Smart Microgrid Development Technology based on Digital Twin (SMARTech)

Pentru a atinge obiectivele UE în materie de schimbări climatice și de politică energetică până în 2030, nu este necesar doar să se construiască noi linii și stații electrice, ci este esențial să se exploateze sistemele electrice prin integrarea tehnologiilor informației și comunicațiilor (TIC), să se construiască micro-rețele controlabile și să se accelereze realizarea rețelei inteligente.

Prin proiectul SMARTech echipa romano-nervegiana (SIS – NORCE) isi propune sa răspunda cerințelor tranziției energetice către Smart Grid, pornind de la infrastructurile existente cu implementarea de echipamente de producție de energie regenerabilă, soluții de stocare, strategii de consum inteligent, monitorizare și eficiență energetică. Dezvoltarea microrețelelor inteligente necesită o atenție deosebită, fiind necesară trecerea la conceptul de Microgrid Technology (MT). 

Acest proiect vine în sprijinul producătorilor de energie pentru a utiliza mai eficient capitalizările lor. Proiectul isi propune să creasca numărul de sisteme de microrețele implementate la nivel național și european, sprijinind sustenabilitatea în utilizarea tehnologiilor verzi.

 Obiectiv general: Proiectarea și demonstrarea tehnologiei de dezvoltare microrețele inteligente dedicate accelerarii integrarii surselor regenerabile, cresterea eficienței energetice, incluzand  proiectarea, construcția, monitorizarea și funcționarea pe întreaga durată de viață a microretelelor.

 Proiectul va fi dezvoltat pe baza următoarelor activități principale:

  • Activitatea 1. Evaluarea inovațiilor tehnologice și analiza cerințelor
  •  Activitatea 2. Modelarea și proiectarea microrețelelor
  •  Activitatea 3. Dezvoltarea modelului prototip
  • Activitatea 4. Evaluare în condiții reale

 

 Grupul țintă pentru proiectul nostru sunt:

  • Dezvoltatori de parcuri de energie regenerabilă
  • Utilitatile strategice ale administrației locale: spitale, aeroporturi, unitati militare, transportul metropolitan
  • Proprietarii de instalații civile și industriale: data center, spitale, clădiri de birouri, centre comerciale care vor fi interesate să-si dezvolte propriile micro-griduri
  • Municipalitățile vor fi deschise pentru a implementa insule de microgriduri pentru a reduce emisiile de CO2 și pentru a sprijini o abordare inteligentă a orașului.

Rezultatele proiectului:

  • Tehnologia de dezvoltare a microrețelelor SMARTech: SIS și NORCE vor profita de cunoștințele dobandite pentru a exploata tehnologia, dar și alte companii vor putea beneficia de pe urma utilizării acesteia.
  • Module de control și de interfață: Utilizarea unui controller pentru a gestiona resursele energetice simplifică integrarea în microrețea și obținerea unei eficiențe optime
  • Servicii de proiectare și dezvoltare: Pe baza unor formate standardizate, documentația pentru fiecare fază va fi generata  in mare masura automat. 
  • Rapoarte de monitorizare și evaluare a performanțelor microrețelei (în exploatare): KPI-uri; Indicatori de performanță, precum consumul, producția de energie verde / per total consum, vor fi monitorizati constant etc.
  • Platform as a service (PaaS): Se intenționează ca platforma să poată fi dezvoltată în timp, astfel încât o bună parte din serviciile oferite de aceasta, să poată fi exploatată de alți utilizatori pe bază de abonament.

microretea inteligenta

Proiectul s-a desfășurat pe o perioadă de 16 luni, în intervalul Septembrie 2022 – Decembrie 2023, iar principalele rezultate tehnice obținute sunt:

  • Model de dimensionare a componentelor microrețelelor și calcularea performațelor (număr panouri fotovoltaice, aria utilizată, număr baterii, putere parc, putere invertor, ROI etc.), utilizând Matlab;
  • Dezvoltarea unui instrument de raportare automată în format Word a specificatilor tehnice rezultate în urmă modelului de dimensionare a componentelor și integrarea performațelor microretelei;
  • Dezvoltarea de algoritmi de balansare a producției și a consumului în condițiile pieței de energie (Time Shifting, Peak Shaving, Cuckoo Search), utilizând Matlab;
  • Dezvoltarea instrumentului de analiză contextuală a indicatorilor de mentenanță predictivă, în baza algoritmilor de Machine Learning;
  • Platforma SMARTech pentru vizualizarea parametrilor de defect/sănătate a microretelei.
microretea inteligenta
microretea inteligenta

SIS SA alături de Asociația „Măgurele Science Park” am fost gazdele unui eveniment de lucru/dezbatere, miercuri, 25 octombrie 2023, între orele 09:30 și 12:00, despre SMARTech – o platformă destinată mentenantei predictive, ce raspunde necesităților de monitorizare a performanțelor echipamentelor din microretele sau parcuri de energie regenerabile.

