Những nguồn năng lượng phân hủy này đang biến đổi cảnh vật năng lượng toàn cầu bằng cách chuyển đổi thế hệ năng lượng từ những nhà máy điện lớn, từ xa sang những nhà máy nhỏ hơn, các thiết bị địa phương kết nối trực tiếp đến mạng lưới phân phối. những nguồn tài nguyên này - bao gồm cả những tấm năng lượng mặt trời, những tua bin gió nhỏ, hệ thống lưu trữ pin, và những vật liệu có thể điều khiển đang phát triển nhanh chóng trong cả khu vực dân cư và thương mại. khi việc tiếp nhận tốc độ tăng tốc độ, DER cơ bản thay đổi cách thức năng lượng điện được tạo ra, chuyển giao, và tiêu thụ, đặt nhu cầu mới về cơ sở hạ tầng cơ sở dữ liệu truyền thống truyền thống được thiết kế cho một chiều hướng đi.

Nguồn năng lượng bị mất tiêu hóa là gì?

Tài nguyên năng lượng trung tâm bao gồm thế hệ năng lượng quy mô nhỏ và công nghệ lưu trữ được đặt gần điểm tiêu thụ. Không giống như thế hệ trung tâm hóa, mà dựa vào một vài nhà máy năng lượng lớn kết nối với những đường truyền có nhiều chức năng cao, các DERs được đặt ở cấp phân phối theo quy định ở các cơ sở khách hàng hoặc trong mạng nội bộ.

  • Hệ thống quang phổ Solar [PV] – Các tấm nền mặt đất chuyển ánh sáng thành điện, với khả năng từ vài kilowattt đến vài Megawatt.
  • Các tua bin ) – các tua bin quy mô nhỏ (thường dưới 100 kW) được cài đặt trên nhà, trang trại, hay tài sản thương mại.
  • Hệ thống lưu trữ năng lượng lớn [BESS] ) – Lithium-ion, chảy hoặc các công nghệ ắc quy khác lưu trữ dư thế hệ sau, cung cấp dịch vụ mạng lưới như là việc cạo râu đỉnh cao và tần số tần số cao.
  • Sức nóng và năng lượng kết nối [CHP] ) – Hệ thống tạo ra cả điện lẫn năng lượng nhiệt từ một nguồn nhiên liệu, thường là khí ga tự nhiên hoặc sinh học.
  • Xe Elctric (VVV) nạp điện với xe hơi-to-g [V2G:1) – bộ nạp điện hai chiều cho phép ắc quy EV xuất ra điện trở lại lưới.
  • Nạp tải có thể – Thiết bị thông minh, máy sưởi nhiệt và hệ thống HVAC có thể điều khiển từ xa để đáp ứng nhu cầu với điều kiện lưới điện.

Mô hình này cho phép sự lựa chọn tiêu dùng, độc lập năng lượng và tham gia thị trường điện. Theo U.S. năng lượng [FLT: 1], phân phối năng lượng mặt trời riêng lẻ vượt quá 40 GWW ở Mỹ vào đầu năm 2023, đại diện cho sự gia tăng đáng kể trong thập kỷ qua.

Các hiện tượng biến đổi cấu trúc phân phối truyền thống

Mạng lưới phân phối di sản được thiết kế một chiều để cung cấp điện từ trạm trung tâm tạo ra các trạm truyền tải, các trạm và các trạm cung cấp thức ăn để kết thúc khách hàng. DERs giới thiệu dòng chảy hai chiều, thế hệ gián tiếp, và điều kiện năng lượng thay đổi. những thay đổi này tạo ra cả cơ hội và thách thức cho các nhà điều hành hệ thống phân phối.

