Kentsel halklar swell'e devam ettikçe, geleneksel merkezileştirilmiş enerji şebekelerine baskı, tüketim noktasına yakın olan baskılar. Bu değişim, dünyanın birincil enerjisinden iki buçuk tanesine ve benzer bir karbon emisyonunun payından sorumludur. Buna karşılık, kentsel ortamlardaki tam potansiyeline kapılacaktır.

Ne merkezileştirilmiş Enerji Sistemleri?

Ortamsal enerji sistemleri, ayrıca dağıtılmış enerji kaynakları (DERs), üretilen bir dizi teknoloji içeriyor ve kullanılan elektrikleri yönetiyor. Yüksek gerilimli bir iletim şebekesine göre elektrik kullanan geleneksel enerji santrallerinin aksine, orta büyüklükteki elektrik şebekeleri ve mikrogridleri doğrudan yerel dağıtım ağına bağlanabilir veya bireysel binalara ve mahallelere hizmet edebilir. Common examples çatı yüzeyinin içine dahil edilir.

Bu sistemler, üçüncü taraf geliştiriciler veya bireysel tüketiciler tarafından sahiplenebilir. Talep edilen nesile yakın olarak, merkezi olmayan enerji, aktarma kayıplarının yarısını azaltır (genellikle% 5-10’u geleneksel ağlarda), bu paradigmanın arkasındaki ivmeyi hafifletir ve yenilenebilir enerji kaynaklarının entegrasyonunu sağlar.

Kentsel alanlarda, elektrik talebinin yoğunluğu, merkezsiz sistemler özellikle cazip hale getirir. Çatı alanı, park yapıları ve hatta bina cepheleri akıllı inverterler ile bir araya geldiğinde, gelişmiş metreleme ve dijital kontroller ile bu kaynaklar, gerilim desteği, frekans düzenlemeleri ve yüksek yük azaltımı gibi şebeke hizmetleri sağlayabilir - tüm enerji piyasasında aktif katılımcıları güçlendirmek için güçlendirebilir.

Şehir Alanlarında Desantralized Energy'nin Faydaları

Ortamsız enerji sistemlerinin benimsenmesi, operasyonel efficilerden çevresel ve sosyal kazanımlara kadar geniş bir avantaj sunar. Aşağıda, her biri ayrıntılı olarak incelenir.

Azaltılmış Transmisyon ve Dağıtım Kayıpları

Merkezileştirilmiş bir modelde, elektrik yüksek gerilim iletim hatlarıyla büyük enerji santrallerinden seyahat eder ve daha sonra kullanıcılarının daha düşük gerilim dağıtım ağlarından geçebilmeleri için, bu yolculuk dağıtım ağına veya doğrudan tüketiciye, bu kayıpların toplam iletimi ve dağıtım kayıplarının ABD'de teslim edilmesi anlamına gelir, ancak daha verimli bir şekilde üretilen enerji maliyetlerin% 5'i - aksine, çiftçilerin ve daha düşük işletme maliyetlerinin arttırılması, aksine, dağıtım ağına doğrudan veya doğrudan dağıtım ağına veya doğrudan fayda sağlamasını sağlar.

Geliştirilmiş Grid Resilience ve Reliability

Şehir altyapısı aşırı hava olayları sırasında başarısızlıkları katleyemek için savunmasızdır, siber saldırılar, ya da 2012 yılında iletim hatlarına yönelik fiziksel saldırılar, özellikle de ada kapasiteye sahip mikrogridler kritik tesislere devam edebilir - hastaneler, acil hizmetler, su arıtma tesisleri ve iletişim kuleleri gibi - ana şebekenin diktiği zaman, San Diego örneğin, 2012 yılında karamsarlığa karşı donatılmış birkaç New York şehir binaları, çevre kirliliğine karşı yoğun bir şekilde müdahalede bulundu.

