Dziewięć odizolowanych systemów elektrycznych, akumulatory, zaawansowane konwertery i dwukierunkowe wagony przekształcają archipelag w europejski poligon doświadczalny.

W Azory Transformacja energetyczna nie polega jedynie na wytwarzaniu większej ilości energii elektrycznej z wiatru, słońca, wody i energii geotermalnej. Najciekawsze wyzwanie zaczyna się, gdy źródła te staną się na tyle istotne, że zmienią fizyczne zachowanie sieci. Dziewięć zamieszkanych wysp archipelagu pełni funkcję dziewięć autonomicznych i odizolowanych systemów elektrycznych, bez dużej sieci kontynentalnej, na której można by polegać w przypadku braku równowagi. To właśnie w tym środowisku technologie stają się ważne. formowanie siatki, przetworniki elektroniczne, które mogą bezpośrednio wpływać na kształtowanie napięcia i częstotliwości.

Kwestia ta ponownie znalazła się w centrum uwagi Europy 29 kwietnia 2026 r. Czysta energia dla wysp UE, z dogłębną analizą João Abel Peças Lopes, profesor na Wydziale Inżynierii Uniwersytetu w Porto i koordynator projektu TEC4Energy w INESC TEC. Nie chodzi o zastąpienie jednego paliwa innym, ale o modyfikację sposobu, w jaki system utrzymuje równowagę w każdej chwili. Zmniejszenie mocy konwencjonalnych generatorów obrotowych i zwiększenie produkcji podłączonej za pomocą elektroniki mocy powoduje zmniejszenie części bezwładności mechanicznej, która tradycyjnie pomaga sieci energetycznej wytrzymać zakłócenia.

Na wyspie nagła zmiana w produkcji energii wiatrowej, awaria lub gwałtowny wzrost zapotrzebowania mają wpływ na znacznie mniejszy system. Stabilność częstotliwości, kontrola napięcia i zdolność do radzenia sobie z przejściowymi zdarzeniami stają się zatem centralnymi problemami. Peças Lopes zauważa w konwertery formujące siatkę a w systemach magazynowania jest to jeden ze sposobów, aby sieci wyspowe mogły działać przy bardzo dużym udziale energii odnawialnej, bez poświęcania stabilności i ciągłości usług.

Kiedy bezwładność nie będzie już pochodzić od dużych maszyn wirujących

Konwencjonalna elektrownia termoelektryczna wykorzystuje generatory synchroniczne o dużych masach wirujących. Energia kinetyczna zmagazynowana w tych masach pomaga spowolnić wahania częstotliwości w początkowych momentach po zachwianiu równowagi między produkcją a zużyciem energii. Wiele systemów fotowoltaicznych, wiatrowych i akumulatorowych jest jednak połączonych za pośrednictwem… konwertery elektroniczneArchitektury podążające za siecią synchronizują się z istniejącym napięciem; jeśli w systemie dominują tego typu urządzenia, udział tradycyjnych maszyn synchronicznych maleje.

Logika formowania siatki zmienia relację. Konwerter nie tylko podąża za siatką, ale może pomóc w ustaleniu jej podstawowych wielkości, kontrolując napięcie i częstotliwość oraz zapewniając zaprogramowaną odpowiedź dynamiczną. W tym sensie mówimy o syntetyczna bezwładność:W urządzeniu nie ma wirującej masy, która mogłaby magazynować energię jak w turbinie, jednak elektronika zasilająca i sterująca może szybko reagować na zmiany, wykorzystując energię dostępną w akumulatorze lub innym podłączonym zasobie.

Na Terceirze akumulator zastępuje część rezerwy oleju napędowego

Przykład jest już operacyjny w Po trzecie. W marcu 2023 r. EDA, Electricidade dos Açores, zainaugurował system magazynowania opracowany z Siemens i Fluence: 15 megawatów mocy, sześć falowników i deklarowana pojemność 10,5 megawatogodzin pod koniec okresu eksploatacjiInwestycję oszacowano na około 14 mln85% finansowania ze środków UE. System Fluence Gridstack oferuje funkcje formowania sieci, regulację mocy biernej oraz możliwość reagowania na zwarcia. Siemens szacuje redukcję emisji CO2 na ponad 3.600 ton rocznie.

Akumulator może absorbować energię odnawialną, gdy produkcja przekracza możliwości sieci, i uwalniać ją, gdy zapotrzebowanie wzrasta lub spada wytwarzanie. Oprogramowanie do zarządzania mikrosiecią integruje monitorowanie w czasie rzeczywistym oraz prognozy produkcji, zużycia i wykorzystania zasobów magazynowanych w oparciu o dane meteorologiczne i historyczne. EDA wskazała również, że system może zastąpić część… rezerwa oleju napędowego konieczne do utrzymania stabilności i jakości zasilania w sieci odizolowanej.

To rozwiązuje jeden z paradoksów wysp bogatych w zasoby odnawialne: dostępność energii wiatrowej lub geotermalnej nie oznacza, że ​​można ją eksploatować bez ograniczeń. Gdy popyt jest niski lub brakuje elastyczności, część produkcji musi zostać ograniczona. Na São Miguel projekt EV4EU badał w szczególności Farma wiatrowa Graminhaisczyli energia, która potencjalnie mogłaby zostać wytworzona, ale nie uwolniona, ponieważ układ nie jest w stanie jej wchłonąć w danym momencie.

L 'Strategia Açoriana na rzecz energii 2030 Łączy bezpieczeństwo dostaw, efektywność, elektryfikację i dekarbonizację. Zmniejszenie zależności od importowanych paliw wymaga jednak sieci zdolnych do wykorzystania większej ilości lokalnych zasobów bez obniżania jakości usług.

