Умный энергодом - концепция, объединяющая технологии возобновляемой энергетики и умных сетей.

Умный энергодом - концепция, объединяющая технологии возобновляемой энергетики и умных сетей.

Вводные

Концепция «Умный энергодом» была сформулирована в рамках группы EnergyNet на форсайт сессии Новые технологические инициативы. Данный подход старается объединить темы: энергоэффективность, автономность, возобновляемые источники энергии, умные сети.

Россия имеет следующие входные данные, связанные с вопросами энергоэффективности , ВИЭ и автономности.

Система энергоснабжения территорий РФ

Ресурсы возобновляемой энергетики России

Что предлагает концепция «Умный энергодом»

Базовая идея – повысить автономность объекта (жилой дом, офисно-производственное помещение) за счет системы аудита энергопотребления и локальной генерации.

Беспрестрасный анализ говорит, что создать поселение, обеспечивающее себя энергией только за счет возобновляемых источников крайне сложно. Рабочим остается решение распределенной ВИЭ-генерации, при которой сетевое электроснабжение или газо/бензо генерация будут резервным источником.

В любом случае – одна из важных задач – оптимизация и эффективное энергопотребление. Здесь-то и начинает играть тема умных микросетей. Такие сети должны обладать системой оценки потерь и неэффективного расходования энергии (датчики движения, датчики теплых воздушных потоков).

Таким образом, система умного энергодома должна включать в себя широкий спектр источников энергии на основе возобновляемых источников: тепловой насос, ветрогенератор, набор солнечных преобразователей, включающей как прямую выработку электроэнергии (панели, солнечная черепица, солнечные фасады, окна с системой фотопреобразования), так и термофото преобразователи, обеспечивающие водоподготовку. Дом должен располагать системой энергохранения (ведутся отечественные разработки систем бытового аккумулирования, аналогичные Tesla home).Система биогазовой генерации требует достаточно большого объема вторичных биоотходов, что диктует создание системы сбора и переработки биоотходов от нескольких объектов. При этом биогазовая генерация может использоваться в качестве резервной. Если объект не является физически удаленным от сетей, то целесообразно предусматривать систему резервного энергоснабжения от сетей. Один из вариантов – установка газового когенератора.

Также умный энергодом может обладать системой беспроводной системой зарядки аккумуляторов гаджетов и электромобилей.

Ключевой составляющей системы умного энергодома будет система анализа мониторинга и анализа расходования энергии, включающую систему ранжирования потребителей электрической и тепловой энергии и алгоритм подключения/отключения объектов энергопотребления, в целях оптимизации расходования энергии, в случае лимитированного запаса энергии, при отсутствии резервных источников. Такая система включает в себя группу интеллектуальных датчиков, отслеживающих наличие человека в разных зонах объекта и регулирующая расходование энергии.

Другой ключевой, значимой системой будет интеллектуальная система, анализирующая и прогнозирующая объемы потребления энергии, прогнозирующая объемы генерации энергии, системой автономной генерации энерго дома, с учетом прогноза генерации по источникам составляющим систему на основании прогноза доступного возобновляемого ресурса в месте расположения объекта (статистические данные и прогноз по инсоляции, силе ветра, температурным колебаниям, скорости водных потоков, при наличии минигэс).

Кроме того данная интеллектуальная система способна подавать сигнал тревоги, в случае возникновения потерь и критических отклонений от базовых показаний энергосистемы.

Таким образом, мы получаем объект, в энергетическую систему которого входят:

· система генерации;

· система накопления/хранения;

· система мониторинга потерь;

· система оценки потребления с системой приоритетов.

· система прогнозирования объемов генерации и потребления, с возможностью их синхронизации.

В рамках форсайт-сессии возникала тема персонального энергогенерирования. Это системы, генерирующие энергию за счет механического движения человеческого тела, теплового излучения, в экзотических случаях через использование тока жидкостей человеческого организма. Эти элементы тоже могут быть интегрированы в систему «Умный энергодом».

Примерная схема

На схеме представлена возможная реализация концепции «Умный энергодом»:

1. Система распределенной генерации на основе Виэ,

2. Система энергохранения,

3. Система умных датчиков, следящих за расходованием энергии,

4. Система бесконтактный зарядки (электромобили, гаджеты)

5. Блок управления "Умного энергодома", собирающий и анализирующий информацию с умных датчиков и приборов, а также берущий в сети прогнозные данные 5а по возобновляемых источникам, и в случае необходимости информирующий хозяина 5б дома об отклонениях системы.