Çevre ve İklim Faydaları

Ortamsal enerji sistemleri genellikle yenilenebilir kaynaklar tarafından desteklenir - özellikle güneş ve rüzgar - ki bu, fosil yakıtlı nesilleri dağıtmaya yardımcı olur, şehirlere hırslı iklim hedefleri ile tanışmalarına yardımcı olur. C40 Şehirler ağı, 70 üye şehirlerinin 2050 yılına kadar karbon nötr olmaya karar verdiği ve düşük gelirli yenilenebilir enerji mahallelerine bağlı olarak dağıtıldığı ve yerel hava kirliliğine katkıda bulunan merkezi olmayan enerji dağıtım hatlarının çevresel etkisini azaltır.

Ekonomik Tasarruflar ve Enerji Affordability

Satın alma ve merkezi olmayan sistemlerin kurulması önemli olsa da, uzun vadeli finansal faydalar önemli. Güneş panelleri ile Tüketiciler aylık elektrik faturalarını azaltabilir veya ortadan kaldırırlar ve depolama ile ilgili müşteriler, pahalı zirve oranlarından kaçınmak için tüketimleri değiştirebilirler.For services, yatırım yapmak pahalı olmayan arazilerde maliyetle yatırım yapmak pahalıya malum olmayan arazilerde maliyetle ilgili olarak, yüksek oranda düşük gelirli aileler için daha düşük gelirliler için depolama modellerine ihtiyaçlar için daha düşük gelir.

Enerji Bağımsızlık ve Yerel Kontrol

Güçlü merkezi olmayan enerji portföylerini geliştiren şehirler, uzak enerji santrallerine olan bağımlılığını azaltır ve ithal yakıtlar. Bu bağımsızlık, kentsel ekonomileri uçucu fosil yakıt fiyatlarından ve kesintilere neden olabilir.Örneğin, yerel mülkiyet modelleri - topluluk tarafından sahip olan güneş bahçeleri veya belediye hizmetleri mikrogridlere yatırım yapmak gibi - sakinleri ve işletmeler enerjilerinin nasıl üretildiği ve yönetildiğini bir söz sahibi olmak için.

Şehir Alanlarında Demerkezli Sistemler Uygulanması

Açık faydalara rağmen, şehirlerdeki merkezi olmayan enerji sistemlerinin yaygın olarak dağıtılması, finansal, teknik, düzenleyici ve uzaysal alanların yayılması ve bunları ele almak büyük ölçekli kabul elde etmek için çok önemlidir.

Yüksek İlk Yatırım Maliyetleri

Güneş panelleri, rüzgar türbinleri, batarya depolama ve eşlik eden denge sistemi, tipik bir çatı güneş sistemi için, yüklenen maliyet ABD'de 2,50 $ 'dan 3,50'ye kadar, konut sistemi teşviklerden 25,000 $ 35,000'e mal oluyor. Depolama 10.000 $ - $ 155,000 veya daha fazla vergi kredisi için, bu kadar ağırlığa erişim sağlar ve finans mekanizmalarının ABD'de nakit para birimine bağımlı hale getirilmesi gibi -% 30'a kadar - konut sistemi düşük maliyetlidir.

Grid Entegrasyon ve Interconnection Kompleksi

Büyük jeneratörlerden gelen binlerce küçük, değişken nesil kaynakları istikrarlı, güvenilir bir güç sistemi küçük bir başarı değildir. Geleneksel ağlar, geniş jeneratörlerden kullanıcıları sonlandırmak için büyük jeneratörlerden uzak bir şekilde tasarlanmıştır.Yerel sistemlerle elektrik hem de birçok yargıda, gerilim düzenleme ve güç kalitesi için uzun kuyruklar, akıllı metreler ve sağlam iletişim protokolleri, bu karmaşıklığı yönetmek için gerekli değildir.

Düzenleme ve Politika Engelleri

Elektrik piyasalarının yönetim çerçevelerinin çoğu, merkezleşmiş nesillerle birlikte yazılmıştır. Net metreleme politikaları - şebekeye gönderilen aşırı enerji için kredi güneş müşterileri - birçok ülkedeki saldırı altında, yatırımcılar için belirsizlik yaratmak. Diğer kritik konular, yerel nesil veya depolama için belirsiz kurallar içeriyor, ve izin verme süreçleri, idari yük sistemleri sağlamaları gereken şebeke hizmetleri için tazminat eksikliği.

