עיצוב מערכות הדור של מערכות אינטרנט ידידותיות לסביבה לשימוש מסחרי

מה הם מערכות הדור המחוספס?

הדור המנוצל (DG) מתייחס לטכנולוגיות ייצור חשמל בקנה מידה קטן, שעקבו עד לנקודה של צריכת חשמל.בניגוד לתחנות כוח מבוזרות שמעבירות חשמל למרחקים ארוכים, מערכות DG מייצרות חשמל באתר או בתוך רשת ההפצה המקומית. זה מבטל שידור והפסדים חשמליים, אשר יכולים לקחת בחשבון עבור 5 עד 10% של אנרגיה המיוצרת ברשתות מסורתיות.

מבחינה היסטורית, DG היה מוגבל ל גנרטורים גיבוי.עם זאת, מערכות מודרניות נועדו לפעולה רציפה, לעתים קרובות במקביל לרשת השירות.שינוי זה מזרם כוח חד-דרך לרשת דו-כי-זמנית מאפשר לעסקים לייצר חשמל משלהם, למכור עודף חשמל בחזרה אל השירות, ולשפר את עמידות האנרגיה במהלך בחוץ. עבור משתמשים מסחריים, DG מציע חיסכון משמעותי, פחמן, בקרת תפעולי.

עקרונות מרכזיים של עיצוב ידידותי לסביבה

תכנון מערכת הדור מבוזרת לסביבה דורש גישה הוליסטית שמאזנת את ביצועי האנרגיה, ההשפעה הסביבתית, ואת הכדאיות הכלכלית.

מקורות אנרגיה מתחדשת

מערכות פוטו-וולטאיות סולריות (PV) הן הטכנולוגיה המתחדשת ביותר עבור מבנים מסחריים, הדורשות רק קורת גג או חלל קרקע ומערכת סולמות השמש. טורבינות הרוח הן בר-קיימא עבור אתרים עם מהירויות רוח ממוצעות מעל 5 מ'/s. Biomass, באמצעות פסולת אורגנית מאלומיניום, חקלאות, או עיבוד מזון, כוח וחום קטן מתאים לתכונות זורם מים.

מקסמת אנרגיה יעילות

לפני sizing דור, אופטימיזציה של יעילות האנרגיה של הבניין מפחית את יכולת המערכת הנדרשת. Measures כוללים תאורה LED, יעילות גבוהה HVAC, בידוד בנייה, תרמוסטטים חכמים, ואוורור מבוקר הביקוש. השקעות אלה להפחית עלויות הון עלייה מעלה ולשפר את ההחזר על ההשקעה (ROI) עבור יעילות מזג אוויר עם ניטור אנרגיה בזמן אמת מאפשר לעסקים להשתנות כדי להפחית את עלויות הון מתפרכות, לשפר את ההחזר על פני ההשקעה.

צמצום ההשפעה הסביבתית

עיצוב DG ידידותי לסביבה רואה יותר מסוג דלק.זה כולל בחירת חומרים הניתנים למחזור (למשל, אלומיניום מחלחל, לוחות PV זכוכית), בחירת ההתקנה דלת-פרקטית (בורגים בשטח במקום יסודות קונקרטיים שבו ניתן), ולהבטיח תוכניות פירוק מים.שימוש במים הוא גורם אחר - לדוגמה, PV משתמשת במים רשלניים, בעוד ריכוזי השמש או מערכות ביו-ביו עשויות לדרוש מבחנים סביבתיים (LCA) עוזרים להשוות בין היתר.

להבטיח תאימות

מערכות DG חייבות לציית לסטנדרטים של קישוריות בין שירותים (למשל, IEEE 1547) לפעול בבטחה וביעילות.זה כולל הגנה מפני אי-ההגנה, רגולציה מתח, בקרת איכות כוח.מערכות המיועדות ליכולת אי-העברה) יכולות להמשיך לכפות עומסים קריטיים במהלך רשתות, שיפור חוסן.

שיקולים מפורטים עבור מערכות מסחריות

פרויקטים מסחריים DG מורכבים יותר מאשר מתקני מגורים.הם דורשים ניתוח ספציפי לאתר ושילוב זהיר עם מערכות עיצוב קיימות.

דרישות אנרגיה וטעינה

נתוני עומס מדויקים - באופן אידיאלי 15 דקות של נתונים מרווחים במשך 12 חודשים - הוא חיוני.עומס מסחרי לעתים קרובות להגיע בשעות העבודה, אשר מתאים היטב עם דור השמש.עם זאת, מתקנים עם פעולות 24/7 (מרכזי נתונים, בתי חולים) תועלת מעומס בסיס DG כמו CHP או גיבוי עם אחסון. a עומס קובע גודל מערכת פרופיל קובע: מעלים מוביל הון מבוזבז, תחת עלים של ביקוש ללא מרשם זמן.

Site Suitability and Resource Assessment

עבור השמש, כלים כמו המעבדה הלאומית לאנרגיה מתחדשת (NREL) PVWatts Calculator להעריך ייצור מבוסס על מיקום, הטיה, וגילוח. כי קידוד מבניינים הסמוכים או עצים יכול להפחית באופן דרמטי את התשואות. Wind דורש שטח מינימלי, נתונים מטאורולוגיים, ולעתים קרובות ניתוח מבני עבור מגדל.ביומסה viability תלוי שרשרת אספקה עקבית עם תמחור יציב.

סליחות ואינסטננקטים

המדיניות הפדרלית, המדינה והמקומית משפיעה מאוד על כלכלת DG.האשראי הפדרלי של ארה"ב (ITC) מאפשר 30% עבור אחסון סולארי וסוללה שהוצבו בשירות באמצעות 2032.מדינות רבות מציעות תקן מתחדשים נוסף (RPS) אשראי, פטור ממס רכוש, או מדמינג רשת.קונפל, מכסים חדשים עם תביעות או הורדת שערי יצוא יכולים להפחית את ההחזרים של אנרגיה מקומית או יועץ באמצעות מסד הנתונים של ה-FREFRE: 1.

יכולת כלכלית ופיננס

פרויקטים מסחריים DG דורשים ניתוח פיננסי חזק: ערך נוכחי נטו (NPV), קצב פנימי של החזרה (IRR), תקופת ההחזרה, ועלות מגובה של אנרגיה (LCOE) , אפשרויות מימון כוללות רכישה מזומנים, הלוואות, הסכמי רכישה חשמל (PPAs), ו- PPAs הם פופולריים עבור מערכת ההפעלה, כי הם דורשים לא עלייה מקדימה של עלויות ומנעול מתחת להגבלות חשמל מתחת לארגוני חזק, סניפיחות ערך לטווח ארוך, כמו גם חיסכון לטווח הארוך, תוספת של נכסים.

טכנולוגיות ב- Depth

להלן בחינה מפורטת יותר של טכנולוגיות DG ידידותיות לסביבה העיקרית המשמשות בהגדרות מסחריות.

Photovoltaic (PV) פאנלים סולאריים

מערכות PV מסחריות מודרניות להשתמש monocrystalline או פוליקלריות סיליקון לוחות עם יעילות של 18-24%. Bifacial לוחות ללכוד אור משתקף מן הקרקע, עלייה תשואה על ידי 5-15%. מתקני גג הם נפוצים, אבל מנגנונים מוערכים קרקעיים ניתן לייעל עבור מוטה ונטייה אנרגיה או אופטימיזציה כוח לטפל בבעיות החלקיות של מערכת סוללות משולבות (Ficialflow) ו-Gconationication (Ricial) של סוללות.

Wind Turbines

טורבינות רוח קטנות (תחת 100 קילוואט) מתאימות לחוות מסחריות, קמפוסים, או אתרי תעשייה עם משאבי רוח טובים.Horital-axis טורבינות הם הנפוצים ביותר. uratical-axis טורבינות הם שקטים יותר ויכולים להיות טובים יותר עבור אתרים עירוניים סוערים, אבל בדרך כלל יש יותר יעילות ההתקנה דורש גובה של 30 מטרים מעל כל מכשול בתוך 500 מטרים.

