Približevanje mikromreži vrat »skoraj« brez ogljika

V ozadju globalnih prizadevanj za odzivanje na podnebne spremembe in zasledovanje trajnostnega razvoja je koncept pristaniških mikromrež »skoraj« nič ogljika postopoma prišel v javnost. Torej, kaj točno je "skoraj" brezogljična mikromreža vrat?

Najprej razumejmo pomen "skoraj" nič ogljika
»Blizu« nič ogljika ni absolutna nič emisij ogljika, ampak se nanaša na čim večje zmanjšanje emisij ogljika na nič med delovanjem in razvojem pristanišča.
Pristanišča kot pomembno središče mednarodne trgovine porabijo ogromne količine energije. Tradicionalne pristaniške dejavnosti so odvisne od velike količine fosilne energije, kot sta premog in nafta, kar povzroči visoke emisije ogljika. Mikromreža vrat »skoraj« brez ogljika je nov sistem oskrbe z energijo, ki spreminja to situacijo.

Mikroomrežje brez ogljika združuje različne energetske tehnologije in inteligentne sisteme upravljanja. V glavnem je sestavljen iz naslednjih delov:
1. Sistem za proizvodnjo električne energije iz obnovljivih virov
Sistem za proizvodnjo električne energije iz obnovljivih virov je ena od osrednjih komponent brezogljičnega pristaniškega mikromrežja.
Večina pristanišč ima običajno velike prostore in obilo obnovljivih naravnih virov, kot so sončna energija, vetrna energija in vodna energija. Ti obnovljivi viri energije lahko proizvajajo elektriko za napajanje pristanišča.
Na primer, sončne fotonapetostne panele je mogoče namestiti na strehe stavb in dvorišča ob pristanišču za proizvodnjo električne energije s sončno energijo; majhne vetrne elektrarne je mogoče zgraditi v bližini morja ali na območjih estuarija za proizvodnjo električne energije z uporabo vetrne energije. Pristanišča običajno spremljajo plime in oseke. Racionalna uporaba energije plimovanja lahko zagotovi tudi elektriko za pristanišča in zmanjša odvisnost od tradicionalne fosilne energije.

2. Sistem za shranjevanje energije
Običajne tehnologije za shranjevanje energije, ki se uporabljajo v pristaniščih, vključujejo shranjevanje energije iz baterij, črpalno shranjevanje, shranjevanje energije na stisnjen zrak itd.
Zaradi občasne in nestabilne narave obnovljive energije imajo sistemi za shranjevanje energije ključno vlogo v pristaniških mikroomrežjih brez ogljika. Sistemi za shranjevanje energije lahko shranijo presežek električne energije, proizvedene z obnovljivimi viri energije. Med največjo porabo energije ali nezadostno proizvodnjo energije iz obnovljivih virov lahko sprostitev električne energije, shranjene v sistemu za shranjevanje energije, zagotovi stabilnost in zanesljivost napajanja pristanišča.

3. Inteligentni distribucijski sistem
Pristaniška mikroomrežja brez ogljika zahtevajo učinkovit in inteligenten distribucijski sistem za doseganje razumne distribucije in upravljanja električne energije.
Inteligentni distribucijski sistem lahko spremlja povpraševanje po energiji in oskrbo z energijo v pristanišču v realnem času ter distribuira električno energijo glede na različne potrebe po moči in prioritete. Medtem ko izboljšuje energetsko učinkovitost, lahko inteligentni distribucijski sistem sodeluje tudi z zunanjim električnim omrežjem, to je, da po potrebi pridobiva električno energijo iz zunanjega električnega omrežja ali oddaja presežek električne energije v zunanje električno omrežje.

4. Sistem upravljanja z energijo
Sistem za upravljanje z energijo so »možgani« mikroomrežja brez ogljika, ki je odgovoren za spremljanje, nadzor in optimizacijo celotnega mikroomrežja. Sistem upravljanja z energijo oblikuje najboljšo strategijo upravljanja z energijo za pristanišče. Ne samo, da zbira podatke o energiji vrat v realnem času, vključno s proizvodnjo električne energije, porabo energije, statusom shranjevanja energije itd., ampak tudi optimizira algoritem z analizo podatkov. Na primer, glede na vremenske napovedi in napoved povpraševanja po električni energiji v pristanišču je delovanje sistemov za proizvodnjo električne energije iz obnovljivih virov in sistemov za shranjevanje energije razumno urejeno za povečanje energetske učinkovitosti in zmanjšanje emisij ogljika.

5. Zeleni transportni sistem
Prometne dejavnosti pristanišča so tudi eden od pomembnih virov emisij ogljika. Da bi dosegli cilj »skoraj« nič ogljika, je treba pristaniško mikromrežo brez ogljika združiti tudi z zelenim transportnim sistemom. To vključuje spodbujanje uporabe novih energetskih vozil, kot so električni pristaniški stroji, električne ladje in električni tovornjaki, gradnjo infrastrukture, kot so polnilne postaje in vodikove postaje, ter optimizacijo organizacije prometa in logističnih procesov v pristanišču za zmanjšanje prometnih zastojev in izgube energije.

Konstrukcija in delovanje brezogljičnih pristaniških mikromrež ima številne prednosti:
Prvič, lahko znatno zmanjša emisije ogljika v pristaniščih, zmanjša vpliv na okolje in prispeva k obravnavi podnebnih sprememb.
Drugič, z uporabo obnovljive energije in tehnologije za shranjevanje energije je mogoče izboljšati stopnjo energetske samozadostnosti pristanišč in zmanjšati odvisnost od zunanje energije.
Poleg tega se z nenehnim razvojem in zmanjševanjem stroškov tehnologije obnovljivih virov energije ter vse večjo zrelostjo tehnologije shranjevanja energije stroški delovanja in gradnje pristaniških mikroomrežij brez ogljika postopoma zmanjšujejo, prinesene gospodarske koristi pa bodo postajale vse pomembnejše.

Če želite postati pravo pristanišče brez ogljika, se seveda soočate tudi z nekaterimi izzivi:
Prvič, tehnični izzivi
Drugič, gospodarski izzivi
Gradnja pristaniških mikroomrežij brez ogljika zahteva veliko kapitala v zgodnji fazi, vključno s tehnološkimi raziskavami in razvojem ter stroški gradnje in obratovanja sistemov za proizvodnjo električne energije iz obnovljivih virov, sistemov za shranjevanje energije in inteligentnih distribucijskih sistemov. Hkrati bo zaradi občasne in nestabilne narave obnovljive energije morda potrebno dodatno rezervno napajanje in naprave za zmanjšanje konic, kar bo prav tako povečalo stroške.
Tretjič, izzivi upravljanja
Pristaniška mikromreža brez ogljika vključujejo več področij in oddelkov, zato je treba oblikovati dobre tehnične standarde in specifikacije, da se zagotovi varno, stabilno in zanesljivo delovanje pristaniških mikromrež brez ogljika.