Die Zeit ist reif, eine Grundlage für die Energiewende aufzubauen

Da die Welt auf fossile Brennstoffe für die Energieerzeugung und -versorgung angewiesen ist, können die Auswirkungen weitreichend sein – von möglichen materiellen Schäden bis hin zu einem Anstieg der Treibhausgasemissionen.

Das Konzept der Energiewende verändert die Art und Weise, wie Menschen Energie erzeugen und nutzen, weg von fossilen Brennstoffen und hin zu nachhaltigen Energieoptionen.

Länder und US-Bundesstaaten bewegen sich in ihrem eigenen Tempo auf die Energiewende zu – einige schneller als andere. In den USA beispielsweise hat Kalifornien einen ehrgeizigen Plan, um bis 100 % saubere Energie bis 2045 zu erreichen. Bis 2030 plant der Staat, 60 % der Energie aus erneuerbaren Energien zu beziehen. Der US-Bundesstaat Washington fordert die Versorgungsunternehmen auf, bis 2025 Kohlestrom aus den staatlichen Portfolios zu streichen und bis 2045 100 Prozent saubere Energie zu erreichen.

Diese Ziele sind zwar lobenswert (und viele würden sagen: notwendig), aber aufgrund des Zustands und des Alters der Stromübertragungs- und -verteilungsinfrastruktur in vielen Fällen schwer zu erreichen.

Das derzeitige US-Netz zum Beispiel ist mehrere Jahrzehnte alt. Es ist auch so konzipiert, dass es unidirektional ist (mit Strom, der in eine Richtung vom Netz zum Verbraucher fließt). Der künftige Strombedarf erfordert jedoch ein bidirektionales Netz (Strom fließt zum Verbraucher und zurück ins Netz) zur Unterstützung von:

• Integration von Systemen zur Nutzung erneuerbarer Energien, die es den Verbrauchern ermöglichen, überschüssigen Strom aus Solar- und Windkraftanlagen ins Netz einzuspeisen
  
  
• Dezentralisierung, die es ermöglicht, Energie näher am Ort des Verbrauchs zu erzeugen
  
  
• Erhöhte Ausfallsicherheit durch die Möglichkeit, die gespeicherte Energie bei Stromausfall als Reserve zu nutzen
  
  
• Flexibilität für einen bedarfsabhängigen Energiefluss (z. B. Elektrofahrzeuge)

Auch wenn die Zieldaten in ferner Zukunft zu liegen scheinen – 2030, 2045 etc. – sie sind gar nicht so weit entfernt, wie man meint. Während die Stromübertragungs- und -verteilungsunternehmen daran arbeiten, diese Ziele zu erreichen, stellen sich im Zusammenhang mit steigenden Energielasten weitere Herausforderungen aufgrund von verschiedenen Faktoren:

• Neue Arten von Stromverbrauchern, die an das Netz angeschlossen werden, einschließlich Elektrofahrzeuge und elektrische Wärmepumpen
  
  
• Stromverbrauch von Rechenzentren für das Training und den Betrieb künstlicher Intelligenz
  
  
• Bevölkerungs- und Wirtschaftswachstum

All dies bedeutet mehr Übertragungs- und Verteilungsleitungen, mehr Umspannwerke und mehr Kommunikationsinfrastruktur im Rahmen der Energiewende.

Digitalisierung: Der Wegbereiter der Energiewende

Angesichts der Ziele für saubere Energie müssen die Stromübertragungs- und -verteilungsunternehmen reagieren – und der einzige Weg, dies zu tun, ist die digitale Transformation. Dem jüngsten World Energy Investment Report zufolge werden die netzbezogenen Investitionen in digitale Technologien im Jahr 2023 voraussichtlich 19 % der gesamten Netzinvestitionen erreichen.

Die Energiewende erfordert ausgereiftere Netze – und eine verfeinerte Steuerung und Kontrolle dieser Netze. Außerdem müssen die Stromübertragungs- und -verteilungsunternehmen schnell skalieren.