Trọng tải trên Lưới Trung Tâm giảm

Khi hệ thống này tạo ra điện tại địa phương, truyền tải trung tâm và phát triển tài sản phân phối thấp hơn nhu cầu mạng trong thời gian cao nhất hoặc thời gian gió. Nó có thể giảm nâng cấp tốn kém đến trạm và đường truyền, giảm năng lượng từ phương tiện vận chuyển xa, và cải thiện hiệu suất hệ thống tổng thể. Trong một số vùng, sự thâm nhập cao độ tối đa đã cho phép khả năng tránh xây dựng những cây cao hơn. Tuy nhiên, nhu cầu cũng được dịch sang thu nhập thấp hơn để phụ thuộc vào việc bán hàng phụ thuộc vào mức độ kinh doanh - một số tiền mặt mà tỷ lệ và mô hình kinh doanh phải xác định.

Quản lý độ ổn định và đồng động

Hệ thống phân phối năng lượng tái tạo đa dạng đặc biệt là năng lượng mặt trời. Có thể gây ra dao động điện áp, điện áp chảy qua hệ thống cấp phát, và điều kiện tăng tốc khi thế hệ vượt quá tải địa phương. Các hệ thống phân phối không được thiết kế ban đầu cho các trường hợp như vậy. Các công nghệ chuyển động cao có thể giúp giảm hiệu ứng bằng cách cung cấp hỗ trợ điện áp, điều khiển điện áp và tăng cường. Tuy nhiên, không có kế hoạch và quản lý đúng đắn, có thể đối mặt với các vấn đề về độ lệch và độ bảo vệ phối hợp.

Cần nâng cấp cấu trúc nội bộ

Để tích hợp an toàn một lượng lớn DER, các mạng lưới phân phối cần hiện đại hóa. nâng cấp chủ yếu bao gồm:

  • Các nhà cung cấp thực phẩm ) để xử lý năng lượng tăng và hai chiều.
  • Đang lập bộ điều chỉnh điện áp và ngân hàng tụ điện để duy trì chất lượng điện năng.
  • Đang thăm dò các cảm biến và mạng liên lạc để kiểm soát và kiểm soát thời gian thực.
  • Đang kết hợp các hệ thống quản lý nguồn năng lượng phân phối [DERMS] để phối hợp hàng ngàn máy phát điện nhỏ.

Phòng Thí nghiệm Năng lượng Phục hồi Quốc gia [NREL] [FL:1) ) đã xuất bản cho thấy rằng hiện đại hóa mạng lưới chủ động - hơn là sự cố định phản ứng - chủ yếu giảm chi phí tích hợp và tăng cường khả năng phục hồi hệ thống.

Công nghệ mạng lưới hiện đại và thông minh

Cơ sở phân phối hiện đại với công nghệ mạng lưới thông minh là thiết yếu để mở ra tiềm năng của các đường kẻ trong khi duy trì sự đáng tin cậy. cho phép các hệ thống hai chiều giao tiếp giữa các thiết bị điện tử và các thiết bị điện tử tự động để thay đổi điều kiện.

Cơ sở nội thất cao cấp (MII)

Các mét thông minh cung cấp dữ liệu đặc trưng thời gian cho tiêu thụ và thế hệ. dữ liệu này cho phép các tiện ích để thực hiện tỷ lệ sử dụng thời gian, phát hiện ra thời gian nhanh hơn, và xác nhận tín dụng thay đổi mạng. AMI cũng hỗ trợ các chương trình đáp ứng nhu cầu mà tải tải lên để sắp xếp với các đỉnh tái tạo.

Tự động phân phối

Hệ thống tự động, đóng cửa và định vị lỗi có thể tách rời các hệ thống cấp dữ liệu và hệ thống cấp dữ liệu bằng tay tối thiểu. Khi kết hợp với khả năng đảo hiện tại, những hệ thống này có thể tạo ra những vi mạch tiếp tục phục vụ những vật chất quan trọng trong quá trình tắt điện. IEN Standard 1547-18 cung cấp hướng dẫn liên kết và khả năng tương tác của các hệ thống định vị với sự phân phối tự động.

