Zdroj: Energy.gov
Jednoducho povedané, potrebujeme spoľahlivú a bezpečnú energetickú sieť. Dva spôsoby, ako zabezpečiť nepretržitú elektrinu bez ohľadu na počasie alebo nepredvídanú udalosť, sú pomocou distribuovaných energetických zdrojov (DER) a mikrogridov. Der vyrábajte a dodávajte elektrinu v malom rozsahu a sú rozložené na širokom priestore. Príkladmi der. Zatiaľ čo tradičné generátory sú pripojené k mriežke s vysokým napätím, DER sú pripojené k distribučnej sieti s nižším napätím, ako sú rezidencie a podniky.
Mikrogridy sú lokalizované elektrické siete, ktoré sa môžu odpojiť od hlavnej mriežky, aby fungovali autonómne. Pretože môžu pracovať, keď je hlavná mriežka dole, mikrogridy môžu posilniť odolnosť voči mriežke, pomôcť zmierniť poruchy mriežky a fungovať ako zdroj mriežky pre rýchlejšiu reakciu a regeneráciu systému.
Distribuované energetické zdroje
Solar Der je možné zostaviť v rôznych mierkach-jeden malý solárny panel môže poskytnúť energiu. V skutočnosti je približne jedna tretina slnečnej energie v Spojených štátoch produkovaná malou slnečnou slávkou, ako sú napríklad strešné inštalácie. Solárne inštalácie domácnosti sa nazývajú solárna solárna energia; Merač meria, koľko elektriny spotrebiteľ kupuje z nástroja. Pretože distribuovaná solárna energia je „za“ glukomerom, zákazníci neplatia pomoc za generovanú solárnu energiu.
Náklady na vlastníctvo DER sa líšia v závislosti od štátu a medzi verejnými spoločnosťami. Jedným zo spôsobov, ako sa určuje účet za elektrinu, je prostredníctvom čistej merania, kde verejné služby vypočítavajú celkovú energiu generovanú solárnou systémom zákazníka a odpočítajú ho od celkovej energie, ktorú zákazník spotrebuje. Zákazníci sú pripísaní za množstvo energie, ktorú dodávajú do siete.
Der by mohol zásadne zmeniť spôsob fungovania elektrickej siete. S derom sa generuje výkon priamo tam, kde sa používa a môže byť spojený s ostatnými der, aby sa optimalizoval jeho použitie. Domácnosti a ďalší spotrebitelia elektrickej energie sú tiež výrobcami na čiastočný úväzok, ktorí predávajú prebytočnú výrobu do siete a navzájom. Ukladanie energie, ako sú batérie, je tiež možné distribuovať, čo pomáha zabezpečiť energiu, keď solárne alebo iné der negenerujú energiu. Elektrické autá môžu dokonca uchovávať prebytočnú energiu v batériách nečinných automobilov. Der môže tiež obsahovať ovládateľné zaťaženie, ako sú ohrievače vody alebo klimatizačné jednotky, ktoré môže nástroj použiť na presunutie spotreby energie od špičkových hodín. Zatiaľ čo mriežka bola navrhnutá tak, aby generovala energiu vo veľkých zariadeniach a posunula ju cez mriežku prenosu do distribučnej mriežky na spotrebu, umožňuje miestnu výrobu a spotrebu elektriny.
Ostrovy a mikrogridy
Distribučné siete sú náchylné na výpadky, ktoré môžu ovplyvniť veľké regióny a milióny ľudí a podnikov, najmä v dôsledku extrémnych deštruktívnych poveternostných udalostí. Ak sú časti mriežky vybavené DER, môžu naďalej slúžiť iným zaťaženiam v rovnakej distribučnej sieti a uspokojovať miestne potreby s miestnou generáciou. Toto sa nazýva ostrov. Elektrické systémy, ktoré sa môžu odpojiť od väčšej mriežky, zaoberajú sa úmyselným ostrovom, sa často nazývajú mikrogridy.
Mikrogridy sa líšia vo veľkosti od mikroriedky s jedným zákazníkom po mikroriečko s úplnou substacionálnou mriežkou, ktorá môže zahŕňať stovky jednotlivých generátorov a spotrebiteľov energie. Malé elektrické systémy mimo siete nie sú nedávnym vynálezom. Lode, vojenské základne, vzdialené základne a komunity na celom svete sa dlho spoliehali na miestnu výrobu a správu elektrickej energie, aby vyhovovali svojim energetickým potrebám. Der Make Microgrids je rozšírenejšou možnosťou, pretože prostriedky výroby energie sa teraz ľahšie získavajú a umiestnené v štvrtiach. Mikrogridy v komunite môžu poskytnúť odolnosť a zálohovanie počas a po katastrofách, ako sú hurikány.
Technológia postupuje v riadení rizík spôsobených ostrovovaním s lepším softvérom na kontrolu a poskytovaním služieb siete. Bez väčšej mriežky, ktorá by pomohla stabilizovať napájanie, by ostrovná mriežka mohla poškodiť pripojené vybavenie alebo zraniť pracovníkov, ktorí si myslia, že je odpojená od energie. Z tohto dôvodu sa naprogramuje mnoho slnečných energetických systémov na detekciu ostrova a odpojenie od mriežky, ak sa vyskytne. Okrem mikrogridov niektorí vedci študujú systémy elektrickej energie na nanogridoch na stupnici jednej budovy.
Čierny štart
Ďalším spôsobom, ako Der a Microgrids môžu prispieť k stabilite mriežky, je pomoc procesom „čierneho štartu“, ktoré zapínajú napájanie po tom, čo klesne. Počas rozsiahleho elektrického zlyhania je možné elektrické generátory uviesť do offline. Ak sa chcete vrátiť online, veľa elektrických generátorov vyžaduje, aby sa spustila externá batéria, rovnako ako motor automobilu. Aby sa to dosiahlo, verejné služby vytvárajú plány čierneho štartu, v ktorých malé generátory začínajú väčšie, aby neustále prinášali generáciu online. Počas tohto procesu musí byť obnovenie služieb dobre načasované, aby sa zabezpečilo, že generovanie a zaťaženie sa neustále zodpovedajú. Der by sa mohol stať cenným zdrojom čierneho štartu tým, že umožní spoločenstvám s mikroprietokom začať samostatne začínajúce procesy a poskytnúť kapacitu potrebnú na spustenie väčších generátorov.