Що таке розподілене покоління?

Розподілене покоління (DG) відноситься до розгортання малогабаритних технологій електрогенерування, які розташовані неподалік від точки споживання. На відміну від звичайних централізованих електростанцій, які живлять електроенергію над тривалими лініями передачі та розподілу, розподілене покоління об'єднує сонячні фотоелектричні (PV) панелі, невеликі вітрові турбіни, комбіновані тепло та потужність (CHP) системи, паливні клітини та зберігання акумулятора. Ці системи можуть працювати паралельно з корисною сітку або функцією як самостійні мікрограми. Міжнародне енергетичне агентство]] примітки, що DG ємність швидко вирощується в минулому дека, керовані зниження технологічних витрат і політико-полісу.

Характеристика розподіленого покоління є його модульністю і безпосереднім доступом до кінцевих користувачів. Сейф-ендор на лікарні, вітротурбіну громади або резервний природний генератор газу на водопідготовці все кваліфікується як DG. При сукупності ці ресурси можуть діяти як віртуальна електростанція, забезпечення електроенергії, напругою підтримки і вимог служби реагування. Важливо, DG-системи можуть бути розроблені для роботи в "островому режимі", під час виходу сітки, що робить їх скинами

Критична роль розподіленого покоління під час паніки

Пандеміка розміщують недійсний стрес на електромережах. Замки зміщують попит електроенергії з комерційних зон до житлових площ, поставляють ланцюги для паливних і запасних частин порушується, а доступність робочої сили може бути зменшена через протоколи хвороби або безпеки. Під час COVID-19 pandemic, багато регіонів досвідчені видатки, викликані скороченнями праці і збільшеними навантаженнями з домашньої школи, дистанційної роботи, телездоровлення. Розподілене покоління безпосередньо стосується цих вразливостей.

Покращена рівність сітки

Ускладнені централізовані системи живлення для одно точок збою — бурового пошкодження лінії передачі або вимушеного виходу на велику рослину можуть витісняти мільйони. Розподілені покоління пристосувань постачання, зменшення залежності від тих, що гальмують довгі лінії. Коли пандемія викликає труднощі персоналу на центральній електростанції, десятки менших одиниць DG можуть коліщати. Звіт 2021 від U.S. Відділ енергетики] виявлений, що мікрогрейди з ресурсами DG змогли підтримувати службу критичним об'єктам під час порушення сітки, навіть коли основний залишився автономним протягом днів.

Підтримка критичної інфраструктури

Лікарі, центри екстреної відповіді, рослини для водопідготовки, а також хабари розподілу гранат не можуть дозволити собі навіть короткі перерви живлення під час кризової системи. Розподілене покоління — особливо коли париться з акумулятором — забезпечує на місці, безперебійне живлення, яке не покладається на зовнішній сітці. Наприклад, Світова організація охорони здоров'я рекомендується, щоб засоби охорони здоров'я, що включають в себе активні мікрогри, такі як мікрогріди сонячного плюса, щоб забезпечити безперервність догляду під час спалахів. Під час пандемії кілька польових лікарень, які використовували DG для збереження операційних пристроїв, коли було нездатно.

Зменшення втрат трансмісійних трансмісій та попадання спій

У традиційному сітку приблизно 5–10% електроенергії втратили як тепло, а вирушаючи через лінії передачі та розподілу. По генеруючи потужність в точці використання DG практично виключає втрати. Під час пандемії, коли споживання житла може переходити на 30% або більше протягом денного світла, місцеве сонячне покоління може погострувати піковий попит, полегшуючи стрес на підстанціях і трансформаторах. Ця можливість реагування на попит допомагає запобігти коричневим каналам і коливання напруги, які особливо шкідливі для чутливого медичного обладнання та зберігання продуктів.

Збір дистанційної роботи та телемережі

Широкі замки, що принесли швидкий зсув до віддаленої роботи та віртуальних медичних консультацій — як від надійної електрики для підключення інтернету, обчислювальних пристроїв та інфраструктури зв'язку. Розподілене покоління на рівні громади або мікрорайону може зберігати широкі смуги вузлів та веж клітинних веж, що працюють навіть коли основні сітки альтанки. У сільських районах, де надійність сітки часто нижча, DG може містити зазор, що дозволяє кинути доступ до віддаленої роботи та телездоровлення під час надзвичайної ситуації громадського здоров'я.

Виклики широкого застосування

Незважаючи на чіткі переваги під час паніки, розподільне покоління все ще стикається з кількома бар’єрами, які обмежують проникнення в обох розвинених і розвиваючих економіях.

Високі початкові витрати капіталу

Хоча витрати сонячних і вітрових технологій різко падають, передові інвестиції для повної системи DG — включаючи панелі, інвертори, акумулятори та мікрошліфувальні контролери — можуть бути заборонені для багатьох підприємств і житлових клієнтів. Технології таких як угод купівлі електроенергії (PPAs) та допомогу сонячних підписок на громаду, але прийняття залишається нерівним. Підтримка політики, такі як гранти та податкові кредити, часто необхідно подолати початкову вартість черлі, особливо для малозабезпечених громад, які непропорційно впливають на видачу.

