Elektroenergetski sistemi

Problematika analize in načrtovanja elektroenergetskih sistemov je v svetu zaradi velikih vlaganj v elektroenergetsko infrastrukturo in zaradi odločilnega pomena, ki ga ima oskrba z električno energijo na celotno družbeno dogajanje, vedno aktualna tema. Razvoj sodobnih tehnologij proizvodnje in prenosa električne energije v povezavi z rastočo porabo zahteva sprotno reševanje problemov, ki se ob tem porajajo. Glede na preteklo delo raziskovalne skupine, njene reference in postavljene prioritete, se v okviru raziskovalnega programa lotevamo predvsem nerešenih problemov, ki so prioritetne tema v svetu in so vitalnega pomena tudi za razvoj in delovanje našega elektroenergetskega sistema (EES). Ker je razvoj vsakega EES specifičen, smatramo kot eno od prioritet tudi prilagoditev obstoječih rešitev za potrebe našega EES. V nadaljevanju naštevamo nekatera razvojna področja, na katerih smo dosegli najpomembnejše prispevke za razvoj znanosti. • Razvoj modelov naprav FACTS, ki omogočajo uporabo direktnih metod za analizo EES, • Razvoj nove metode za izračun pretokov moči v EES, ki vključujejo tudi regulabilne naprave, ki odpravlja pomanjkljivosti obstoječih metod. • razvoj regulacijskih strategij naprav FACTS z več regulabilnimi parametri na podlagi optimizacije energijske funkcije; • razvoj sprotne (on-line) ocene stabilnostnih indeksov in dinamične sigurnosti EES, • razvoj regulacijskih algoritmov za vodenje sodobnih kompenzacijskih naprav v EES, • razvoj metod za določanje odgovornosti za motnje v elektroenergetskem sistemu in povečanje kakovosti dobavljene električne energije, • razvoj koncepta aktivnega distribucijskega omrežja, • nova lokalna metoda za sprotno ocenjevanje bližine napetostnega zloma, ki ogroža delovanje močno obremenjenih EES, • razvoj modelov trga s sistemskimi storitvami, • razvoj stohastičnih metod za napovedovanje porabe električne energije, cen itn., • teorijo polnjenja električnih vozil z obnovljivimi viri, ki bi omogočila vzdržnost sistema ob povečanju števila električnih vozil • razvoj metod za določevanje razpoložljive dnevne svetlobe v odvisnosti od lokacije na podlagi meteoroloških podatkov in satelitskih posnetkov. Metode in postopki, jih razvijamo v okviru raziskovalnega programa pri zasledovanju cilja povečanja zanesljivosti oskrbe z električno energijo ob upoštevanju ostalih družbenoekonomskih in okoljskih kriterijev omogočajo učinkovitejšo analizo stanja EES, učinkovitejše obvladovanje problemov v obratovanju EES, predvidevanje nastopa šibkih členov v sistemu, večjo kakovost dobavljene električne energije in nenazadnje prihranek energije.

Zanesljiva oskrba z električno energijo je temelj obstoja sodobne družbe in je kot taka posebnega pomena tudi za družbeno-ekonomski in kulturni razvoj Slovenije. Znanstveni razvoj na tem področju neposredno vpliva na vse akterje v slovenskem elektroenergetskem sektorju, t.j. proizvodna podjetja, operaterje prenosnega in distribucijskih omrežij, proizvajalce opreme, regulatorne organe ter raziskovalne in izobraževalne institucije. Ključnega pomena za razvoj Slovenije kot družbe znanja in sonaravnega razvoja je poznavanje odgovorov na izzive, ki jih prinašajo EES prihodnosti. V skladu z enim ključnih zakonodajnih svežnjev Evropske komisije, t. j. podnebno-energetskim sveženjem, mora Slovenija odločno povečati deleža obnovljivih virov energije, končni cilj je 25 % delež OVE v končni rabi energije leta 2020ki se dotika predvsem vprašanja zmanjševanja emisij toplogrednih plinov in povečane rabe obnovljivih virov energije. Nacionalni cilji, naloženi državam članicam, so veliki izziv, a hkrati tudi priložnost. Cilj je mogoče doseči z večjo energetsko učinkovitostjo, spodbujanjem rabe OVE in novimi tehnologijami, vsi ti dejavniki so direktno povezani z raziskavami na področju elektroenergetskih sistemov. Največji pomen in vpliv našega dela vidimo na naslednjih razvojnih področjih: • zanesljivejše obratovanje slovenskega EES kot celote; • učinkovita vključitev obnovljivih in razpršenih virov električne energije v EES Slovenije (ne smemo pozabiti, da ni dovolj zgraditi omenjene vire, pač pa mora biti visokemu deležu obnovljivih virov prilagojen celoten sistem); • povečati delež proizvodnje iz obnovljivih virov (vzporedno z rastjo njihovega deleža je potrebno prilagajati strukturo in način obratovanje drugih delov EES); • boljša vključitev v panevropski trg z električno energijo in večja pripravljenost na izzive, ki jih trg električne energije ponuja (Trgovanje z električno energijo je lahko zelo donosna gospodarska panoga, če sta struktura in način obratovanja EES temu prilagojena.); • razvoj novih storitev za bolj aktivno vključitev porabnikov električne energije v proces upravljanja EES (npr. demand side management, vključitev lastnih proizvodnih virov, ipd.); • vpeljava sodobne razsvetljave in ustrezne avtomatizacije stavb bo prinesla precejšnje zmanjšanje porabe električne energije v stavbah; • razvoj raziskovalne skupine in vzpostavljena kritična masa znanja na področju analize in načrtovanja EES prihodnosti je dobra podlaga za vzpodbujanje inovacij, tehnološkega razvoja, učinkovitejšo izmenjavo znanja ter bolj tesno povezovanje raziskovalnih institucij na področju energetike v širšem smislu; • rezultati raziskav bodo omogočili specifikacijo sekundarne opreme v EES, ki jo bodo lahko razvijala slovenska mala in srednje-velika podjetja na področju IKT in močnostne elektronike. • Vključitev razvitih modelov in metod v proces, ki se odvija v centrih vodenja, pri upravljanju v podjetjih, pri oblikovanju razvojnih strategij ipd. Dosedanje izkušnje kažejo, da so tovrstne rešitve dobrodošle in predstavljajo spodbudo za nadaljnje delo. • Člani programske skupine smo neposredno vpeti v visokošolski študijski proces kot predavatelji oz. asistenti, zato ima raziskovalno delo neposreden vpliv na kakovost pedagoškega procesa in na sodelovanje bodočih strokovnjakov v znanstveno-raziskovalnih dejavnostih. • Dognanja raziskovalne skupine bodo tudi osnova za vzpostavitev ustrezne regulative, ki bo omogočala učinkovito izvedbo razvoja elektroenergetike v skladu s sodobnimi smernicami energetskega sektorja (sonaravni razvoj). Novi programi za načrtovanje izgradnje proizvodnih virov in vključevanje sonaravnih virov ohranja nižjo stopnjo energetske odvisnosti Slovenije od uvoza. Načrtovanje omrežja z upoštevanjem okoljskih normativov pa zmanjšuje krnjenje naše naravne dediščine.