Teknik Kompleksi ve İşgücü Gaps

Tasarım, yükleme ve modern merkezi olmayan bir enerji sistemi, genellikle kısa tedarikte olan özel beceriler gerektirir. Elektrikçiler, mühendisler ve teknisyenler güneş tasarımında eğitime, batarya güvenliği, mikrogrid kontrollerine ve siber güvenlike ihtiyaç duyar. Yetenek boşlukları özellikle de en yüksek maliyetli olan kentsel alanlarda akut., eğitim programları sadece ölçeklendirmeye başlayan, çeşitli teknolojileri -solar, rüzgar, depolama, CHP, elektrikli araç şarj cihazı - birleşik bir sistem sofistike enerji yönetimi yazılımları ve veri analizi gerektirir.

Uzay Kıtlamaları Dense Kentsel Çevrelerde

Şehirler yüksek nüfus yoğunluğu, uzun binalar ve sınırlı açık alan tarafından tanımlanır. Çatı taşları komşu yapılar tarafından gölgelenebilir, güneş panelleri desteklemek için yapısal olarak yetersiz kalabilir veya zaten ısıtıcı ekipmanları tarafından işgal edilir. Küçük rüzgar türbinleri, güneş bataklığı ve gürültü düzenlemeleri. Battery depolama sistemleri, özellikle çok aile binaları için turizme ve finanse edilen projelerde ortaya çıkabilir.

Teknolojiler Araba Merkezileştirilmiş Enerji

Şehirlerde merkezi olmayan sistemlerin yaygın olarak benimsenmesine olanak sağlayan birkaç anahtar teknolojidir. Hızlı maliyet düşüşleri ve gelişmiş performansları enerji peyzajını yeniden şekillendirmektedir.

Güneş Fotovoltaics

Solar PV, 2010 yılından beri %90'a kadar maliyetle en görünür merkezi olmayan teknolojidir ve uluslararası Yenilenebilir Enerji Ajansı (IRENA) güneş kapasitesinin yaklaşık 500 GW'ye ulaştığını bildirdi ve kentsel pazarlar büyük bir verimsiz potansiyel temsil ediyor.

Battery Enerji Depolama Depolama

Enerji depolama, piyasaya hükmedecek kadar önemli bir takımdır, 2010 yılında 150 /kWh'den yaklaşık 150 $ 'a kadar olan maliyetle, güneş ve rüzgar enerjisinin gece veya talep zirvelerinde kullanılmasını sağlar. Şehirlerde depolama ayrıca kritik yükler için yedekleme gücü sağlar ve sağlam devlet bataryaları, akış pilleri gibi teknolojilere yardımcı olur.

Kombine Heat and Power

Ayrıca, cojenerasyon olarak bilinen CHP sistemleri aynı anda tek bir yakıt kaynağından elektrik ve faydalı ısı üretiyor (genellikle doğal gaz, ancak giderek artan yenilenebilir biyogaz veya hidrojen) yoğun kentsel alanlarda, CHP 70-% 90 genel effici kapasitelere ulaşabilir, ızgara destekli elektrik artı ayrı ısıtma ağlarından kıyasla.

Mikrogrid ve Akıllı Kontroller

Mikrogrid, yerelleştirilmiş bir elektrik kaynakları grubu ve ana ızgaraya veya özerk bir şekilde bağlı olabilecek yüklerdir. Gelişmiş mikrogrid kontrolörleri nesli yönetiyor, depolama ve gerçek zamanlı olarak yükleniyor, maliyet ve güvenilirlik. şehirlerde, mikrogridler üniversite kampüslerinde, askeri üsler, iş parklarında ve hatta tüm mahallelerde dağıtılıyor.

Politika ve Düzenleme Yolu

Daha önce açıklanan engelleri aşmak için, ileri görüşlü politikalar gereklidir. Birçok yargı zaten model olarak hizmet edebilecek başarılı çerçeveler uyguluyor.

Net Ölçümleme ve Feed-in Tariffs

Net metreleme, müşterilerinin tüketimini nesillerle dengelemesine izin verir, Almanya ve Japonya'da yaygın olarak kullanılan bir dengeyi greve izin verir, yatırım yapmadan önce yatırım yapan FITs, küresel olarak ilk çatıdaki güneş tazminatına dayalı olarak araç kiralamaya başladı.

