Bron: Energy.gov
Simpel gezegd, we hebben een betrouwbaar en veilig energieretter nodig. Twee manieren om continue elektriciteit te garanderen, ongeacht het weer of een onvoorziene gebeurtenis, zijn met behulp van gedistribueerde energiebronnen (DER) en microgrids. Der produceren en leveren elektriciteit op kleine schaal en zijn verspreid over een breed gebied. Zonnepanelen op het dak, back -upbatterijen en nood -dieselgeneratoren zijn voorbeelden van DER. Terwijl traditionele generatoren zijn aangesloten op het hoogspanningstransmissieret, zijn DER verbonden met het lagere spanningsverdelingsnet, zoals woningen en bedrijven zijn.
Microgrids zijn gelokaliseerde elektrische roosters die kunnen loskoppelen van het hoofdrooster om autonoom te werken. Omdat ze kunnen werken terwijl het hoofdrooster daalt, kunnen microgrids rasterveerkracht versterken, helpen bij het verminderen van rasterstoringen en functioneren als een roosterbron voor snellere systeemrespons en herstel.
Gedistribueerde energiebronnen
Solar der kan worden gebouwd op verschillende schalen-zelfs een klein zonnepaneel kan energie bieden. In feite wordt ongeveer een derde van de zonne-energie in de Verenigde Staten geproduceerd door kleinschalige zonne-zon, zoals installaties op het dak. Zonne-installaties van huishoudens worden achter de meter zonne-energie genoemd; De meter meet hoeveel elektriciteit een consument uit een hulpprogramma koopt. Omdat gedistribueerde zonne -energie "achter" de meter is, betalen klanten het hulpprogramma niet voor de gegenereerde zonne -energie.
De kosten van het bezitten van der varieert van staat tot staat en onder nutsbedrijven. Een manier waarop de elektriciteitsrekening wordt bepaald, is door netto -meting, waarbij nutsbedrijven de totale stroom berekenen die wordt gegenereerd door het zonnestelsel van de klant en het aftrekken van het totale vermogen dat de klant verbruikt. Klanten worden gecrediteerd voor de hoeveelheid stroom die zij leveren aan het raster.
Der kan de manier waarop het elektrische rooster werkt fundamenteel veranderen. Met DER wordt vermogen gegenereerd waar het wordt gebruikt en kan worden verbonden met andere DER om het gebruik ervan te optimaliseren. Huishoudens en andere elektriciteitsconsumenten zijn ook parttime producenten, die overtollige generatie verkopen aan het rooster en aan elkaar. Energieopslag, zoals batterijen, kan ook worden gedistribueerd, waardoor de stroom of andere der geen stroom genereert. Elektrische auto's kunnen zelfs overtollige energie opslaan in de batterijen van inactieve auto's. DER kan ook controleerbare belastingen bevatten, zoals boilers of airconditioningseenheden die het hulpprogramma kan gebruiken om het stroomverbruik weg van piekuren te verplaatsen. Terwijl het raster is ontworpen om stroom bij grote faciliteiten te genereren en door het transmissieretter te verplaatsen naar het distributieret voor consumptie, zorgt Der voor lokale generatie en elektriciteitsverbruik mogelijk.
Eilanden en microgrids
Distributieretten zijn kwetsbaar voor storingen die grote regio's en miljoenen mensen en bedrijven kunnen beïnvloeden, met name als gevolg van extreme, destructieve weersomstandigheden. Wanneer delen van het raster zijn uitgerust met DER, kunnen ze doorgaan met het bedienen van andere belastingen op hetzelfde distributienetwerk en kunnen ze voldoen aan de lokale behoeften met lokale generatie. Dit wordt eilanden genoemd. Elektrische systemen die kunnen loskoppelen van het grotere rooster, die zich bezighouden met opzettelijk eilanden, worden vaak microgrids genoemd.
Microgrids variëren in grootte van een microgrid met één klant tot een full-substation microgrid, waaronder honderden individuele generatoren en vermogensconsumenten. Kleine, off-the-grid elektrische systemen zijn geen recente uitvinding. Schepen, militaire bases, externe buitenposten en gemeenschappen over de hele wereld hebben al lang vertrouwd op lokale generatie en elektriciteitsbeheer om aan hun energiebehoeften te voldoen. Der maakt microgrids een meer wijdverbreide optie, omdat de middelen voor energieproductie nu gemakkelijker worden verkregen en in buurten worden geplaatst. Microgrids op de gemeenschapsschaal kunnen veerkracht en back-up bieden tijdens en na rampen zoals orkanen.
Technologie gaat verder om de risico's te beheren die worden veroorzaakt door eilanden met betere controlesoftware en om rasterservices te bieden. Zonder het grotere raster om de voeding te stabiliseren, kan een eilandrooster verbonden apparatuur beschadigen of werknemers verwonden die denken dat het is losgekoppeld van stroom. Om deze reden zijn veel zonne -energiesystemen geprogrammeerd om eilanden te detecteren en los te koppelen van het rooster als het zich voordoet. Naast microgrids bestuderen sommige onderzoekers nanogrids-smart elektriciteitssystemen op de schaal van een enkel gebouw.
Zwarte start
Een andere manier waarop Der en Microgrids kunnen bijdragen aan de stabiliteit van de raster, is door het helpen van "Black Start" -processen, die de stroom aanzetten nadat het is gedaald. Tijdens een wijdverbreide elektrische storing kunnen elektrische generatoren offline worden geplaatst. Om weer online te komen, hebben veel elektrische generatoren een externe batterij nodig om te starten, net zoals een autorotor. Om dit te bereiken, maken nutsbedrijven zwarte startplannen, waarbij kleine generatoren grotere starten starten om generatie online online te brengen. Gedurende dit proces moet servicerestauratie goed getimed zijn, om ervoor te zorgen dat generatie en belasting continu worden gematcht. DER zou een waardevolle zwarte startbron kunnen worden door gemeenschappen met microgrids zelf te laten beginnen met opstartprocessen en de capaciteit te bieden die nodig is om grotere generatoren op te starten.