Forrás: Energy.gov
Egyszerűen fogalmazva: szükségünk van egy megbízható és biztonságos energiahálózatra. Az időjárástól vagy egy előre nem látható eseménytől függetlenül a folyamatos villamos energia biztosításának két módja az elosztott energiaforrások (DER) és a mikrohálók felhasználása. A der előállítja és szállítja az elektromos energiát egy kis léptékben, és széles területen oszlik meg. A tetőtéri napelemek, a tartalék akkumulátorok és a sürgősségi dízelgenerátorok példák a DER -re. Míg a hagyományos generátorok a nagyfeszültségű átviteli rácshoz vannak csatlakoztatva, a DER csatlakozik az alacsonyabb feszültség-elosztó hálózathoz, mint például a rezidenciák és a vállalkozások.
A mikrohálózatok olyan lokalizált elektromos hálózatok, amelyek leválaszthatják a fő rácsot, hogy önállóan működjenek. Mivel működhetnek, amíg a fő rács lefelé van, a mikrohálók erősíthetik a rács ellenálló képességét, segíthetnek a rács zavarának enyhítésében, és rácsforrásként működhetnek a rendszer gyorsabb reakciójának és helyreállításához.
Elosztott energiaforrások
A Solar Der különféle skálákon épülhet-még egy kis napelemes panel energiát nyújthat. Valójában az Egyesült Államokban a napenergia kb. Egyharmadát kisméretű napenergia, például tetőtéri létesítmények termelik. A háztartási napenergia-létesítményeket a színfalak mögötti napsugárzásnak hívják; A mérő azt méri, hogy mennyi villamos energiát vásárol a fogyasztó egy segédprogramból. Mivel az elosztott napenergia "mögött" van a mérő mögött, az ügyfelek nem fizetik a segédprogramot a generált napenergiaért.
A DER birtoklásának költsége államonként és közüzemi társaságok között változik. Az elektromos számla meghatározásának egyik módja a nettó mérés révén, ahol a közművek kiszámítják az ügyfél Naprendszere által generált teljes energiát, és kivonják azt az ügyfél által fogyasztott teljes energiából. Az ügyfelek jóváírják a hálózathoz nyújtott energiamennyiséget.
A DER alapvetően megváltoztathatja az elektromos hálózat működését. A DER -vel az energia a felhasználás optimalizálásához ott van, ahol használják, és kapcsolódhat más DER -hez. A háztartások és más villamosenergia-fogyasztók szintén részmunkaidős termelők, és a felesleges generációt értékesítik a hálózatnak és egymásnak. Az energiatárolás, például az akkumulátorok szintén eloszthatók, segítve az energiát, ha a napenergia vagy más DER nem generál energiát. Az elektromos autók akár felesleges energiát is tárolhatnak a tétlen autók akkumulátoraiban. A DER olyan szabályozható terheléseket is tartalmazhat, mint például a vízmelegítők vagy légkondicionáló egységek, amelyeket a közmű felhasználhat az energiafogyasztás csúcsidőtől való elmozdítására. Míg a rácsot úgy tervezték, hogy energiát generáljon a nagy létesítményekben, és az átviteli rácson keresztül mozgatja az elosztási hálózatba fogyasztás céljából, a DER lehetővé teszi a helyi generációt és a villamosenergia -fogyasztást.
Szigetek és mikrohálók
Az elosztó rácsok érzékenyek az olyan kimenetelekre, amelyek befolyásolhatják a nagy régiókat, valamint az emberek és a vállalkozások millióit, különös tekintettel a szélsőséges, pusztító időjárási eseményekre. Ha a rács alkatrészeit DER -rel kell felszerelni, akkor továbbra is más terhelések kiszolgálását folytathatják ugyanazon elosztóhálózaton, kielégítve a helyi igényeket a helyi generációval. Ezt nevezik szigetelésnek. Az olyan elektromos rendszereket, amelyek leválaszthatják a nagyobb rácsot, és szándékos szigetelésbe kerülnek, gyakran mikrohálóknak nevezik.
A mikrohálózatok mérete az egyfoltos mikrohálózatonként a teljes átfogó mikrohálózatonként változhat, amely magában foglalhatja az egyes generátorok százát és az energiafogyasztót. A kicsi, a hálózaton kívüli elektromos rendszerek nem a közelmúltbeli találmány. A hajók, a katonai bázisok, a távoli outposts és a világ minden tájáról származó közösségek már régóta támaszkodtak a helyi generációra és a villamosenergia -kezelésre, hogy kielégítsék energiaigényüket. A DER a mikrohálózatot szélesebb körben elterjedtebbé teszi, mivel az energiatermelés eszközeit most könnyebben szerezhetik be és elhelyezhetők a környéken. A közösségi méretű mikrohálózatok rugalmasságot és biztonsági mentést biztosíthatnak a katasztrófák, például a hurrikánok során és után.
A technológia fejlődik a jobb vezérlőszoftverrel történő szigetelés és a rácsos szolgáltatások nyújtása által okozott kockázatok kezelése érdekében. Az energiaellátás stabilizálásához szükséges nagyobb hálózat nélkül a szigetelt rács károsíthatja a csatlakoztatott berendezéseket vagy sérülést, akik azt gondolják, hogy az elválasztják az energiától. Ezért sok napenergia -rendszert programoznak a szigetelés észlelésére és a rács leválasztására, ha az bekövetkezik. A mikrohálózatokon túl néhány kutató egyetlen épület skáláján vizsgálja a nanogrid-smart villamosenergia-rendszereket.
Fekete indítás
A DER és a mikrohálózatok másik módja hozzájárulhat a rács stabilitásához, ha elősegíti a "fekete indítás" folyamatok, amelyek bekapcsolják a bekapcsolást, miután lement. A széles körben elterjedt elektromos meghibásodás során az elektromos generátorok offline állapotban vannak. Az online visszatéréshez sok elektromos generátornak külső akkumulátort kell indítani, csakúgy, mint egy autómotor. Ennek elérése érdekében a segédprogramok készítenek fekete indítási terveket, amelyekben a kis generátorok nagyobbokat indítanak, hogy folyamatosan online hozzák létre a generációt. A folyamat során a szolgáltatás helyreállítását jól időzítettnek kell lenniük, hogy biztosítsák, hogy a generáció és a terhelés folyamatosan illeszkedjen. A DER értékes fekete indító erőforrássá válhat, ha lehetővé teszi a mikrohálókkal rendelkező közösségek számára, hogy önmagukban kezdjék meg az indítási folyamatokot, és biztosítsák a nagyobb generátorok felépítéséhez szükséges kapacitást.