Interconnection Standards and Streamlined İzinting

Kaliforniya ve New York gibi ülkeler, küçük jeneratörler için maliyetleri ve gecikmeleri azaltan standart bağlantı kuralları benimsemiştir. Akıllı inverterler ile "oylama" konseptini akıllı inverterler ile hızlandırabilir, teknik gereksinimlere otomatik olarak uyum sağlar. Şehirler ayrıca online portallar ve önceden onaylanmış tasarım paketleri aracılığıyla izin verebilir.

Teşvik ve Mechanisms

Doğrudan rebatlar, yeşil banka finansmanı, mülk-yaklı temiz enerji (PACE) programları ve topluluk güneş abonelikleri, yüksek ücretli maliyet bariyerini aşmaya yardımcı olur. ABD Inflation Re Act, standalone depolama ve düşük gelirli güneş projeleri için önemli vergi geliştirmeleri içerir. Belediye hizmetleri topluluk ölçekli DER projeleri finanse etmek için yeşil tahviller.

Vaka Çalışmaları: Şehir merkezileştirilmiş Geçişe Lider

Çeşitli şehir merkezleri, merkezi olmayan enerji sistemlerinin ölçeklenebildiğini, dünyanın geri kalanı için değerli dersler sunabileceğini gösteriyor.

Barcelona, İspanya

Barcelona, 2006 yılından bu yana bina kodlarına entegre edilmiş güneş PV gerekliliklerini entegre etti ve yeni binaların sıcak su ve elektrik talebinin bir kısmını güneş enerjisiyle karşıladıklarını söyledi. Şehir aynı zamanda uygun çatıları tanımlamak için bir “Solar Map” başlattı ve vatandaşlara ait güneş Som Energia gibi kooperatifler aracılığıyla, topluluk tarafından satın alındı.

New York City, USA

New York, “OneNYC 2050” planının bir parçası olarak merkezi olmayan enerjileri agresif bir şekilde takip ediyor. Şehirdeki “striyel Nesil Yolump”, 2030 yılına kadar 1 GW'nin 1 GW'sinin hedefi, artı 100 MW depolama projesini finanse etti. Con Edison, yerel fayda, kamu konutları ve acil durum merkezleri için bir "Brooklyn-Queens Talep Yönetimi" programını uyguladı.

Singapur Singapur Singapur Singapur

Tropikal konumuna rağmen, Singapur büyük ölçekli güneş için sınırlı bir araziye sahiptir. Bunun yerine, Singapur'un toplam dağıtılmış kaynakları elde etmek için bir düzenleyici kum kutusu haline geldi: HDB apartman bloklarında güneş panelleri ve dünyanın en büyük dağıtımlarından biri akıllı metre.

Future Outlook

Şehir bölgelerindeki merkezi olmayan enerji sistemleri için yol, kaçınılmaz olarak yukarı doğru. Yük maliyetleri, teknolojik inovasyon ve iklim aciliyetinin artması, yeni kapasite için varsayılan bir seçim yapmak için bir araya gelmemektedir. BloombergNEF'ye göre, merkezi olmayan güneş ve depolama tesisatları 2030 yılına kadar küresel enerji sektörünün yatırımlarının neredeyse yarısı için dikkate alınacaktır.

Ancak, bu geleceğin sürekli çaba gerektirdiğini fark edin. Utilities, pasif distribütörlerden aktif platformlardan milyonlarca dağıtımlı varlık yönetmesine olanak sağlar. Düzenlemeler, enerji geçişinde modernize etmek ve pazar kuralları ile ilgilenmek zorundadır.

Merkezileştirilmiş enerji bir panacea değil - merkezileştirilmiş temel yük gücü ve uzun mesafe geçişi on yıllardır önemli kalacaktır. Ama şehirler için, yoğunluk her iki kırılganlık ve fırsat, dağıtılmış nesil, depolama ve akıllı kontroller daha güvenilir ve daha adil bir enerji geleceği için pragmatik bir yol sunar.