Biomass ו- Bio Energy

Biomass DG משתמשת במזונות אורגניים - שבבי עץ, שאריות חקלאיות, ביוגז מקרקעות - כדי לייצר חשמל באמצעות בעירה, גזיפיקציה, או עיכול אנירובי.מזגו חום ועוצמה (CHP) מערכות ללכוד חום להתחממות חלל או תהליכים תעשייתיים, העלאת יעילות כוללת ל 80–90%.ביומסה היא ניתנת להפעלה מתמדת או דרישה, מה שהופך אותה אידיאלית עבור בסיס אספקת דלק קפדנית.

אחסון אנרגיה

מערכות אחסון אנרגיה סוללה (BESS) הן קריטיות למקסימום סוללות DG. Lithium-ion נשלטות בשל ירידה בעלויות וחיי מחזור גבוהים.אחסון מאפשר מתקן מסחרי לאחסון עודף של השמש או אנרגיית רוח לשימוש במהלך הביקוש, צמצום עלויות הביקוש.זה גם מספק כוח גיבוי במהלך רשתות החוצה.טכנולוגיות חדשות כמו סוללות מוצקות של מדינת מימן עלולות להיות תחרותי בתוך העשור.

גורמים כלכליים ושיקום

מעבר למבחר הטכנולוגיה, עסקים חייבים לנווט בסביבה כלכלית ורגולטורית מורכבת.מדיניות מחשוב מאפשרת ללקוחות לקבל זיכויים עבור הדור העודף המייצא לרשת.עם זאת, שירותים נעים יותר ויותר לחיוב נטו (שיעורי יצוא נמוכים יותר) או לדרוש חיובים כי להפחית את הכלכלה הסולארית.חלק מהמחוזות מציעים הזנת-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in

תמחור פחמן - בין אם באמצעות מיסים ישירים או מסחר - משפר את ROI של DG ידידותי לסביבה על ידי הטלת מאובנים דור. לדוגמה, במערכת המסחר של האיחוד האירופי, עלויות פחמן הוסיפו € 50-100 ל טון CO2, מה שהופך פרויקטים מתחדשים אטרקטיביים יותר.

ביטוח ואחריות גם משנה.ד. ציוד DG מגביר את ערך הנכס, אך עשוי לדרוש כיסוי חדש להפרעות עסקיות אם המערכת נכשלת.טי הנדסת מכונות הנדסה מקצועית נדרשים לעתים קרובות לאישור חיבור.עבודה עם EPC מנוסה (הנדסה, רכש, בנייה) קבלנים להפחית את הסיכון לפרויקט.

מיקרוגרידים ושילוב גריידי

מגמה מתפתחת היא קיבוץ DG, אחסון, ועומס לתוך מיקרוגרריד שיכול לפעול המחובר לרשת הראשית או אי. מיקרוגרידים מסחריים מציעים עמידות למתקנים קריטיים כמו בתי חולים, מרכזי נתונים ותחנות ייצור.הם מאפשרים השתתפות בתוכניות תגובה ביקוש, שבו שירותים משלמים עבור הפחתה במהלך אירועי שיא.

תקני האינטגרציה גריידיים מתפתחים. IEEE 1547-2018 מגדיר דרישות חיבור ל-DG עד 10 MVA, כולל תגובת הרכיבה והתדירות של מנועי ה-Smart Inverters מאפשרות רגולציה למתח, תמיכה בכוח תגובתי ותקשורת עם מערכות שירות. as DG מגביר, השימושים מאמצים מערכות ניהול משאבים מבוזרות (DERMS) לתאם אלפי גנרטורים קטנים לבעלי מסחר, הבטחת מערכת DG שלהם היא מערכת DG-Resenses-Res-Res-Resates-Res-Res-Res-Res-Res-Res-Res-Recontative.

