Uspokojení hladu po energii - elektrifikované a propojené do sítě

Energetická poptávka i spotřeba již několik desetiletí extrémně rostou - a v nadcházejících desetiletích se pravděpodobně celosvětový hlad po energii ještě zvýší. Rychlý růst v rozvojových zemích sám o sobě způsobuje značný nárůst poptávky po energii

Celosvětová spotřeba primární energie má od roku 1980 neustále rostoucí tendenci. Tehdy činila přibližně 280 exajoulů a v roce 2023 dosáhne 620 exajoulů. Hlavní země z hlediska jejich podílu na celosvětové spotřebě primární energie nejsou žádným překvapením: v roce 2023 bude na prvním místě seznamu obzvláště hladových zemí Čína s podílem téměř 28 %, následovaná USA s přibližně 15 % a Indií s přibližně 6 %.

Celosvětová poptávka po energii je silně ovlivněna faktory, jako je růst populace, hospodářský rozvoj a přechod na obnovitelné zdroje energie.

Některé prognózy, jako například World Energy Transitions Outlook 2023 Mezinárodní agentury pro obnovitelné zdroje energie, dávají i přes absolutní nárůst skutečnou naději:

Tato čísla podtrhují koncepci společnosti All Electric Society (AES). Cílem AES je vytvořit udržitelnou a klimaticky neutrální budoucnost, v níž budou veškeré energetické potřeby pokryty energií z obnovitelných zdrojů. Tato vize usiluje o společnost, která se obejde bez fosilních paliv a místo toho bude využívat obnovitelné zdroje energie a elektrifikaci jako hlavní pilíře zásobování energií.

Andreas Huhmann, konzultant pro strategii ve společnosti HARTING, zdůrazňuje, jak důležitá je implementace AES:

K uspokojení kolosálních energetických nároků využívá AES sluneční energii, kterou lze získat z obnovitelných zdrojů, jako je fotovoltaika (FV), vítr a biomasa. K pokrytí energetické potřeby pomocí fotovoltaiky by při dnešní úrovni účinnosti stačilo přibližně 0,3 až 1 % rozlohy země. V současné době se předpokládá průměrná účinnost solárních systémů mezi 15 a 20 %, stejně jako účinné využití a skladování vyrobené energie.

Pro Stephana Middelkampa, generálního ředitele pro kvalitu & Technology, proto není samotná výroba energie hlavní výzvou:

Klíčovým slovem při propojování těchto oblastí je sektorové propojení, které musí být realizováno jak z hlediska energie, tak z hlediska dat. Na jedné straně to umožní tok energie z jednoho odvětví do druhého. Na druhou stranu spojení na straně dat umožňuje komunikaci mimo příslušný sektor a poskytuje informace o tom, jaká energie je v něm potřebná. Propojení energie probíhá prostřednictvím sítí střídavého a stejnosměrného proudu (AC a DC) a také prostřednictvím meziskladů.

Propojení dat zase vyžaduje, aby se různá odvětví dohodla na standardizovaných datových modelech a protokolech. Digitální dvojče zde nabízí řešení. Asociace IDTA (Industrial Digital Twin Association) k tomuto účelu používá tzv. šablony submodelů. Jedná se o standardizované šablony, které se nasazují při modelování tzv. shellů pro správu majetku. Tyto šablony zajišťují standardizovanou reprezentaci a interoperabilitu digitálních dvojčat v průmyslových aplikacích.

Podle odborníků společnosti HARTING Huhmanna a Middelkampa bude mít elektrifikace významný dopad i na jednotlivá odvětví nad rámec jejich propojení.

Z toho plynoucí výhody: ve většině případů se elektrické spotřebiče lépe ovládají a jsou energeticky úspornější.

Důsledná implementace All Electric Society není bez překážek. Související technické úpravy a jejich dopad na společnost však přinesou především jeden výsledek: skutečně udržitelný způsob života.

Nebo jak to stručně vyjádřil Andreas Huhmann: