z uporabo samonapajanih naprav interneta stvari (IoT) za izboljšanje učinkovitosti in zanesljivosti prenosa električne energije po vsej Evropi. Da bi to dosegli, se bo projekt osredotočil na tri glavna tehnološka področja: nove modele DLR, ki temeljijo na umetni inteligenci in so posebej zasnovani za daljnovode HTLS, kar omogoča natančno spremljanje v realnem času in napovedni nadzor delovanja omrežja. nova senzorska vozlišča IoT, ki lahko delujejo v visokotemperaturnih in okoljskih pogojih, značilnih za daljnovode HTLS. sisteme za pridobivanje energije, ki zagotavljajo popolno avtonomijo senzorjev, in združujejo piezoelektrične in termoelektrične zbiralnike energije z integriranim sistemom za upravljanje porabe energije. Dolgoročno bo projekt HEROGRID vzpostavil tehnološko osnovo za učinkovitejše in stroškovno učinkovitejše evropsko elektroenergetsko omrežje, kar bo zmanjšalo obratovalne in vzdrževalne stroške ter podprlo obsežno integracijo obnovljivih virov energije.

Pričakuje se, da bo HEROGRID prinesel merljive tehnične, ekonomske in okoljske koristi za evropsko elektroenergetsko omrežje, vključno z: zmanjšanjem izgub moči v omrežju za do 10 %, zmanjšanjem stroškov obratovanja in vzdrževanja za do 20 %, kar ustreza približno 1,5 milijona evrov letnih prihrankov na 1000 km daljnovodov, povečanjem prenosne zmogljivosti daljnovodov HTLS za do 20 %, podaljšano življenjsko dobo naprav, saj novi senzorji DLR IoT delujejo več kot 15 let brez zunanjega napajanja.