Ortamsal Enerji Kaynakları (DERs), elektrik üretimini büyük, uzaktan güç santrallerinden daha küçük, yerel tesisatlara doğrudan dağıtım ızgarasına bağlı olarak değiştirmek için küresel enerji peyzajını dönüştürüyor. Bu kaynaklar - çatıdaki güneş panelleri, küçük rüzgar türbinleri, batarya depolama sistemleri ve kontrol edilebilir yükler - her iki konut ve ticari sektörde hızla büyüyor.

Merkezlenmiş Enerji Kaynakları Nedir?

Merkezileştirilmiş Enerji Kaynakları, yüksek gerilim iletim hatlarına bağlı birkaç büyük enerji santrallerinin aksine, dağıtım seviyesindeki küçük ölçekli enerji üretimi ve depolama teknolojilerine atıfta bulunur. Ortak türler şunlardır:

  • [FONT:0)Solar fotovoltaik (PV) sistemler) – Güneş ışığı elektrike dönüştüren çatı veya zemine bağlı paneller, birkaç kilovattan birkaç megawatta kadar değişen kapasitelerle.
  • [FONT:0)Wind Türler[Dönemler: 1 ) - Küçük ölçekli Türbinler ( 100' kW'ın altında) evler, çiftlikler veya ticari özellikler üzerine kuruludur.
  • [FONT:0)Battery enerji depolama sistemleri (BESS)), Lityum-ion, akış veya daha sonra kullanım için aşırı nesil depolamak, yüksek parlaklık ve frekans düzenleme gibi ağ hizmetleri sağlamak.
  • [FONT:0)Combined ısı ve güç (CHP) birimleri) - Her iki elektrik ve faydalı termal enerjiyi tek bir yakıt kaynağından, sık sık doğal gaz veya biyokütlelerden üreten sistemler.
  • [FONT:0)Elektrikli araç (EV) araç-grid (V2G) kapasitesi) - EV pillerin şebekeye geri ihracat etmesine izin veren çift şarj cihazı.
  • [FONT:0)Mühendisable Yükler[Dönemli Yükler[DÜT:1) - Akıllı cihazlar, su ısıtıcısı ve HVAC sistemleri, uzaktan ağ koşullarına cevap verme konusunda talep etmeyi başardı.

DERs genellikle geleneksel hizmetler yerine bireyler, işletmeler veya üçüncü taraf geliştiriciler tarafından sahip. Bu mülkiyet modeli, tüketici seçimi, enerji bağımsızlığı ve elektrik piyasalarına katılım sağlar.Ü. Enerji Bölümü) uyarınca, son on yılda dramatik bir artış gösteren, ABD'de 40 gigawatt'ı aştı.

DERs Geleneksel Dağıtım Altyapısını Nasıl Değiştiriyor

Geleneksel dağıtım ızgarası, tek yönlü güç akışı için tasarlanmıştır - iletim hatları, alt istasyonlar ve tüketicilere son vermek için yemlemeler. DERs biyönen akışları, geçici olmayan nesilleri ve değişken güç kalitesi koşullarını tanıtmaktadır. Bu değişiklikler dağıtım sistemi operatörleri için her iki fırsat ve zorluk yaratır.

Orta Izgaralarda Azım Yük

DERs yerel olarak güç üretirken, merkezi iletim ve dağıtım varlıkları zirve veya rüzgar dönemlerinde daha düşük net talep sunar. Bu, düşük maliyetli yükseltmeleri alt istasyonlara ve aktarma hatlarına yatırmak için de maliyetli bir şekilde yükseltebilir ve genel sistem verimliliğini artırmak zorundadır. Bazı bölgelerde, yüksek DER penetrasyonu, yeni toplayıcı bitkileri inşa etmek için daha düşük maliyetli hizmetler için de talep etmektedir.

Grid Stability and Voltage Management

Değişken yenilenebilir DERs'in yüksek penetrasyonu - özellikle güneş PV - gerilim dalgalanmalarına neden olabilir, dağıtım yemlerine ters güç akışı ve yakıtların yerel yükleri aştığında, dağıtım sistemleri üzerindeki potansiyel aşırı yükleme koşulları. Dağıtım sistemleri aslında bu tür senaryolar için tasarlanmamıştır. Akıllı ağ iletişimi ile gelişmiş inverter teknolojileri, bu etkileri reaktif güç desteği, gerilim düzenleme ve yaygın kontrol sağlayarak azaltılabilir.

Yükseltmelere ihtiyaç duyulması

Büyük miktarda DERs'i güvenle entegre etmek için, dağıtım ağları modernleşme gerektirir. Anahtar yükseltmeler şunları içerir:

  • [FONT:0)Reconductoring feeders[Döneticileri ele almak için ).
  • [FONT:0)Installing voltaj düzenleyicileri ve kapasitör bankalar[Döneticileri korumak için ).
  • [FONT:0)Deploying sensörler ve iletişim ağları gerçek zamanlı izleme ve kontrol için.
  • [0]Onarın enerji kaynakları yönetim sistemleri (DERMS)) binlerce küçük jeneratörü koordine etmek için.