עבור יותר על תכנון מיקרוגרידי, המחלקה של משרד האנרגיה של משרד האנרגיה של חשמלאימב" 1 מספקת מדריכים טכניים ומחקרי מקרה.

פרויקטים מוצלחים של DG

ארכיון תגיות: Nationwide Sun + Storage

קמעונאית גדולה עם 500 מיקומים פרוסים שמש גג על 300 חנויות, בשילוב עם סוללות ליתיום 4 שעות בכל אתר.המערכת מפחיתה את הביקוש לרשת ב -30% בשעות השיא, חיסכון של 2 מיליון דולר בשנה בתביעות.החברה השתתפה גם בתכנית תגובה לביקוש השירות, להרוויח הכנסות נוספות. Batteries לספק גיבוי למקרר תאורה במהלך הפסקות.

מרכז נתונים - דלק CAT

מרכז נתונים היפר-ממדי בווירג'יניה התקין מערכת דלק של 8MW באמצעות גז טבעי, עם אלקטרוליצרים למיזוג מימן עתידי.תצורה של CHP לוכדת חום ממצה לחדרי שרת מגניבים, חיתוך השימוש בחשמל ב-25%.המערכת פועלת 24/7, ומבטיחה 99.999% עד לתאים של דלק לייצר אפס אפס ופליטת SOx, עמידה בחוקי איכות אוויריים מקומיים.

ייצור צמחים - Biomass + Solar Hybrid

מפעל לעיבוד מזון במערב התיכון משתמש בפסולת חקלאית (קורן ג'ומס), במזר הביומסה לייצר חשמל ותהליך קיטור. A 2MW מערך סולארי על גגו מכסה תאורה בשעות היום ועומס HVAC.המערכת משיגה 90% של אנרגיה מתחדשת ומכירת זיכויים פחמן.

מגמות עתידיות בדורות הנטושים של אקו-ידי

(ב) כמה התפתחויות יעצבו DG מסחרי בשנים הקרובות.1, FLT:0 ירוק מימן הידרובליט 1 המיוצר באמצעות אלקטרוליטיזה באמצעות חשמל מתחדש ניתן לאחסן ולהשתמש בתאי דלק או להשתלב לתוך צינורות גז טבעי.זה מאפשר אופטימיזציה לטווח ארוך של אחסון אנרגיה וגיבוי ללא פליטה.

מגמות מדיניות גם לטובת DG. חוק ניכוי האינפלציה בארה"ב התרחבו והרחבה של זיכויי מס אנרגיה מתחדשת, כולל אחסון עמידה ו- CHP. מדינות רבות נוקטות חוקים של חיבור בין-ידי מעודכנים כדי להזרים אישורים.בינלאומית, חבילת "Fit for 55" של האיחוד האירופי מאיצה את אימוץ DG מחדש. עסקים שמשקיעים כעת יכולים לנעול עלויות אנרגיה נמוכות יותר ולהקטין את החשיפה לדלקים לא מאובן.

לבסוף, עקרונות הכלכלה של FLT:0 circular כלכלה עקרונות 1. â ¢ נכנסים עיצוב DG. יצרנים מעצבים לוחות סולאריים סוללות עבור מחזור קל יותר. סוללות חיים שני מן כלי רכב חשמליים הם repurposeed לאחסון נייח, הורדת הערכות פחמן מוטבע.

מסקנה

תכנון מערכות הדור מבוזרות לסביבה לשימוש מסחרי הוא גם מאמץ טכני ואסטרטגי.על ידי מתן עדיפות מקורות מתחדשים, יעילות אנרגיה והשפעה סביבתית מינימלית, עסקים יכולים ליצור מערכות בעלות אנרגיה נמוכה יותר, להפחית פליטות פחמן, ולשפר עמידות.הצלחה דורשת ניתוח עומס קפדני, הערכה באתר, מודלים כלכליים, וניווט של מסגרות רגולטוריות.