數位化作為跨領域耦合的基礎

跨領域耦合、數位化和客戶導向 – 這些是能源服務提供者 Avacon Natur 的關注重點。它們提高了能源系統和地區供熱系統的效率，並提供需求導向的資訊。最重要的是，跨領域耦合 – 熱、電和電動車的整合控制 – 需要數位數據收集。

Avacon Natur GmbH 董事會成員 Andreas Klesse 表示：「數位化是將跨領域耦合在一起的黏合劑，使社區和地區的高效解決方案成為可能。」 該公司是區域能源服務提供商 Avacon AG（本身是E.ON 的一部分）的子公司，在薩克森-安哈特州、下薩克森州、北州運營汽電共生工廠、供熱網路、供熱服務系統和各種再生能源系統萊茵-威斯特法倫州和黑森州。目前擁有 80 名員工，並且仍在持續成長中。

能源轉型的第一階段主要發生在電力產業，重點關注再生能源的擴張需求，第二階段將由客戶驅動 – 他們的需求正在改變。客戶越來越多地成為生產性消費者，他們在能源系統中發揮積極的作用。這將挑戰從純粹的能源供應轉變為供熱、電力和電動車的綜合解決方案。

創新的能源解決方案可以輕鬆有效地應用於新的住宅區和商業區。這種開發可以在規劃階段就對能源需求進行綜合考慮，進而優化一個地區的能源供應。儘管如此，Avacon Natur 仍為新建區域和現有區域實施這些解決方案。

面臨的挑戰是根據該地區的客戶需求協調汽電共生廠、太陽能發電廠和其他熱力生產商的電力以及熱力供應。這需要精確的數據，並且必須以數位方式收集和處理這些數據。Avacon Natur 為此使用的 WAGO 系統配電箱是資料擷取的理想選擇。

在薩爾茨韋德爾大都會區，該公司已經在測試這種氣候友善能源解決方案。Avacon Natur 在那裡運作一個複雜的發電結構，包括汽電共生 (CHP) 工廠、太陽光電系統和電熱工廠。集中供熱與分散供熱相結合已成功實施。居民也受益，因為所謂的租戶電力模式使他們能夠獲得成本優化的電力供應。此外，較小的汽電共生廠連接到薩爾茨韋德爾區域供熱網，並與太陽光電系統結合有效提供電力和熱量。剩餘產生的熱量被輸送到現有的供熱網絡中。

「如果我們知道網路中有效存在的溫度，我們就可以更有效地控制氣電共生工廠，」Andreas Klesse 解釋道。因此，Avacon Natur 將網路溫度資料與預測曲線和區域供熱站的資料結合。在這種情況下，WAGO 系統配電箱收集所有重要值，例如熱量、流量以及供氣和回水溫度。汽電共生廠的馬達資料已新增至其中。

PFC200 控制器是 WAGO 專用系統配電箱的核心組件。它包括一個電源、一個斷路器、16 個數位輸入、4 個類比輸入、一個 M-Bus 主站模組以及用於感測器和驅動器的傳輸接線端子台。例如，還提供 SD 卡插槽，使軟體更新變得非常簡單。

此系統配電箱配置可確保一個硬體滿足各種 Avacon Natur 能源系統的所有要求。「根據我們的規格製造的 WAGO 系統配電箱 Avacon Natur Cloud Box 為我們提供了可隨意擴充的客製化解決方案，」Avacon Natur 資產管理團隊負責人 Lars Baumann 說道。

除了專用硬體之外，WAGO 還根據 Avacon Natur 的規格創建了 CODESYS 應用。M-Bus 電錶的連接可使用 PFC200 中的 Web 介面進行配置，數位輸入可配置為脈衝計數器輸入或故障訊息輸入。Avacon Natur 的測量和控制技術專家團隊負責安裝和調試。該團隊成員 Jörn von Hörsten 補充道：「Web 介面非常實用，尤其是在調試過程中。它提供了如何將能源數據發送到雲端環境的即時概覽。

在博克爾斯貝格，Avacon Natur 也正在進行一個先導專案，以測試天氣預報可以在多大程度上提高供熱網路的效率。根據歷史負載曲線和天氣狀況預測未來一天的負載曲線，並相應調整發電量。儲存管理與熱能儲存系統結合進行最佳化，以限制臨時負載峰值—始終以最大限度地提高汽電共生潛力為目標。

然而，Avacon 正在透過基於預報的方法進一步展望未來，並將電力市場數據納入優化過程，因為這種方法對於整合隨時間波動的分散式熱發生器（例如太陽能集熱器）是必要的以及發電廠或工業廢熱的電力進入供熱網路。

除了新地區的部門耦合和提高現有系統的效率之外，董事會成員 Andreas Klesse 還列舉了供熱網路數位化的另一個動機：這使得可以向客戶提供某些數據。例如，住房公司可以快速可靠地處理租戶帳單。

文字：Lars Kühn | WAGO
照片：Dirk Eisermann