Betrachten wir Brasilien als Beispiel dafür, was passieren kann, wenn Ihr Unternehmen nicht vorbereitet ist. Durch das Wachstum des Landes im Bereich der sauberen Energien und die Schaffung von dezentralen Mikro- und Minikraftwerken werden Energieüberschüsse in das brasilianische Stromnetz eingespeist, aber die bestehende Infrastruktur ist dafür nicht gerüstet, was zu Problemen bei der Zuverlässigkeit führt.

Hier setzt die Digitalisierung an. Sie kann neue Fähigkeiten zur Unterstützung der Energiewende ermöglichen, wie die folgenden drei Beispiele zeigen.

1. Digitale Umspannwerke aktivieren

Digitale Umspannwerke ersetzen analoge Komponenten durch digitale Komponenten (z. B. Relais, Zähler, Schutzsysteme usw.). Digitale Komponenten werden ebenfalls über Glasfaserkabel verbunden.

Diese Umspannwerke sind fast wie Mikro-Rechenzentren mit einer Infrastruktur, die Stromübertragungs- und -verteilungsunternehmen die Möglichkeit bietet, genaue Echtzeitdaten zu erfassen, zu nutzen und zu übertragen.

Die durch digitale Umspannwerke ermöglichten digitalen Abläufe, Technologien, Methoden und Prozesse unterstützen eine bessere Visualisierung für Systembewusstsein und Resilienz. Sie bieten den Versorgern auch einen besseren Zugang zu ihren angeschlossenen digitalen Systemen und die Möglichkeit, ihre Daten zu standardisieren.

2. Unterstützende betriebliche Erkenntnisse

Die digitale Transformation ermöglicht es den Stromübertragungs- und -verteilungsunternehmen, Echtzeitdaten über ihre Infrastruktur zu sammeln (z. B. durch die zuvor erwähnten digitalen Umspannwerke), um folgende Bereiche zu überwachen und darauf zu reagieren:

• Energiebedarf
• Mix der eingespeisten Energieträger
• Systemverfügbarkeit
• Leistungsprobleme

Die Möglichkeit, nicht nur Daten über die Betriebstechnik (OT), sondern auch Daten über die Netzleistung zu überwachen, wird den Versorgern helfen, Einblicke in die Netzzuverlässigkeit zu gewinnen und Probleme wie Überlastung oder unbefugten Zugriff zu bewältigen.

3. Vorausschauende Wartung in Kraft setzen

Mit Geräten wie Sensoren, intelligenten Zählern und SCADA-Systemen können Versorgungsunternehmen den Zustand ihrer Systeme und Anlagen überwachen, um Betriebsanomalien wie abnormale Temperaturwerte oder erhöhte Vibrationen zu erkennen.

Diese Indikatoren können Frühwarnzeichen für ein Versagen sein. Wenn Abweichungen auftreten, können automatisch Warnmeldungen an die entsprechenden Teams gesendet werden, damit diese Wartungsaktivitäten priorisieren, reagieren und angehen können, bevor es zu Ausfallzeiten kommt.

Belden kann Sie bei Ihrem Plan zur Energiewende unterstützen

Ganz gleich, ob Sie ein Energieversorger oder ein Systemintegrator im Dienste der Energiewirtschaft sind – Belden ist Ihr Berater für die Energiewende.

Wir unterstützen Sie bei der Entwicklung und Bereitstellung einer zukunftsweisenden Kommunikationsinfrastruktur, die den Anforderungen digitaler Umspannwerke, Echtzeit-Netzüberwachung, vorausschauender Wartung und der Integration sauberer Energien gerecht wird.

Die Berater und Betreuer in unseren Customer Innovation Centern arbeiten eng mit Ihnen zusammen, um Ihre Situation und Ihr Umfeld zu verstehen, den Umfang und die Komplexität Ihrer Abläufe zu ermitteln, Ihre Ziele zu definieren und dann einen Plan zu erstellen, um diese Ziele zu erreichen und Ihnen dabei zu helfen, die Ausgaben zu priorisieren, damit Sie eine solide Grundlage für die Unterstützung der Energiewende schaffen können.

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