Hợp nhất lưu trữ năng lượng

Pin được dùng như bộ đệm để tạo ra kết xuất không gian, làm mịn khả năng biến đổi và cung cấp khả năng tương ứng nhanh. Hệ thống lưu trữ có thể hấp thụ quá nhiều năng lượng mặt trời vào giữa trưa và giải phóng, hiệu quả thay đổi năng lượng tái tạo thành thời gian giá trị cao hơn. Các tiện ích ngày càng kết hợp với các trạm phân phối năng lượng mặt trời để tăng nâng cấp và tăng cường độ tin cậy. Văn phòng năng lượng mặt trời [FL: 0] [FL: 0] Bộ tổng hợp năng lượng mặt trời [FL: 1] bật bật lên] như là chìa khóa cho phép sử dụng hệ thống cấp năng lượng tái tạo cao.

Quan tâm đến vấn đề kinh tế và giới hạn

Khả năng kinh tế của các công ty này phụ thuộc vào các chính sách như thu nhập, thu nhập, lợi nhuận thuế và quyền truy cập thị trường. thay đổi các chính sách này có thể ảnh hưởng đáng kể đến tỷ lệ triển khai và sức khỏe tài chính của cả người sử dụng và người chủ.

Những thiết kế mạng và thô tục

Mạng cho phép người sở hữu sự thay đổi nội bộ cho phép các nhà sở hữu nhận tín dụng cho thế hệ vượt quá được cung cấp trở lại mạng lưới. khi thâm nhập hệ thống này tăng lên, một số tiện ích cho rằng việc chuyển đổi thay đổi thay đổi giá thành phi đảng, dẫn đến tranh luận về cải cách tốc độ. cấu trúc thuế thay thế cho việc thu hồi các kết quả, như dự luật, các sắp xếp mua tất cả các/cả-cả-cả-cả-cảu phí cố định, đang được điều khiển để tăng khả năng tương thích tốt hơn với giá trị của dịch vụ DER. thiết kế cẩn thận là cần thiết lập để duy trì sự cân bằng trong khi khuyến khích nhận dạng năng lượng sạch.

Tham gia thị trường và sự phân biệt chủng tộc

Các công ty thu thập năng lượng cá nhân quá nhỏ để tham gia trực tiếp vào thị trường thương mại. Các tổ chức hỗ trợ năng lượng liên bang (FERC) thứ tự 2222 tại Hoa Kỳ mở ra các thị trường để tổng hợp các nguồn tài nguyên này, một cột mốc vẫn được thực hiện bởi các tổ chức truyền tải khu vực.

Tương lai nhìn ra

Sự kết hợp giữa các đường biên không phải là một xu hướng thoáng qua mà là một sự thay đổi cơ bản hướng đến một hệ thống phân phối, phân hủy và số hóa năng lượng.

  • Mở rộng tinh thể ) – Các vi mạch cộng đồng và khuôn viên sẽ ngày càng hoạt động trên mạng và trên đảo, cần thiết điều khiển tiên tiến ) - thị trường năng lượng địa phương.
  • Trí thông minh và máy học ) – AI sẽ tăng cường DERMS bằng cách dự đoán thế hệ, tải và lỗi để làm tối ưu hóa các thao tác.
  • Sự kết hợp giữa phương tiện Elctric ) – V2G có thể trở thành tài sản lưu trữ di động, nhưng sẽ cần sự nâng cấp đáng kể để xử lý các vật sạc.
  • Tiến hóa bằng giáo dục – Chính sách Nhà nước và liên bang phải tiến hóa để hỗ trợ khả năng truy cập công bằng, mạng lưới đáng tin cậy và chi phí. Việc ) THE thông minh [FLT: 1] tiêu chuẩn khả thi cung cấp một nền tảng cho sự nhất quán kỹ thuật và chính sách.

Những nhà sản xuất chính sách, tiện ích, nhà cung cấp công nghệ và người tiêu dùng phải hợp tác để thiết kế một tương lai mà các đường biên giới phải tăng cường hơn là làm căng thẳng mạng lưới. đầu tư cơ sở hạ tầng, các quy định cập nhật, và sự phát triển ý thức lưới điện có thể biến thách thức thành cơ hội -- việc phân phối những cơ hội, dễ dàng hơn, và dễ dàng hơn, và có giá trị điện hơn cho tất cả mọi người.