Avots: Energy.gov
Vienkārši sakot, mums ir nepieciešams uzticams un drošs enerģijas režģis. Divi veidi, kā nodrošināt nepārtrauktu elektrību neatkarīgi no laika apstākļiem vai neparedzētu notikumu, ir sadalītie enerģijas resursi (DER) un mikrotīkli. Der ražo un piegādā elektrību nelielā mērogā un tiek sadalīti plašā vietā. Der piemēri ir jumta saules paneļi, rezerves baterijas un avārijas dīzeļģeneratori. Kamēr tradicionālie ģeneratori ir savienoti ar augstsprieguma transmisijas režģi, DER ir savienoti ar zemāka sprieguma sadales režģi, piemēram, rezidences un uzņēmumi.
Mikrogridi ir lokalizēti elektriskie režģi, kas var atvienoties no galvenā režģa, lai darbotos autonomi. Tā kā tie var darboties, kamēr galvenais režģis ir uz leju, mikrogridi var stiprināt režģa noturību, palīdzēt mazināt tīkla traucējumus un darboties kā tīkla resurss ātrākai sistēmas reakcijai un atkopšanai.
Sadalīti enerģijas resursi
Saules der var būvēt dažādos mērogos-pat viens mazs saules panelis var nodrošināt enerģiju. Faktiski apmēram vienu trešdaļu saules enerģijas Amerikas Savienotajās Valstīs ražo maza mēroga saules enerģija, piemēram, jumta instalācijas. Sadzīves saules enerģijas iekārtas sauc par saules enerģiju; Metrs mēra, cik daudz elektrības patērētājs pērk no komunālajiem pakalpojumiem. Tā kā izplatītā saules enerģija ir "aiz" skaitītāja, klienti nemaksā komunālo pakalpojumu par radīto saules enerģiju.
Der īpašumtiesību izmaksas dažādās valstīs un komunālo pakalpojumu uzņēmumos atšķiras. Viens no veidiem, kā tiek noteikts elektriskais rēķins, ir ar neto mērīšanu, kur komunālie pakalpojumi aprēķina kopējo enerģiju, ko rada klienta Saules sistēma, un atņemiet to no kopējās klienta patērētās enerģijas. Klienti tiek ieskaitīti par enerģijas daudzumu, ko viņi piegādā tīklam.
DER varētu būtiski mainīt elektriskā režģa darbību. Izmantojot DER, jauda tiek ģenerēta tieši tur, kur to izmanto, un to var savienot ar citu DER, lai optimizētu tā izmantošanu. Mājsaimniecības un citi elektrības patērētāji ir arī nepilna laika ražotāji, pārdodot lieko ražošanu tīklam un viens otram. Var izplatīt arī enerģijas uzkrāšanu, piemēram, baterijas, palīdzot nodrošināt enerģiju, kad saules enerģija vai cits der neradītu jaudu. Elektriskās automašīnas var pat uzglabāt lieko enerģiju tukšgaitas automašīnu baterijās. DER var ietvert arī kontrolējamas slodzes, piemēram, ūdens sildītājus vai gaisa kondicionēšanas vienības, kuras lietderība var izmantot, lai mainītu enerģijas patēriņu no maksimālajām stundām. Kamēr režģis bija paredzēts, lai radītu enerģiju lielās telpās un pārvietotu to caur transmisijas režģi uz sadales tīklu patēriņam, DER dod iespēju vietējai ražošanai un elektrības patēriņam.
Salas un mikrogridi
Izplatīšanas režģi ir neaizsargāti pret pārtraukumiem, kas var ietekmēt lielos reģionus un miljoniem cilvēku un uzņēmumu, jo īpaši ekstrēmu, destruktīvu laika notikumu rezultātā. Ja tīkla daļas ir aprīkotas ar DER, tās var turpināt pasniegt citas kravas tajā pašā izplatīšanas tīklā, apmierinot vietējās vajadzības ar vietējo paaudzi. To sauc par salu. Elektriskās sistēmas, kas var atvienoties no lielāka režģa, iesaistoties apzinātā salā, bieži sauc par mikrogridiem.
Mikrogridi variē atkarībā no viena klienta mikrogrida līdz pilna substācijas mikrotīklam, kas var ietvert simtiem atsevišķu ģeneratoru un enerģijas patērētāju. Mazas, ārpus tīkla elektriskās sistēmas nav nesen izgudrojums. Kuģi, militārās bāzes, attālie priekšpilsētas un kopienas visā pasaulē jau sen ir paļāvušies uz vietējo ražošanu un elektrības pārvaldību, lai apmierinātu savas enerģijas vajadzības. DER padara mikrotīklus par plašāku iespēju, jo enerģijas ražošanas līdzekļi tagad ir vieglāk iegūt un novietotas apkaimēs. Sabiedrības mēroga mikrotīkli var nodrošināt noturību un rezerves kopiju, piemēram, viesuļvētras.
Tehnoloģija virzās uz priekšu, lai pārvaldītu riskus, ko izraisa salas ar labāku vadības programmatūru un nodrošina tīkla pakalpojumus. Bez lielāka režģa, lai palīdzētu stabilizēt barošanas avotu, saliedēts režģis var sabojāt savienoto aprīkojumu vai ievainot darbiniekus, kuri domā, ka tas ir atvienots no enerģijas. Šī iemesla dēļ daudzas saules enerģijas sistēmas ir ieprogrammētas, lai noteiktu salu un atvienotos no režģa, ja tas notiek. Papildus mikrotīkliem daži pētnieki pēta nanogrids-gudrības elektroenerģijas sistēmas vienas ēkas mērogā.
Melns sākums
Vēl viens veids, kā Der un mikrotīkli var veicināt režģa stabilitāti, ir palīdzēt "melnā starta" procesiem, kas ieslēdzas pēc tam, kad tas ir samazinājies. Plašas elektriskās kļūmes laikā elektriskos ģeneratorus var novietot bezsaistē. Lai atgrieztos tiešsaistē, daudziem elektrības ģeneratoriem ir nepieciešams ārējs akumulators, tāpat kā automašīnas dzinējs. Lai to sasniegtu, komunālie pakalpojumi izveido melno sākuma plānus, kuros mazie ģeneratori sāk lielākus, lai nepārtraukti ienestu paaudzi tiešsaistē. Visā šajā procesā pakalpojumu atjaunošanai ir jābūt savlaicīgai, lai nodrošinātu, ka paaudze un slodze tiek nepārtraukti saskaņota. DER varētu kļūt par vērtīgu melnā starta resursu, ļaujot kopienām ar mikrotīkliem pašas sākt palaišanas procesus un nodrošināt jaudu, kas nepieciešama lielākiem ģeneratoriem.
