Yerelleştirilmiş Enerji Sistemlerinin Stratejik Önemi

Orta düzey güç ızgaraları asla idare etmek için tasarlanmadı. Ağlama altyapısı, iklimle ilgili bozulmalar ve fiziksel ve siber güvenlik açıklarını uzun iletim koridorlarına ve büyük termal bitkilere güvenmek için doğal olarak açığa çıkartıyorlardı. yanıt olarak, mikrogrids, temel faydalı uygulamalar için kanıtlanmış bir mimari çözüm haline geldi - endüstriyel parklardan ve üniversite kampüslerinden kritik topluluk tesislerine. Bir mikrogrid yerel nesil, depolama ve akıllı yük kontrolü bağımsız olarak çalışabilme yeteneğine sahip olmak için.

Bu mikrogridlerin pratik performansı, yalnızca dizel yedeklemeye güvenmeksizin dağıtılan dağıtılmış enerji kaynaklarına bağlıdır. DERs, modüler nesil ve depolama varlıkları sited son kullanıcılara yakın.Onlar mikrogridlerin stabil gerilim ve frekansı korumak için izin verir ve bugün operasyonel projelerde kullanılan gerçek zamanlı olarak denge sağlar.

Dağıtılmış Enerji Kaynaklarının Tanımlanması

Dağıtılmış Enerji Kaynakları, büyük bir bitkiden akan bir çok teknoloji yelpazesini kapsar, depoyu veya dağıtım seviyesinde elektrik yönetir. Boyut, konum ve duyarlı bitkilerden farklılar. büyük bir bitkiden bir yöne doğru akan güç yerine, DERs çift yönlü akışlar ve jul kontrolü sağlar.

  • [FONT:0)Solar Photovoltaic (PV)) – Güneş ışığının mevcut (DC) elektrik, mevcut değiştirmenin tersine çeviren (AC) güneş PV genellikle en erişilebilir DER ile değişir, ancak çıkışı gün hava ve zaman ile değişir.
  • [FONT:0)Wind Türbins[[DÜT:1) - Dağılı ayarlar için tasarlanmış küçük orta türbinler, genellikle tamamlayıcı nesil profilleri sağlamak için güneşle eşleştirilmiş.
  • [FONT:0)Battery Energy Storage Systems (BESS)) – Mekanik enerji depolamak veya elektrik enerjisini depolamak ve komut üzerinde deşarj etmek için sağlam devlet teknolojileri. BESS, hem absorb hem de enjekte etmek için yeteneği arasında eşsizdir.
  • [FONT:0]Combined Heat and Power (CHP))[Dönemli gaz, biyogaz veya dizel jeneratörler, ısıtacak ısıyı yüzde 80'den fazla elde edecek. CHP, taşınabilir kapasite sağlıyor.
  • [FONT:0]Fuel Hücreler [Döntgenler: 1) Hidrojen veya doğal gazı düşük emisyonlar ve yüksek güvenilirlik ile elektrike dönüştüren elektrokimyasal cihazlar, sürekli temel yük işlemi için uygun.
  • [FONT:0]Demand Response ve Flex Yükler[Dönemli Yükler] – Akıllı termostatlar, elektrikli araç şarj cihazı, endüstriyel motor sürücüleri ve şebeke sinyallerine yanıt verebilecek su ısıtıcıları, sanal nesil kaynakları olarak hareket eder.

Mikrogrid ortamındaki DERs'in temel avantajı, yüklerin geri kemiğidir ve herhangi bir tek yakıt kaynağı veya nesil teknolojiye olan güvenmektedir.Uluslararası Yenilenebilir Enerji Ajansı (IRENA) nasıl dağıtıldığını vurguladı.[Dönemli enerji kaynakları).

Mikrogrid Stability için Teknik Mekanizmalar

Mikrogrid'deki Stability, sürekli yükleri ve nesli değiştirmesine rağmen, kabul edilebilir sınırlar içinde gerilim ve frekansı korumak anlamına gelir. Konvansiyonel ağlar, büyük jeneratörlerin aniden dengesizliklerini absorbe etmek için geri dönen inertiaya güveniyor. Microgrids, özellikle de yüksek enerjiler ile bu intrinsic inertia'yı yoksundur ve istikrara ihtiyaç duyar.

Frekans Yönetmeliği ve Sif Inertia

Grid frekansı 50 veya 60 Hz. Ne zaman nesil yük, frekans yükselir; aksine, doğal olarak tekrarlayan jeneratörler, dönüşücük sistemler doğal olarak frekans değişiklikleri yaratmaya ve kalıcı bir gerilim dalgasına neden oluyor, geleneksel bir jeneratörün tepkisini sağlayan "doğal olmayan" sağlayarak, organik bir enerji elektronikleri taklit edebilir.

Gerilim Desteği ve Reaktif Güç Kontrolü

Gerglik doğal olarak yereldir.Mevcut dağıtım hatlarıyla akışlar, bağlantı hattının kapatılması nedeniyle gerilim damlaları. Akıllı dönüştürücüler ile donatılmış DERs, reaktif güç (yüzlülükte reaktif veya VAR) ile yükleyicisi sağlar ve volt-ampersiyonel olarak, volt-VAR ve volt-watt işlevleri destekler.Bu aktif bir yük sistemi, sadece alt istasyondan otomatik olarak uzaklaştırılır.

Yük Balancing ve Enerji Değiştirilmesi

Mikrogrid, yük ile sürekli olarak eşleşmeli. DERs, özellikle batarya depolama ve talep-responsive yükler, kısa vadeli yanlış eşleştirmeler elde etmeyi başarır. Üst tüketim sırasında, BESS, dağıtım ekipmanlarını dengelemek ve düşük yükleri yüksek yenilenebilir bir çıkışla yükleme ihtiyacının azaltılması için enerji tasarrufu sağlar.

Enerji Depolamanın Orta Rol

Her DER istikrara katkıda bulunurken, batarya depolama alanı operasyonel linchpin olarak hareket eder. Değişken yenilenebilir nesil ve firma yük talepleri arasındaki zaman boşluğu köprüler. İyi büyüklükte bir BESS aynı anda birden fazla hizmet sağlayabilir: frekans düzenleme, gerilim desteği, dönüş rezervi ve üst geçit.Bu özellik, yüksek çözünürlükte mikrogridler için ekonomik ve teknik olarak dayanıklı depolama için gerekli olan depolama alanları için elektriksel olarak dayanıklı bir maliyet azaltımı sağlar.

Yüksek Impact Eventse Karşı Yapı Resilience

Stability normal rahatsızlıklar ele alır. Resilience, diğer yandan, bir sistemin hazırlığa hazırlanma yeteneğine işaret eder ve kasırgalar, vahşi yangınlar, siber saldırılar, veya ekipman başarısızlıkları gibi aşırı olaylardan hızla geri döner. DERs aktif, kendi kendini kınayan bir güç kaynağına dönüşür.

Zorluk ve Özerk Bir Operasyon

Dayanıklı bir mikrogridin tasviri, şebekeye geçiş yapabilme yeteneğidir - bir işe yaramaz bir fayda ızgarasından bağlantı kurmak ve yerel yükleri kesintiye uğratmadan tedarik etmeye devam etmek gerekir.Bu, yüksek hızlı koruma röyücüleri gerektirir ve herhangi bir dönen jeneratörler, yerel taleplerle tanışmaya giriş yapar.Bu geçiş, veri merkezleri, hastane ekipmanları veya acil aydınlatma gibi - bir süre içinde mikro-enerji tasarrufu sağlar.

Black Start ve Controlled Reconnection

Geniş bir karada, çoğu büyük güç santralleri, yardımcı sistemlerini yeniden başlatmak için dışsal elektrik gerektirir, bu önceden belirlenmiş bir dizide geri yüklemeyi geciktirebilir. Bu özellik, ana şebekenin restore edilmesinden sonra, mikrogrid, yerel dağıtımcı, güneş dönüştürücüleri kararlı dalgalama işlemine karşı senkronize edebilir ve baskı işlemine son derece düşük maliyetli bir şekilde kesintiye uğratabilir.Bu özellik, kritik tesisler için haftalar boyunca tamamen azalır.

Dağıtılmış Kontrolle Reddanış

Sınırlılık sadece toplam nesil kapasiteye sahip değildir; farklı yerlerdeki bataryalar, küçük CHP birimleri - her bir kaynağın jeneratörün başarısızlığı veya yakıt tedarik kesintisi nedeniyle kaybolduğu için mikrogridler, çeşitli DERs portföyünü dağıtabilir - birden fazla çatıdaki bataryalar, farklı yerlerde küçük CHP birimleri - her bir kontrol cihazı nedeniyle N + kırmızı yedekli sistemlerini yaratırsa, yangın veya su kaynaklarına karşı güçlü bir şekilde dağıtılır.