W São Miguel nawet samochody stają się zasobami sieciowymi

Drugi kierunek eksperymentów dotyczy samochodu elektrycznego. Projekt EV4EU, sfinansowany przez Horizon Europe i zawarta w maju 2026 r., używana Sao Miguel jako portugalski demonstrator do testowania strategii Vehicle-to-Everything lub V2XW domach, budynkach i firmach. Zasada polega na wykorzystaniu elastyczności ładowania, a gdy pojazdy i infrastruktura na to pozwalają, również dwukierunkowego przepływu energii.

W demonstracji uczestniczyły tereny kampusu EDA, Regionalnego Laboratorium Inżynierii Lądowej oraz osiedla mieszkaniowe na całej wyspie. W celu przetestowania algorytmów na terenie EDA zainstalowano jednokierunkowe i dwukierunkowe punkty ładowania. Pojazd-budynek, pojazd-pojazd i pojazd-siećW domach testowano zoptymalizowane strategie zarządzania; niektóre z nich posiadały również systemy fotowoltaiczne i magazynowania energii. Celem była koordynacja zapotrzebowania na energię elektryczną z sieci komórkowej, lokalnej generacji i zapotrzebowania sieci.

Jeden z testów polegał na koordynacji z farmą wiatrową Graminhais w godzinach niskiego zapotrzebowania, próbując wykorzystać ładowanie do absorpcji energii, która w przeciwnym razie mogłaby zostać odcięta. Drugi wątek obejmował regulacja napięcia W tym scenariuszu czasowym moc, a w systemach dwukierunkowych kierunek przepływu, stają się zmiennymi, którymi można zarządzać za pomocą algorytmów optymalizacyjnych.

Ostateczne wyniki przedstawione w maju 2026 r. przyznały portugalskiemu demonstratorowi średnia redukcja kosztów ładowania w kraju o 8,6 procent i wzrost do 21,9 procent integracji energii odnawialnej W testowanych warunkach. Są to dane projektowe i nie można ich automatycznie przenieść na cały system Azorów, ale pozwalają one określić potencjalną wartość elastyczności, gdy ładowanie jest skoordynowane z generacją i siecią.

Eksperyment uwypuklił również konkretne ograniczenia. Nie wszystkie samochody obsługują V2GWymiana niektórych pojazdów i brak funkcji dwukierunkowej w niektórych modelach zakłóciły ciągłość danych. Niektóre systemy nie udostępniają danych w czasie rzeczywistym. stan naładowania baterii, podczas gdy zachowania użytkowników nie zawsze odpowiadają teoretycznym profilom. Dlatego EV4EU opracowało interfejs, za pośrednictwem którego kierowcy komunikują algorytmowi swoje potrzeby dotyczące podróży.

Laboratorium wyspowe mierzy również granice przejścia

Na konferencji końcowej portugalskiego demonstranta, która odbyła się 10 kwietnia 2026 w Ponta Delgada, prezes EDA Paulo Andrzej Podkreślił potencjał technologii V2X w przekształcaniu samochodów z prostych konsumentów w zasoby, które mogą przyczynić się do stabilności systemu i zarządzania szczytowym obciążeniem. Dyskusja uwypukliła jednak szereg otwartych kwestii: interoperacyjność infrastruktury i pojazdów, standardy techniczne, regulacje, wsparcie dla użytkowników oraz dostępność modeli kompatybilnych z ładowaniem dwukierunkowym.

To tutaj dwie linie eksperymentalne spotykają się bez nakładania się. Technologie formowania siatki działają na stabilność fizyczna sieci oraz zdolność falowników do przejmowania funkcji tradycyjnie kojarzonych z generatorami synchronicznymi. V2X odnosi się do elastyczności zapotrzebowania i możliwości wykorzystania rozproszonych baterii jako źródła energii. Pomiędzy nimi znajdują się stacjonarne magazyny energii, prognozowanie, oprogramowanie do zarządzania i nowe zasady działania.

System izolowany ujawnia problemy, które w sieciach kontynentalnych można złagodzić dzięki skali: większa moc wiatrowa oznacza więcej wahań do opanowania, mniej elektrowni cieplnych oznacza mniejszą bezwładność konwencjonalną, więcej samochodów elektrycznych oznacza nowe szczyty zapotrzebowania. Każdy postęp w trwałość energia wprowadza zatem nowe potrzeby kontroli.

Azory podejmują się tej transformacji, łącząc zasoby geotermalne, wiatrowe, hydroelektryczne i słoneczne z bateriami, elektroniką energetyczną i elektromobilnością. Decydującym krokiem nie będzie osiągnięcie symbolicznego udziału energii odnawialnej, ale wykazanie, że system wyspiarski może go zwiększyć, zachowując jednocześnie efektywność energetyczną. częstotliwość, napięcie, jakość usług i bezpieczeństwo eksploatacjiDlatego też odległy archipelag atlantycki oferuje cenne informacje również dla sieci kontynentalnych: w miarę jak generacja energii staje się coraz bardziej elektroniczna i rozproszona, sama sieć musi nauczyć się funkcjonować inaczej.

Technologie tworzenia sieci dla sieci elektroenergetycznej przyszłości na Azorach

Oto trzy spostrzeżenia, które mogą Cię zainteresować:

W Anegadzie energia słoneczna zmniejsza udział oleju napędowego w mikrosieci.
Brazylijska wyspa na Atlantyku testuje energię po wycofaniu oleju napędowego
„Drugie życie”: silniejsze sieci dzięki recyklingowanym bateriom w Melilli