Innovative Low-Voltage DC Microgrids for Better Integration and Efficiency of Energy Systems in Urban Environments

Očekávaný výsledek:Očekává se, že projekty přispějí ke všem těmto výsledkům:Zlepšené povědomí o potenciálu mikrosítí nízkého napětí na stejnosměrný proud na podporu cílů Zelené dohody pro Evropu a dohody pro čistý průmysl, včetně cílů definovaných v plánu SET [1] a strategii pro solární energii [2].Větší přijetí mikrosítí nejméně rozvinutých zemí v Evropě s významným a měřitelným přínosem pro bezpečnost lidí a budov (zejména pokud jde o poruchy stejnosměrného proudu), energetickou účinnost a účinné využívání zdrojů, integraci obnovitelných zdrojů energie a ampérů; skladování a odezvu na straně poptávky, snížení spotřeby ve špičkách, odolnost a (případně) zavedený důkaz koncepce toho, jak mohou mikrosítě nejméně rozvinutých zemí umožnit energetickým komunitám [3] sdílet energetická aktiva a zvýšit vlastní spotřebu místních obnovitelných zdrojů.Zvýšené využívání v evropských městech, usnadněné technickými pokyny pro instalaci mikrosítí nejméně rozvinutých zemí a doporučeními týkajícími se sladění právních předpisů s evropskými, vnitrostátními, regionálními a místními orgány, jakož i s provozovateli distribučních soustav elektřiny.Zvýšený počet regulačních možností a norem podporujících vedoucí postavení průmyslu EU v oblasti dodávek řešení pro nejméně rozvinuté země v souladu s pokyny Kompasu pro konkurenceschopnost na podporu inovací a růstu. Oblast působnosti:Většina elektrických spotřebičů v budovách je založena na stejnosměrném proudu (DC): FV panely, stacionární baterie a baterie elektrických vozidel, LED osvětlení, IT zařízení, tepelná čerpadla a další zařízení. Jejich připojení k mikrosíti nízkonapěťové stejnosměrné soustavy uvnitř budovy by výrazně zlepšilo energetickou a materiálovou účinnost (nahrazením měničů střídavého proudu a stejnosměrného proudu jednoduššími měniči stejnosměrného proudu) a optimalizovalo místní akumulaci elektrické a/nebo tepelné energie a vlastní spotřebu místních obnovitelných zdrojů energie, přispělo ke stabilitě sítí (střídavého proudu) prostřednictvím odezvy strany poptávky a podpůrných služeb (včetně podpory jalového výkonu) a zvýšilo odolnost umožněním ostrovního provozu. Požadovaná výkonová kapacita připojení mikrosítě LVDC k distribuční síti střídavého proudu prostřednictvím centrálního měniče střídavého a stejnosměrného proudu by byla výrazně nižší než u tradičního zařízení střídavého proudu, čímž by se snížil tlak na městskou síť.Mikrosíť nejméně rozvinutých zemí by mohla být rovněž zavedena na úrovni malých čtvrtí (např. ulice), případně souběžně se stávající střídavou sítí, což by umožnilo účinnější a jednodušší sdílení společných energetických aktiv a vlastní spotřebu v energetické komunitě.V zájmu dosažení tohoto cíle se očekává, že se návrhy budou zabývat všemi těmito aspekty:vyvinout inovativní, bezpečné a udržitelné metody a nástroje navrhování mikrosítí nejméně rozvinutých zemí, které zajistí zejména monitorování sítě, kontrolu a bezpečnou manipulaci s poruchami stejnosměrného proudu za dostupnou cenu; vypracovat metodiky a posoudit náklady/přínosy životního cyklu mikrosítí nejméně rozvinutých zemí (ve srovnání s tradičními střídavými zařízeními) pro samotnou aplikaci a celkový energetický systém (včetně dopadů na distribuční soustavu střídavého proudu, například v důsledku vtláčení harmonických nebo přispění ke stabilitě sítě prostřednictvím podpůrných služeb a odezvy strany poptávky v průběhu současného a následujícího dne), a to z technických, environmentálních, hospodářských a sociálních aspektů (zejména na účty zranitelných spotřebitelů za energii).Prokázat v reálném životě mikrosíť LVDC, spojující všechny elektrické aplikace alespoň v jedné obytné, kancelářské nebo komerční budově nebo v jedné čtvrti. Návrh musí již zahrnovat přezkum místního regulačního rámce (místních regulačních rámců) a kodexů sítě a prokázání toho, že skutečné provádění mikrosítě nejméně rozvinutých zemí bude možné v místním kontextu (případně prostřednictvím předem dohodnutého regulačního uvolnění nebo „inovačního pískoviště“).Kromě skutečné demonstrace (skutečných demonstrací) musí být instalace mikrosítě LVDC demonstrována virtuálně v jiných typech budov, včetně alespoň jedné renovované budovy, v prostředí různých měst a zemí, pokud možno včetně alespoň jedné zranitelné městské oblasti, pomocí numerické simulace s využitím digitálních dvojčat [4], s cílem posoudit proveditelnost právních předpisů a náklady/přínosy životního cyklu (podrobně uvedené v první odrážce) v těchto různých prostředích. Celkový počet skutečných a virtuálních demonstrací musí být nejméně 3.Určit regulační překážky na evropské a vnitrostátní úrovni a na úrovni provozovatelů distribučních soustav a předložit návrhy na jejich řešení.Přispívat k normalizaci (CEN-CENELEC, IEC), zejména přispívat k případům použití.Ve spolupráci s místní akademickou obcí a výzkumnými partnery vypracovat informační, vzdělávací a školicí materiály o řešeních pro nejméně rozvinuté země (pro veřejné orgány a širokou veřejnost, pro studenty, pro urbanisty, vývojáře projektů a osoby provádějící instalaci).Šířit výsledky projektů, zapojit všechny příslušné zúčastněné strany v celém hodnotovém řetězci, včetně rezidentů, uživatelů, průmyslu a výzkumných pracovníků, od fáze plánování; uspořádat alespoň jeden otevřený seminář spojený s prohlídkami na místě. Toto téma vyžaduje příspěvky z oborů společenských a humanitních věd a zapojení odborníků a institucí v oblasti společenských a humanitních věd. Jejich příspěvky by měly zvýšit společenský význam a dopad navrhovaných činností od plánování až po provádění, a to zejména v souvislosti s posledními dvěma odrážkami.Projekty v rámci tohoto tématu jsou otevřeny vzájemné spolupráci na příslušných úkolech, jako jsou společné workshopy a akce zaměřené na šíření informací a společné politické briefingy a příspěvek k procesu normalizace, s cílem maximalizovat společný dopad.Návrhy by měly vycházet z předchozích projektů, zejména z projektu programu Horizont Evropa Shift2DC, jak