Operasyonel DER-Enabled Microgrids: Case Studies

Gerçek dünya projeleri, Kaliforniya'daki toplam 0,5 megalit ve yedekleme nesli ile sürekli olarak ölçülmüş olan güneş enerjisinin %6'sı, yani 16'sı, 16'sı, yani, 16'sı aşkın bir mikrogrid hattının, yani, yüksek çözünürlükte bulunan ve daha önce de bir mikro-enerjiye hizmet eden bir enerji sistemi ile birlikte, güneş enerjisinin yüksek oranda azaltıldığı bir sistemdir.

DER Entegrasyona Engeller

Açık teknik ve operasyonel avantajlarına rağmen, DER-enhanced mikrogridlerin yaygın olarak dağıtılması sistematik olarak ele alınması gereken kalıcı engellerle karşı karşıyadır.

Interoperability and Communication Standards

Mikrogridler genellikle birden çok üreticiden ekipman birleştirir, her biri özel iletişim protokolleri ve kontrol mantığı kullanır. Bir satıcıdan güneş dönüştürücü, bir batarya sistemi başka bir şeyden alır ve birlikte güvenilir bir şekilde sıkı bir şekilde bağlantı kurmalı standartlar.Aptalatorluk protokolleri ve kontrol mantığı gibi.WFP Akıllı inverterler için, DNP3, Modbus ve IEC 61850'in kullanımı, ancak uygulama farklılıkları, uyumlu bir şekilde entegrasyon sorunları yaratılır.

Ekonomik Viability ve Financing Modelleri

Yüksek sermaye DERs maliyeti, özellikle batarya depolama, birçok potansiyel mikrogrid barındırma için önemli bir engel olmaya devam ediyor.Bu bariyeri ele alırken, mikrogrid projeleri hala sermaye yoğun ve sık sık gelir akışları üzerinde netlik gerektirir. [Üye Olmayanlar İçin İş Yönetimi” (RaaS)[Döneticileri, bu bariyeri karşılayan bir işletme modelidir.Bir RaaS düzenlemesinde, üçüncü taraf geliştiricinin kendileri ve DER varlıklar, satış gücü, yedekleme ve şebeke hizmetleri, uzun vadeli bir sözleşme altında tesise kadar gider.

Düzenlemeler ve Pazar Erişimi

Birçok bölgede, düzenleyici çerçeve DER teknolojisi ile hız tutmadı. Mirassal fayda franchise kuralları bazen mikrogridlerin kamu haklarıyla ilgili konulardaki baskı kurallarını tanımlamalarını ve 2222 adet toplu taşımayı ve dağıtım varlıklarının üçüncü taraf mülkiyetinde sınırlamaları, Kaliforniya, New York ve Hawaii dahil olmak üzere, mikrogridlerin mikrogrid'i özellikle de ulusal haklara karşı koruma kurallarını tanımlamalarını ve engelleri kaldırmalarını engelliyor.

DER-Enabled Microgrids'in Geleceği

Birkaç konverasyon teknolojik ve piyasa trendleri, mikrogrid istikrarı ve dayanıklılığın önümüzdeki on yıl boyunca daha fazla entegre edilmesi ve mikrogrid kontrolüne yönelik olarak, DER'in önceden boşaltılması ve ayarlanmasının mümkün olduğu tahmin edilebilirliği artıracaktır.(V2G) Dijital ikiz teknoloji), bir sanal ortamda binlerce başarısızlık senaryosu simüle etmek ve gerçek varlıklara doğru bir şekilde kontrol etmek için mümkün olan bir sistemle ilgili olarak, elektrik araç yükleme sistemleri sağlamak için daha fazla hizmet eder.

Bu mimaride, birden çok mikrogrid, bataryasının aşırı derecede fazla üretime sahip bir ticari mikrogridden kaynak aktarabileceği bir mahalle mikrogridi olarak da kullanılabilir.Bu tür mikrogridler bağımsız olarak elde edilebilir.Uluslararası Elektroteknik Komisyonu (IEC), mikrogrid için standart bir mikrogrid geliştirme ve işletme için bir çerçeve sağlayacak.Bu hiyerarşik yaklaşım, bu tür bir mikrogrid maliyetlerin ve daha temiz bir şekilde azaltılmasına devam edecek.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Dağıtım Enerji Kaynakları, mikrogridlerin operasyonel olarak ve ekonomik olarak teslim edebileceğini temel olarak değiştirdi. Düzgün entegre olduğunda, DERs, yedekleme gücü sağlamaktan daha fazlasını yapar.Sistem frekansını aktif olarak koruyorlar, gerilim, talep ile denge tedarik ediyorlar ve kara başlangıç kapasitesi sağlar - tüm bunlar daha geniş bir bina bloklarıdır, modüler, dağıtılmış bir enerji mimarisi, merkezi süreklilikli ağlara karşı daha fazla zorluk yaratan bir sistemdir.