塑造新能源系统的工具和技术：dmytro Zinkevych Zinkevych

能源世界正在快速变化。我们已经从大型的集中发电厂转移到可再生能源，例如屋顶和地面上的太阳能电池板，陆上和海上的风电场以及沼气站。我们正在创建一个每个人都可以生产，共享和管理电力的系统。但是，保持这种新的网格稳定需要新的创新工具。

今天，我们将讨论悄悄地塑造明天能量的技术。

为什么我们需要能源系统的新工具？

像美国和亚洲一样，欧洲也正在朝着一个共同的目标迈进：建立一种脱碳的能源系统，可大大减少温室气体的排放。每个国家都设定了自己的目标 全国确定的贡献（NDC），这些定期在
巴黎协定。 因此，为了更好地理解为什么新工具是必不可少的，我们应该首先研究塑造了当今能源系统的背景和过渡阶段。

向更生态能源系统过渡的第一阶段是
集权。在20世纪，大型煤炭，核，水电和天然气发电厂将电力供电到大量分布网格。逻辑很简单：一个中心为所有人提供动力。

第二阶段是
权力下放。在21世纪初，能源来自大型植物，风能和太阳能农场，屋顶光伏系统等。消费者也变得更加活跃，选择供应商，购买绿色能源，加入合作社或共同资助太阳能项目。该模型从单个集线器转移到了具有许多来源的动态网络。

今天，我们进入第三阶段：
管理权力下放。分布式生成已成为系统的重要组成部分，重塑了客户与能源市场之间的关系。分布式能源的所有者不再只是被动消费者。他们正在变成活跃的能量生产者。

这些生产商可以将多余的电力出售回电网，从而增加可再生能源的份额并支持能源系统的灵活性。 根据 CE Delft的研究到2050年，多达83％的欧盟家庭可能会成为生产商。

可控和稳定能源系统的工具

为了使未来的能源系统在没有故障的情况下运行，我们需要新的工具。这是一组连接生成，消费和数字基础架构的技术。

第一个工具是
分散的能源。太阳能和风电场，能源存储系统和热泵已经成为能源生态系统的一部分。当今的消费者不仅依靠自己的一代。它们还通过出售剩余电力或帮助平衡系统来促进电网稳定性。

例如，在瑞士，太阳能装置在过去两年中的记录损失了。从2026年初开始
新立法 将引入自我消费协会（ZEV）的法律框架，该地区的居民联手优化了他们的集体使用。同时，能源合作社（腿）正在迅速扩展，将电力的生产者和消费者连接起来。

下一个工具是
智能电表。将这些设备数字化是关键步骤之一。智能电表将消费变成可以分析，预测并用于灵活市场管理的数据。欧洲有明确的大规模收养计划，这些设备已经成为常态。

另一个关键工具是
数字基础架构。如果没有处理系统的系统，那么仅数据就几乎没有价值。许多国家正在创建集中式平台，以收集有关生成，消费和分销的信息。标准化同样重要。例如，在瑞士
SDAT-CH-HUB确保在不同设备和平台之间采用统一的数据交换方法。

人工智能 也正在成为关键参与者。 通过分析大量数据，包括天气模式，AI提高了发电和消费预测的准确性。这对于平衡网格至关重要：即使是事故或中断的情况，AI也可以帮助操作员更快地找到解决方案。

另一个强大的工具是
数字双胞胎。这些数字复制品使我们能够在实施之前对真实世界对象或过程和测试方案进行建模。该方法广泛用于行业，建筑，建筑和城市规划。

在能源方面，数字双胞胎使得能够贯穿不同的电网场景：从连接新的太阳能电厂到在高峰时段建模消费者行为。这有助于识别风险，检测弱点，甚至测试系统对故障的反应而不会危害真实用户。

最后，有
区块链。在这种情况下，从能源合作社到私人家庭，它可能是积极市场参与者之间安全数据交换的骨干。

这些工具共同塑造了一种新型的能源系统：一种可控，稳定，对创新开放的，并且能够承受负载。

将技术应用于能源部门的挑战

随着分布式能源资源的扩大，新玩家出现在电力市场中，新的机会出现了。但是新风险也是如此。

第一个与
数据保护。有关消费或发电的信息是公司和家庭的私有财产。 谁控制该信息的人也会掌握决策的影响力。如果没有可靠的数据保护，任何创新的基础架构都可以迅速变成脆弱性。

在瑞士，基本的网络安全机制已经存在。例如，智能计必须满足根据 FADP。 在州一级，存储和交换信息也存在规则。

但是安全只是挑战的一部分。另一个重要的障碍是
数据标准化。借助来自数十家制造商的新玩家，仪表，平台和设备，整合到一个系统中变得越来越复杂。这就是为什么各国创建自己的标准的原因；例如，已经提到了瑞士的SDAT-CH-HUB。

第三个挑战是
用户信任和参与度。有些人渴望安装太阳能电池板或连接家用电池。但是，其他人对创新持怀疑态度，或者只是缺乏资源。在这里，国家起着至关重要的作用：它必须创造激励措施和支持机制，使各种消费者能够参与能源过渡。

简而言之，能源的未来不仅在于增加更多的能源资源。使用连接所有内容的创新工具，例如智能电表，存储，数字平台，AI-Tools等也至关重要。