디지털 트윈으로 에너지 저장 플랜트의 역량 강화

May 27, 2023

실시간 시뮬레이션 모델을 통해 최첨단 산업 자동화를 활용합니다. 이 기능은 원래 Automation 2023의 IIoT & Industry 4.0 버전에 나타났습니다.

RNG와 같은 재생 에너지원은 다양한 이점을 제공합니다. 야심찬 탈탄소화 및 순제로 목표를 지원하는 것 외에도 분산형 전력 시스템을 구축하는 가장 경제적인 방법도 제공합니다. 이는 결과적으로 보편적이고 안정적이며 저렴한 전력 접근을 달성하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이러한 이유로 대체 에너지원의 사용이 인기를 얻고 있으며 전 세계적으로 생산되는 전력의 거의 11%를 차지하고 에너지 믹스의 주요 부분을 차지합니다. 많은 나라에서. 예를 들어, 노르웨이의 재생 가능 에너지 사용은 2018년 총 소비의 60% 이상을 차지했습니다. 발전을 위한 재생 가능 천연 가스 및 기타 보충 가능한 자원의 채택 증가를 지원하기 위해 극복해야 할 주요 과제 중 하나는 변동하는 전력 수요와 전력 수요의 균형을 맞추는 것입니다. 일부 녹색 소스의 간헐적 특성. 예를 들어, 탈탄소화 노력을 성공시키고 낭비를 방지하려면 감축을 방지하는 것이 필수적입니다. 이는 일반적으로 혼잡으로 인한 일시적인 제약으로 인해 발전 시스템이 그리드로 수출되지 않을 때 발생하며 본질적으로 잠재적인 저탄소 에너지 공급을 낭비합니다.

발전 용량을 완전히 활용하려면 강력하고 안정적이며 효율적인 에너지 저장 솔루션이 필요합니다. 이는 그리드에 안정적이고 일관된 공급을 유지하는 데 필요한 유연성 수준을 제공할 수 있기 때문입니다. 이와 같은 전략은 피크 감소 및 부하 이동 활동을 지원할 수 있습니다. 다양한 열역학적 형태의 압축 공기 에너지 저장(CAES)은 고용량 에너지 관리를 위해 상업적 규모로 사용할 수 있는 가장 유망한 기술 중 하나입니다. 압축 공기의 형태로 잠재 에너지를 절약함으로써 이러한 시스템은 필요에 따라 대량의 전력을 생산할 수 있습니다. 또한 동굴에 대한 접근과 별도로 CAES 시설은 양수 수력 발전과 달리 특정 지역에 의존하지 않으며 일상적인 자체 시설입니다. -방전량이 매우 적어 큰 손실 없이 저장된 에너지를 장기간 효과적으로 유지할 수 있습니다. 또한 기본 장비의 잘 입증된 특성으로 인해 CAES 플랜트는 일반적으로 40년 이상의 수명을 갖도록 설계되어 에너지(또는 전력) 단위당 전체 비용을 사용 가능한 모든 저장 기술 중 가장 낮은 수준으로 유지합니다. 이러한 결과를 달성하기 위해 CAES 시설은 다양한 구성을 활용할 수 있습니다. 그 중 하나는 CAES의 이점을 향상시키기 위해 열역학적 원리를 활용하는 혁신적인 액체 공기 에너지 저장 방법입니다. 액체 공기 변형에서는 충전 단계에서 공기가 정화되고 액체 상태로 냉각됩니다. 그런 다음 적절한 탱크에 극저온 및 저압에서 저장됩니다. 배출되면 액체 공기는 고압으로 펌핑되고 ​​증발되고 가열되어 액체 공기 흐름이 확장됩니다. 생성된 고압 가스는 전력 회수 장치의 터빈 세트를 구동합니다.

위에서 설명한 액체 공기 에너지 저장 사이클은 기존 발전소 및 산업용 공기 분리 플랜트에서 흔히 볼 수 있는 구성 요소를 활용합니다. 따라서 여러 가지 장점을 제공합니다. 첫째, 그것들은 잘 입증되었고 널리 받아들여졌습니다. 둘째, 이 장비는 상업용 시설을 지원하기 위해 널리 사용 가능합니다. 마지막으로 유지 관리 요구 사항이 잘 알려져 있습니다. 또한 액체 공기 에너지 저장 시스템을 사용하면 기존 압축 공기 대안보다 최대 8.5배 더 높은 에너지 밀도를 얻을 수 있습니다. 따라서 보다 경제적이고 효율적이며 구현하기 쉽고 가용 공간이 제한된 현장에 적합한 컴팩트한 플랜트를 만드는 것이 가능합니다. 또한 발전 사이클은 연소 및 관련 탄소 배출의 필요성을 제거하는 동시에 '냉동 지원'도 지원합니다. 재활용' 관행. 액화기 압축기의 폐열은 고효율 운영을 위해 프로세스 내에서 회수되며, 방전 중에 방출되는 열 에너지의 저장 및 재활용은 폐쇄 루프 시스템의 일부로 사용되어 충전 중 공기 액화 활동을 지원할 수 있습니다.에너지 저장 프로세스 자동화 제어 액체 공기 에너지 저장 공정은 그 자체로 독특한 재정적, 환경적 이점을 제공합니다. 그럼에도 불구하고 온도 범위는 -200~+600°C이고 압력은 최대 200bar에 이르므로 이러한 작은 변화도 성능에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 이는 다양한 단계에서 처리 매개변수를 최적으로 제어하는 ​​것이 중요하다는 것을 의미합니다. 이는 에너지 효율성과 낮은 비용을 유지하면서 최종 결과를 극대화하는 데 필수적입니다. 실시간 피드백 및 피드포워드 시스템과 원격 모니터링을 지원함으로써 산업 자동화 기술은 지속적으로 최고의 성능과 효율성을 제공하는 이상적인 솔루션을 제공합니다. 보다 정확하게는 완전히 통합된 자동화 프로세스 제어는 현장의 모든 전자 기계 장비의 모니터링 및 시각화, 추세 분석, 관리 및 동기화를 위한 가용성이 높고 응답성이 뛰어나며 안전한 프레임워크를 제공합니다. 이러한 유형의 자동화된 설정을 사용하면 액체 공기 에너지 저장 플랜트 운영자는 모든 프로세스의 적절한 순서를 보장하고 모든 경보를 신속하게 해결하여 가동 시간을 최대화하여 궁극적으로 높은 효율성과 생산성을 제공할 수 있습니다. 결과적으로 시설에서는 탄소 배출량을 낮게 또는 순 제로로 유지하면서 그리드에 파견 가능하고 예측 가능한 전력 분배를 실현할 수 있습니다. 그러나 최적의 운영을 보장하기 위해 운영을 정밀하게 제어하려면 심층적인 이해가 필요합니다. 프로세스와 모든 구성 요소가 함께 작동하고 서로 영향을 미치는 방식. 그래야만 모든 활동을 효과적으로 규제할 수 있습니다. 액체 공기 에너지 저장 시설은 상대적으로 새로운 것이기 때문에 공장 관리자는 이러한 통찰력을 쉽게 활용하지 못할 수도 있습니다.