[FONT:0) Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı (NREL)), proaktif şebeke modernizasyonunun - reaktif düzeltmelerden daha önemsiz bir şekilde azaltıldığını gösteren kapsamlı bir araştırma yayınladı.

Grid Modernizasyon ve Akıllı Beyaz Teknoloji

Akıllı şebeke teknolojileri ile dağıtım altyapısı, güvenilirlikleri korumak için DER'lerin tam potansiyelinin kilidini açmak için gereklidir. Akıllı şebekeler, iki yönlü iletişim sağlar ve DER cihazlar arasında otomatik yanıtlara izin verir.

Gelişmiş ölçüm altyapısı (AMI)

Akıllı metre tüketim ve nesil üzerinde ölçeklendirilmiş veriler sağlar. Bu veriler, zaman kullanım oranlarının uygulanmasını sağlar, daha hızlı kesintiler tespit eder ve net ölçüm kredilerini doğrulayın. AMI ayrıca yenilenebilir nesil zirvelerle uyumlu hale getirmek için talep yanıt programlarını destekler.

Dağıtım Otomasyonu

Otomatik anahtarlar, rekapçılar ve hata konum sistemleri, dağıtım otomasyonuyla DER adalama yetenekleri ile birlikte, bu sistemler, ağ çapında siyahoutlar sırasında kritik yüklere hizmet eden mikrogridler oluşturabilir. IEEE Standard 1547-2018, dağıtım otomasyonlu interconnection ve interoperability of DERs için kılavuzluk sağlar.

Enerji Depolama Entegrasyonu

Battery depolama, yüksek değer için geçici bir yük olarak hareket eder ve dağıtım alt istasyonlarda otomatik olarak kullanılabilirlik sağlar ve hızlı şarj kapasitesi sağlar. Storage systems can absorb over solar nesil during midday and deşarj during night Plas, effective changing Energy to times of high-penetration Yenilenebilir şebekeleri için anahtar bir şekilde geçiş yapar.

Ekonomik ve Düzenlemeler

DER'lerin ekonomik kolaylığı, net metreleme, besleme tarifeleri, vergi teşvikleri ve piyasa erişimi gibi politikalara bağlıdır. Bu politikalara yapılan değişiklikler, her iki hizmetin ve prosumersin finansal sağlığını dramatik bir şekilde etkileyebilir.

Net Ölçümleme ve Tariff Tasarımları

Net metreleme, DER sahipleri aşırı nesil için kredi almak için izin verir. DER penetrasyon büyüdükçe, bazı hizmetler net ölçümlerin, talep edilenlerin, hız reformu hakkında tartışmalarına yol açmaları gerektiğini iddia ediyor. Alternatif tarife yapıları - net faturalama, satın alma / tüm düzenlemeler gibi - DER hizmetlerinin değeri ile daha iyi uyum sağlamak için pilotlaşmıştır.

Pazar Katılımı ve Aggregation

Bireysel DERs, doğrudan toptan pazarlara katılmak için çok küçük. Aggregators - bölgesel iletim kuruluşları tarafından binlerce DERs alan şirketlerini havuza sahip olan üçüncü taraf şirketler - bu düzenleyici değişim, tüketicilere güvenen ağ hizmetleri sunmak için.

Future Outlook

DERs entegrasyonu, geçiş eğilimi değildir, ancak merkezi olmayan, dekarbonatlı ve sayısallaştırılmış bir enerji sistemine doğru temel bir değişim değildir. Maliyetler güneş, rüzgar ve piller için düşmeye devam ettikçe ve elektrik araçların prolife olarak, dağıtım altyapısı üzerindeki etkisi derinleşecektir. Anahtar gelişmeler şunlara dikkat edin:

  • [FONT:0)Mikrogrid genişleme[[Dönetici ve kampüs mikrogridleri giderek daha fazla ağ bağlantılı ve adalı çalışacak, gelişmiş kontroller ve yerel enerji piyasaları gerektiren.
  • [FONT:0]Artificial intelligence and machine learning) – AI, DERMS'yi tahmin ederek, yükleme ve işlemleri optimize etmek için öngörür.
  • [FONT:0)Elektrikli araç entegrasyonu[[[Dönetici: 1) V2G yetenekli otomobiller mobil depolama varlıkları haline gelebilir, ancak yükleri şarj etmek için önemli dağıtım yükseltmeleri gerektirecektir.
  • [FONT:0]Policy evrimi[[Dönetici: 1) Devlet ve federal politikalar eşit erişim, ağ güvenilirliği ve maliyet tahsisi için evrimleşmeli.TheDANFLT:2}IEEE Smart Grid interoperability standartları) Teknik ve düzenleyici tutarlılık için bir temel sağlamalıdır.

Politika yapıcılar, hizmetler, teknoloji sağlayıcıları ve tüketiciler, DERs'in şebekeleri yok etmeyi tercih ettiği bir geleceği tasarlamak için işbirliği yapmalılar, altyapı yatırımlarını, güncellenmiş düzenlemeleri ve ağ-aware dağıtım fırsatlarına dönüşebilir - daha dayanıklı ve daha uygun elektrik her şey için.