La rete connessa del domani: In che modo le fonti di energia pulita forniscono energia a una città o ad un paese? 

Il cambiamento climatico è enorme; le emissioni di CO2 influiscono sull’atmosfera, causando cambiamenti climatici e provocando disastri ambientali. Per cambiare la situazione, molte città in tutto il mondo stanno passando a un’energia più sostenibile e rinnovabile. 

EA Elektro-Automatik è un marchio che contribuisce al passaggio verso le energie rinnovabili offrendo notevoli opportunità di crescita con un programma di accelerazione delle emissioni di CO2 e concentrandosi sull’idrogeno, l’energia solare ed eolica. Per scoprire le soluzioni e contribuire alla trasformazione ecologica della vostra città, basta leggere qui di seguito!

8 Tecnologie in grado di cambiare il futuro delle energie rinnovabili

La ricerca di fonti alternative di combustibile è fondamentale in quanto la domanda di energia è in aumento. Le materie prime dell’economia dei combustibili fossili stanno diventando limitate, le riserve di petrolio, carbone e gas naturale non si ricostituiscono una volta esaurite, quindi è necessario trovare un’alternativa.

Il crescente settore delle energie rinnovabili richiede alimentatori e carichi CC sostenibili e rigenerativi.

Wolfgang Horrig, Global Sales Manager, EA Elektro-Automatik GmbH & Co. KG KG

I progressi tecnologici che consentono di sfruttare l’energia pulita sono:

  1. Le energie rinnovabili 
  2. L’ accumulo di energia
  3. I componenti
  4. L’ idrogeno – H2
  5. La riparazione e la manutenzione
  6. La mobilità
  7. Il riutilizzo
  8. Il riciclaggio delle batterie

L’idrogeno: il carburante più promettente

Il potenziale dell’idrogeno come carburante alternativo per i trasporti deriva dalla capacità delle celle a combustibile di alimentare veicoli a emissioni zero, dal loro potenziale di produzione nazionale, dai tempi di riempimento rapidi e dall’elevata efficienza.

Il gas naturale, l’energia nucleare, la biomassa e le fonti energetiche rinnovabili come l’energia solare ed eolica possono essere utilizzate per produrre idrogeno.

Figura 1 – Il processo di cracking dell’ammoniaca per ottenere idrogeno. Fonte: Nutrien Feeding the FutureTM

5 industrie principali focalizzate alla transizione verso l’idrogeno come combustibile:

  1. Generazione di energia e batterie
  2. Rete elettrica
  3. Capacità energetica dedicata alla produzione di idrogeno
  4. Stoccaggio dell’idrogeno
  5. Trasporto dell’idrogeno

EA Elektro-Automatik calcola l’ammontare degli investimenti per l’idrogeno necessari per sostenere queste industrie nel periodo che va da oggi al 2050 in un range compreso tra 78.000 miliardi di dollari e 130.000 miliardi di dollari.

In che modo le aziende e le abitazioni fanno parte della rete elettrica?

Figura 2 – Il concetto di DC Towns of Tomorrow smart e sostenibili. Fonte: EA Elektro-Automatik

L’energia solare

La conversione dell’energia rinnovabile della luce solare in elettricità migliora le reti CC per le abitazioni e le aziende, nonché i trasporti con la ricarica dei veicoli e altro ancora.

Energia eolica

L’energia eolica si basa principalmente su turbine eoliche che generano elettricità e supportano la rete sostenibile.

Accumulo di energia

L’energia rinnovabile ottimizza i picchi di produzione e monetizza la produzione interrotta per migliorare l’economia delle installazioni solari ed eoliche su scala pubblica. Sulla rete a corrente continua, tutte le case e le aziende svolgono un ruolo di accumulo di energia e di fonti di energia rinnovabile (la rete a corrente alternata sta gradualmente scomparendo).  

Sistema per accumulo di energia:

  • Sorgente e dissipatore di energia per il test e la scarica delle batterie.
  • Grazie all’ampio intervallo di tensione e corrente degli alimentatori PSB, il software EA Battery Simulator (vedi figura 3) è in grado di replicare un’ampia gamma di tensioni e capacità delle batterie.
  • È possibile simulare o calcolare i dati specifici della batteria, come la tensione, la corrente di carica/scarica, la resistenza interna e la temperatura del corpo, nonché lo stato di carica (SOC) e lo stato di salute (SOH).
  • Il software EA Power Control consente agli utenti di controllare fino a 20 dispositivi contemporaneamente e di programmare i loro generatori di funzioni individuali.

Figura 3 – Simulazione e test dell’impianto solare e dell’inverter fotovoltaico. Fonte: EA Elektro-Automatik

Celle a combustibile ad H2 o ammoniaca

Si tratta di una componente di rete che integra l’energia fornita dal sole o dall’eolico. Le celle a combustibile ad ammoniaca diretta sono una nuova e promettente tecnologia per estrarre energia chimica dall’ammoniaca e convertirla in elettricità con grande efficienza.

