Che cosa è Distributed Generation?

La generazione distribuita (DG) si riferisce alla distribuzione di tecnologie di generazione di energia di piccola scala che si trovano vicino al punto di consumo.A differenza delle centrali elettriche centralizzate convenzionali che alimentano l'elettricità su linee di trasmissione e distribuzione lunghe, la generazione distribuita comprende pannelli fotovoltaici (PV), piccole turbine eoliche, sistemi combinati di calore e di potenza (CHP), celle a combustibile e stoccaggio della batteria.

La caratteristica di definizione della generazione distribuita è la sua modularità e prossimità agli utenti finali. Un array solare sul tetto su un ospedale, una turbina eolica comunitaria, o un generatore di gas naturale di backup presso un impianto di trattamento dell'acqua tutti qualificano come DG. Quando aggregato, queste risorse possono agire come un impianto di energia virtuale, fornendo elettricità, supporto di tensione e servizi di risposta alla domanda.

Il ruolo critico della generazione distribuita durante la pandemica

I sistemi di distribuzione e di distribuzione di energia elettrica sono in grado di ridurre la domanda di elettricità dalle zone commerciali alle aree residenziali, le catene di approvvigionamento per il combustibile e le parti di ricambio sono interrotte e la disponibilità della forza lavoro può essere ridotta a causa di protocolli di sicurezza o malattia.

Maggiore resilienza della griglia

I sistemi di alimentazione centralizzati sono vulnerabili a singoli punti di fallimento: una linea di trasmissione danneggiata dalla tempesta o un'interruzione forzata in un impianto di grandi dimensioni possono oscurare milioni. La generazione distribuita decentralizza l'offerta, riducendo la dipendenza da quei fragili collegamenti a lunga distanza. Quando una pandemica provoca sfide di personale in una centrale centrale, decine di unità di DG più piccole possono compensare collettivamente.

Sostegno alle infrastrutture critiche

Gli ospedali, i centri di risposta di emergenza, gli impianti di trattamento dell'acqua e i mozzi di distribuzione della drogheria non possono permettersi interruzioni di corrente anche brevi durante una crisi di salute. Generazione distribuita — specialmente quando accoppiata con l'accumulo di batterie — fornisce un'alimentazione in loco e ininterrotta che non si basa sulla rete esterna.

Riduzione delle perdite di trasmissione e delle punte di domanda

In una rete tradizionale, circa il 5-10% dell'elettricità viene persa come calore durante il viaggio attraverso le linee di trasmissione e distribuzione. Generando energia al punto di utilizzo, la DG elimina virtualmente tali perdite. Durante una pandemia, quando il consumo residenziale può superare del 30% o più durante le ore diurne, la generazione solare locale può radere la domanda di picco, alleviare lo stress su sottostazioni e trasformatori.

Abilitare il lavoro remoto e la telesalute

I riduttori di grandi dimensioni hanno costretto un rapido spostamento al lavoro remoto e alle consultazioni mediche virtuali, entrambe basate su un'energia elettrica affidabile per la connettività internet, i dispositivi informatici e le infrastrutture di comunicazione. La generazione distribuita a livello comunitario o locale può mantenere i nodi a banda larga e le torri cellulari operative anche quando la rete principale si blocca durante una salute pubblica.

Sfide per l'adozione di Widespread di Generazione Distribuita

Nonostante i suoi evidenti benefici durante la pandemica, la generazione distribuita affronta ancora diverse barriere che limitano la sua penetrazione in economie sviluppate e in via di sviluppo.

Costi di capitale iniziale

Sebbene i costi delle tecnologie solari e eoliche siano scesi drasticamente, l'investimento in anticipo per un sistema completo di DG, inclusi pannelli, inverter, batterie e controller microgrid, può essere proibitivo per molte aziende e clienti residenziali.

Regolamentazione e politica

In molte giurisdizioni, le normative superate sono state progettate per un modello di utilità centralizzato e non consentono un facile interconnessione delle risorse distribuite. Le politiche di misurazione netta variano ampiamente e alcune utilità impongono costi di standby elevati o processi complessi che scoraggiano le installazioni della DG. Durante una pandemia, questi ritardi burocratici possono ostacolare il rapido implementazione delle soluzioni di alimentazione di emergenza.

Requisiti di intermittenza e stoccaggio dell'energia

Per garantire una resilienza affidabile 24 ore su 24, la DG deve essere accoppiata con lo stoccaggio di energia (batterie, volano o idropompe) o con generatori di backup discaricabili (ad esempio, gas naturale o biogas). Il costo aggiuntivo di stoccaggio rimane una barriera significativa, anche se le celle di litio-ione batteria hanno abbandonato bruscamente.

Cybersecurity e integrazione Griglia

Una generazione distribuita introduce nuovi punti di ingresso per i cyberattacchi, soprattutto quando migliaia di dispositivi sono collegati tramite inverter intelligenti e reti di comunicazione. Un inverter solare compromesso potrebbe essere utilizzato per destabilizzare un alimentatore locale o anche la rete più ampia.

Consigli di Outlook e di politica futuri

La traiettoria per la generazione distribuita è positiva, ma realizzare il suo pieno potenziale di resilienza pandemica richiederà un'azione coordinata da governi, utilità e investitori privati.

Avanzamenti tecnologici

Gli inverter intelligenti di prossima generazione possono fornire funzioni di supporto alla rete come la regolazione della tensione, il controllo della frequenza e anche la capacità di avvio nero - tutto senza intervento umano. I trasformatori di stato solido e gli inverter di formatura della griglia stanno rendendo i microgri più stabili e convenienti.

Investimenti e Incentivi

I governi dovrebbero trattare la DG come infrastruttura critica che può beneficiare di finanziamenti dedicati, soprattutto durante le emergenze della sanità pubblica. Esempi includono il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti [Grid Resilience Innovation Partnership e il piano REPowerEU dell’Unione europea. I progetti comunitari di microgrid che servono popolazioni a basso reddito o medicalmente vulnerabili dovrebbero ricevere finanziamenti prioritari.

Microgrigliere della Comunità

Forse la configurazione più resiliente per la pandemica è la microgriglia comunitaria, un sistema elettrico localizzato che può disconnettersi dalla rete principale e operare autonomamente. Questi microgrimbi possono incorporare energia solare, accumulazione della batteria, generatori diesel o biogas, e anche veicoli elettrici come fonti di energia mobile.

Conclusione: Verso un futuro dell'energia resiliente-pandemica

La DG di distribuzione offre un percorso pragmatico e scalabile verso una maggiore resilienza, non solo per i pandemi, ma anche per le calamità naturali e altre emergenze. Investendo in fonti di energia locali, immagazzinamento di energia e controlli a prezzi accessibili, le comunità possono sviluppare un sistema di energia elettrica.

Riferimenti esterni: