Neue Analyseplattform beleuchtet die Zukunft der Solarenergie der Energieversorger

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Forscher des Oak Ridge National Laboratory des Energieministeriums haben in Zusammenarbeit mit drei anderen nationalen Labors eine kostenlose Online-Plattform entwickelt, um Versorgungsunternehmen zu verstehen, wie sich Solarenergieprojekte auf den Betrieb ihrer Stromsysteme auswirken. Diese Fähigkeit kann das Vertrauen der Energieversorger in die Erweiterung ihres Solarportfolios stärken, die zuverlässige Stromversorgung gewährleisten und gleichzeitig die Bemühungen der USA zur Verlangsamung des Klimawandels unterstützen.

„Dieses Webportal und die einzigartigen Funktionen, die es der Forschungs- und Entwicklungsgemeinschaft für Energiesystemanalysen bietet, werden die Zuverlässigkeit und Belastbarkeit des Stromnetzes verbessern, während wir uns bemühen, schnell so viel erneuerbare Energie wie möglich zu integrieren“, sagte Jin Dong, leitender Forscher am ORNL An dem Projekt.

Die neue Softwareplattform mit dem Namen „Open Energy Data Initiative Solar Systems Integration Data and Modeling“ unterscheidet sich von zuvor entwickelten Datenrepositorys, da sie für die kostenlose Nutzung aller Energiesystemdatensätze durch jeden Benutzer konzipiert ist. Das Online Internetportal wurde in gleichberechtigter Partnerschaft mit dem Argonne National Laboratory, dem Pacific Northwest National Laboratory und dem National Renewable Energy Laboratory gegründet.

Es ermöglicht Versorgungsunternehmen und anderen Benutzern, ihre eigenen Algorithmen und Daten zu entwickeln und einzufügen, um Stromnetze zu analysieren, die umfangreiche Solarprojekte umfassen. Die Modellierung dieser Netzwerke ist eine größere Herausforderung, da Solarressourcen häufig geografisch über verschiedene Eigentümer verteilt sind. Diese Situation verringert den Zugriff der Versorgungsunternehmen auf die Informationen, die ein genaueres Verständnis des Verhaltens des gesamten Systems ermöglichen würden.

„Obwohl erneuerbare Technologien verfügbar sind, sind viele Versorgungsunternehmen nicht sicher, ob sie ein System mit hoher Verbreitung erneuerbarer Energien verwalten können“, sagte Dong. „Mithilfe dieser Softwareplattform können sie den Einführungsprozess beschleunigen.“

Es bietet ein einziges öffentliches Repository für Informationen zur Unterstützung der Entwicklung, Prüfung und Validierung von Energiesystemmodellen zur Integration von Solarenergie. Jedes Labor entwickelte ein Menü mit Beispielalgorithmen zur Verwendung mit der Plattform.

Die Plattform umfasst vier Hauptanwendungen:

• Vorverarbeitung von Daten zum Schutz der Privatsphäre durch Ausblenden persönlicher Daten und Zusammenführen von Informationen aus verschiedenen Netzwerktechnologien in einem Datensatz.
• Entwicklung von Algorithmen, um anhand weniger Informationen die elektrische Spannung im gesamten Netzwerk genau abzuleiten.
• Entwicklung eines intelligenten Steuerungssystems zur Verwaltung von Solarenergiegeräten, um das Stromnetz zuverlässiger zu machen und gleichzeitig so viel erneuerbare Energie wie möglich zu nutzen.
• Entwicklung von Algorithmen, die Änderungen des elektrischen Stroms, der Spannung oder der Frequenz erkennen und Anzeichen für abnormales Netzverhalten identifizieren, das zu kaskadierenden Ausfällen führen kann.

Zusätzlich zum Framework und den Algorithmen hat ORNL mit Hilfe der Gouverneursvorsitzenden der University of Tennessee-ORNL, Yilu Liu, und ihrem Team auch eine Fallstudie entwickelt, die zeigt, wie das Toolkit zur Erkennung und Identifizierung flüchtiger Netzfehler verwendet werden kann.

Mit Blick auf die Zukunft prüfen Forscher die Hinzufügung neuer Softwarefunktionen, beispielsweise zur Messung der Auswirkungen von Ladeszenarien für Elektrofahrzeuge oder neuer „Smart Building“-Technologien. „Wenn in meinem Versorgungsgebiet beispielsweise über Nacht 80.000 Elektrofahrzeuge aufgeladen werden, welche Auswirkungen hat das auf mein System?“ Sagte Dong. „Wir müssen Möglichkeiten für Versorgungsunternehmen schaffen, ihre eigenen Tools mithilfe dieser Ressourcen anzupassen, damit sie diese Art der Planung selbst durchführen können.“

Weitere an dem Projekt beteiligte ORNL-Forscher sind Srikanth Yoginath, Ajay Yadav, Boming Liu und Teja Kuruganti. Die Plattformentwicklung wird vom DOE Solar Energy Technologies Office innerhalb des Office of Energy Efficiency and Renewable Energy finanziert.

UT-Battelle verwaltet ORNL für das Office of Science des Energieministeriums, den größten Einzelförderer der Grundlagenforschung in den Naturwissenschaften in den Vereinigten Staaten. Das Office of Science arbeitet an der Bewältigung einiger der dringendsten Herausforderungen unserer Zeit. Für weitere Informationen, besuchen Sie bitte energie.gov/science.

Artikel von ORNL.