Gli alimentatori bidirezionali e i carichi elettronici rigenerativi di EA Elektro-Automatik imitano e testano efficacemente le batterie e le celle a combustibile. I prodotti rigenerativi EA, come gli alimentatori PSB e i carichi elettrici ELR, sono utilizzati per aiutare l’azienda a ottenere la certificazione di produzione a impatto climatico zero.

Il carico elettronico ELR o l’alimentatore PSB:

  • consentono di eseguire test di durata;
  • forniscono variazioni di carico sostanziali;
  • aiutano a testare le prestazioni creando carichi dinamici con il generatore di forme d’onda integrato;
  • simulano l’uscita di una cella a combustibile per testare le prestazioni dell’inverter e del convertitore CC-CC in funzione delle variazioni della tensione di uscita della cella a combustibile;
  • contribuiscono alle prove di stress accelerato, in cui uno stack di celle a combustibile viene sottoposto a cicli di regolazione del carico a gradini o a rampe di corrente di carico per oltre 100 ore.

Grazie alle uscite e agli ingressi a variazione automatica, questi alimentatori e carichi EA riducono l’alimentazione o il carico in uscita per risparmiare spazio prezioso nei rack e aiutano a risparmiare denaro non dovendo acquistare un alimentatore o un carico più grande per gestire una tensione o una corrente più elevata. Gli alimentatori bidirezionali della serie PSB hanno uscite da 2,5 kW a 30 kW, fino a 2000 V in un compatto 4U, mentre i carichi elettronici rigenerativi della serie ELR hanno ingressi da 320 W a 30 kW, fino a 1000 A in un compatto 4U.

I prodotti EA Elektro-Automatik, inoltre, con recupero di energia rigenerativa sono in grado di:

  • Restituire il 96% dell’energia assorbita dai carichi elettronici CC ELR e dagli alimentatori bidirezionali PSB (in modalità sink).
  • Ridurre i costi delle utenze e dell’HVAC.
  • Ridurre le dimensioni e il rumore delle ventole di raffreddamento.
  • Ridurre l’infrastruttura di raffreddamento degli strumenti ad alta potenza.
  • Risparmiare fino al 50% di superficie rispetto ai carichi dissipativi standard.
  • Contribuire alla tutela dell’ambiente.

Ecosistema della mobilità elettrica

Secondo EA, tutti i principali componenti dell’ecosistema dei veicoli elettrici possono essere testati utilizzando gli alimentatori rigenerativi bidirezionali EA, quali:

  • Convertitori (DC-DC)
  • Celle a combustibile, batterie al litio e sistema di gestione della batteria
  • Luci, relè, sensori e cavi per i veicoli elettrici
  • Motori elettrici con inverter di trazione
  • Caricabatterie di bordo

Sono adatti per valutare le strutture esterne di ricarica delle batterie dei veicoli elettrici e per i test su strada, ferrovia, aria e mare dei veicoli elettrici.

Scegliendo i prodotti EA Elektro-Automatik, è possibile mettere in parallelo fino a 64 alimentazioni o carichi con sorgente o sink di uscita fino a 1,92 MW.

Immagine 4 – Sistema di alimentatori PSB e carichi ELR. Fonte: EA Elektro-Automatik

La rete energetica ecologica del domani

Considerando i vantaggi dell’idrogeno, si tratta di un futuro di energia rinnovabile verso il quale i Paesi devono iniziare a orientarsi. Il “carburante green” è un carburante per veicoli ed elettricità rinnovabile e a basso impatto ambientale, che contribuisce a ridurre le emissioni di gas serra e a migliorare la qualità dell’aria. Le città e i paesi possono beneficiare di questa fonte di energia pulita grazie alla transizione a cui contribuiscono aziende come EA. La combinazione di queste fonti di energia rinnovabile, come l’energia solare, l’energia eolica, l’energia delle celle a combustibile ad ammoniaca, l’h2 e lo stoccaggio di energia, può rendere l’ambiente più pulito.  

Elektro-Automatik, con le sue serie di alimentatori PSB e carichi ELR, contribuisce alla tutela dell’ambiente. Per saperne di più sui prodotti di questo fornitore che protegge le risorse e risparmia energia, cercate sulla pagina Distrelec e contribuite a un futuro più sostenibile per la vostra città.

Attenzione: questo è un articolo di carattere teorico e le idee sull’argomento rappresentano il punto di vista dell’autore e non del marchio EA Elektro-Automatik.

Total
0
Shares
Messaggio precedente

Come soddisfare le esigenze del settore industriale in continua evoluzione

Messaggio successivo

Il ruolo dell’energia idroelettrica nella transizione energetica

Pubblicazioni simili