Evenimentul a făcut parte din seria Business2Community și s-a concentrat pe discuții libere/ dezbateri cu privire la sistemele pentru microrețele, abordând provocări legate de proiectare, implementare și întreținere.

Alături de reprezentanți de la Universitatea Tehnica de Constructii Bucuresti – UTCBFacultatea de Energetica – UPBAmiblu România, FIA Integra, Adapta Robotics, INCDIE ICPE-CA și Transelectrica ne-au ajutat cu feedback la adresa platformei Smartech.

Participanții au completat anonim câte o fișă de lucru cu observații care au ajutat îmbunătățirea versiunii intermediare a aplicației. Principalele modificări, ca răspuns la nevoile părților implicate, au fost: modificarea rezoluției aplicației; separarea ecranului de parametrii de stare a microrețelei cu butonul de încărcare date; adăugarea unor unități de măsură la ecranul cu grafice etc.

microretea inteligenta
microretea inteligenta

Conferinta de inchidere a proiectului Smartech a avut loc la Bucuresti, Hotel IBIS POLITEHNICA, 12.12.2023, 10:30-13:00, Sala PETRACHE POENARU. In cadrul conferintei s-au alaturat reprezentanti ai domeniului energetic precum dezvoltatori de parcuri fotovoltaice si microhidrocentrale, persoane din sectorul public, dar si din sectorul privat cu rezultate in industria energetica, institute de cercetare, distribuitori precum si apartinatori din domeniul legislativ. 

Drd. ing. Teodora MINDRA, manager de proiect si sef departament R&D SIS SA, a prezentat principalele rezultate de proiect, precum si aspectele generale acestuia, activitatile care au condul la indeplinirea rezultatelor si a raspuns intrebarilor tehnice din sala.

Conf. Dr. ing. Lucian TOMA, UNSTPB, a prezentat conceptul Comunităților Energetice Locale, ca soluție pentru tranziția energetică.

Ing. Adrian Laculiceanu a adus in fata celor prezenti o solutie inovatoare de stocare mecanica (gravitationala) a energiei electrice, ce poate fi aplicata in mai multe medii, printre care si microretele inteligente.

Surse și scheme de finanțare pentru  propunerile viitoare ale SIS SA au fost prezentate de dra. Andreea Ghinet.

Mai multe detalii puteti obtine prin accesarea link-ului: https://www.sis.ro/follow-up-conferinta-de-inchidere-a-proiectului-smartech-smart-microgrid-development-technology-based-on-digital-twin/

microretea inteligenta
microretea inteligenta

Principalele rezultate stiintifice sunt prezentate in cele 5 articole:

  • Mindra, „Fractal Smart Grids – A new challenge for power systems operation,” 2023 24th International Conference on Control Systems and Computer Science (CSCS), Bucharest, Romania, 2023, pp. 301-306, doi: 10.1109/CSCS59211.2023.00054.
  • Ghinet, Andreea. (2023). Economic Implications of Microgrid Operation Dispatching Using Cuckoo Search Algorithm. WSEAS TRANSACTIONS ON COMPUTER RESEARCH. 11. 408-414. 10.37394/232018.2023.11.37.
  • Teodora Mîndra, „Cyber-Physical Interface using Digital Twin technology development based on Matlab, for evaluating the state of health of the microgrid components”, CMDM 2023 INTERNATIONAL CONFERENCE ON CONDITION MONITORING, DIAGNOSIS AND MAINTENANCE 2023
  • Teodora Mîndra, „Dezvoltarea unor interfețe de achiziție și procesare date, utilizând tehnologia de mentenanță predictivă în microrețele”, SIREN – SIMPOZIONUL ROMÂN AL ENERGIEI 2023
  • Teodora Mîndra, Oana Chenaru, Radu Dobrescuand Lucian Toma, „Modular microgrid technology with a single development environment per life cycle„, Energies, 2023

De asemenea, consortiul a publicat si un articol in revista Magurele Science AICI (click).

microretea inteligenta

 Puteti obtine informatii suplimentare de la:

Numele persoanei de contact: Teodora MINDRA;

Rol: Project Manager

E-mail: teodora.mindra@sis.ro

Pentru informaţii detaliate legate deprogramul de finanţare vizitati adresa: http://www.norwaygrants-greeninnovation.no

Program de finantare:

Finanțat cu sprijinul granturilor acordate de Islanda, Liechtenstein și Norvegia prin mecanismul financiar SEE 2014-2021, în cadrul „Programului de Energie din România”.

Perioada:

Septembrie 2022 – decembrie 2023

Buget total:

Valoare totala proiect: 274.200 euro

Surse de finantare:

Grant : 202.740 euro

Cofinantare: 71.460 euro

Parteneri