Hybridijärjestelmissä

Hybridijärjestelmä tarkoittaa järjestelmää, joka yhdistää vähintään kaksi erilaista energiantuotannon, -varastoinnin tai -käytön tukijärjestelmää. Tavoitteena on lisätä tehokkuutta, joustavuutta ja luotettavuutta sekä vähentää päästöjä tai riippuvuutta yksittäisen teknologian rajoituksista.

Sovelluksia löytyy erityisesti energiasektorilta ja liikenteestä. Mikroverkoissa sekä kiinteistö- ja teollisuusympäristöissä hybridijärjestelmät voivat yhdistää uusiutuvia energianlähteitä, varastointia ja varavoimaa. Liikennealalla hybridi- ja plug-in-hybridiajoneuvot käyttävät polttomoottoria yhdessä sähkömoottorin kanssa energiankäytön optimoimiseksi ja päästöjen vähentämiseksi.

Keskeisiä komponentteja ovat energianlähteet, muuntimet ja kytkimet, energianvarastointijärjestelmät sekä ohjaus- ja hallintayksiköt. Toimintaa tuetaan erilaisilla hallintaprosessien: sääntöperusteiset, suorituskykyyn perustuvat tai ennakoivat (mallipohjaiset) ohjausmenetelmät, jotka optimoivat tuotannon, kulutuksen ja varastoinnin suhteen.

Hyötyjä ovat parempi energiatehokkuus, mahdollisuus käyttää puhtaampia energialähteitä, joustava reagointi vaihtuviin kuormiin sekä varmuusreservi. Haasteita ovat järjestelmän monimutkaisuus, korkeat hankinta- ja ylläpitokustannukset sekä tarve luotettavalle tiedonsiirrolle, yhteensopivuudelle komponenttien kanssa ja turvallisuudelle.

Esimerkkejä käytännöistä ovat mikroverkkojen energiasäätö, rakennusten energiatehokkuuden ja varastoinnin yhdistäminen sekä kuljetus- ja teollisuuslaitteiden hybridiominaisuudet, jotka mahdollistavat korkeamman käytettävyys- ja päästötason hallinnan.