Нормативно-політичні гончари

У багатьох юрисдикціях застарілі правила були розроблені для централізованої корисної моделі та не містять легкого підключення розподілених ресурсів. Політика міркування не відрізняється широкою, а деякі утиліти накладають високі заряди або складні дозвільні процеси, які не мають жодних змін. Під час пандемії ці бюрократичні затримки можуть перешкоджати швидкому розгортанню аварійних рішень. Побудовані міжключення та «відносості тарифів», які явно цінують DG під час криз може прискорити прийняття.

Вимоги до міжмітентності та енергозберігаючих засобів

Сонячне і вітрове покоління властиво змінним — сонце не засвітить вночі, а вітер не дует постійно. Для забезпечення надійної 24/7 стійкості, DG необхідно паритися з енергозбереженням (батерами, флаконами або накачаними гідро) або з відвантажуваними генераторами резервних копій (наприклад, природний газ або біогаз). Додаткова вартість зберігання залишається значним бар'єром, хоча ціни літієво-іонних акумуляторів різко знизилися. Попереджається в довгостроковому зберіганні і водневих паливних клітинах обіцяє додатково пом'якшити міжміттність в майбутньому.

Інтеграція з системою кібербезпеки та мережами

Розподілене покоління вводить нові точки входу для кібератак, особливо коли тисячі пристроїв підключені через смарт-інвертори та мережі зв'язку. Протипоказаний сонячний інвертор може бути використаний для дестабілізації місцевого живильника або навіть більш широкої сітки. Робуста стандарти кібербезпеки, шифрування та регулярні оновлення прошивки є важливим, але часто виходять в менш масштабних установках. Сітки оператора також стикаються з технічним завданням управління двосторонніми струмами живлення та збереженням стабільності напруги при високій концентрації DG працює на один розподільний ланцюг.

Майбутні перспективи та рекомендації щодо політики

Траєкторія для розподіленого покоління є позитивним, але реалізуючи свій повний потенціал для пандемічної стійкості, вимагатиме узгодження дій з урядами, комунальними службами та приватними інвесторами.

Технологічні досягнення

Смарт інвертори для обробки даних можуть забезпечити функції підтримки сітки, такі як регулювання напруги, контроль частоти та навіть чорний стартовий потенціал — все без втручання людини. Суцільно-державні трансформатори та інвертори формування сітки, що робить мікрошліфи більш стабільними та економічно вигідними. За даними EEE Power and Energy Society, ці технології дозволяють DG безшовно переходити між сітоками та остроченими режимами, що посилюється стійкість без стабільної надійності сітки. Крім того, штучний інтелект і машинне навчання може оптимізувати відправку розподілених ресурсів, прогнозування попиту спій під час пандемічної та активованої зберігання відповідно до вимог.

Інвестиційні та інсенсивні

Уряди повинні лікувати DG як критичну інфраструктуру, яка має право на виділене фінансування, особливо в рамках публічних надзвичайних ситуацій здоров’я. Приклади включають Департамент U.S. Grid Resilience Innovation Partnership та план Європейського Союзу. Проект мікрогрейду спільноти, які служать низькокомандними або медично вразливими населеннями, повинні отримувати пріоритетне фінансування. Страхові компанії та банки починають розпізнати значення стійкості та можуть запропонувати менші преміальні або пільгові кредити для активованого, DG-захищені об'єкти.

Микроглоти

Можливо, найбільш стійкий конфігурація для паніки є мікрогрітою громади — локалізована електрична система, яка може відключатися від основної сітки і автономно функціонувати. Ці мікрогриди можуть включати в себе сонячні, акумуляторні сховища, дизельні або біогазові генератори, і навіть електромобіли як мобільні джерела енергії. Вони дозволяють околицям, кампусам, або промисловим паркам для басейнів і поділитися відновлюваним поколінням. Під час пандемії, мікрогріт громади може забезпечити те, що аптеки, продуктові магазини, а тимчасові медичні клініки залишаються силовими навіть якщо навколишня область знена. Кілька пілотних проектів в США і за кордоном показали техніку.

Висновки: Майбутнє ендемічної енергії

Пандемія COVID-19 піддається глибоким зв’язкам у централізованих системах живлення. Поставляє ланцюгові порушення, короткі дії робочої сили та різкі зміни попиту протестували межі традиційної інфраструктури сітки. Розподілене покоління пропонує прагматичний, масштабований шлях до більшої стійкості — не тільки для паніки, але й для природних катастроф та інших надзвичайних ситуацій. Вкладаючи в локальні, чисті джерела енергії, зберігання енергії та смарт-мережі, громади можуть побудувати систему електрики, яка залишається надійним навіть під екстремальним стресом. Політики повинні діяти зараз, щоб оновити правила, забезпечити фінансові стимули, і підтримувати дослідження, що робить DG більш доступним і надійним. Наступна державна кризакість може бути очікувані, ніж раніше, ніж раніше, ніж раніше, ніж стати готовим.

Попередня інформація: