Povpraševanje po električni energiji vstopa v novo obdobje rasti.
Veliki podatkovni centri, električna vozila,-zmogljivo polnjenje in industrijska elektrifikacija dodajajo znatne nove obremenitve energetskim sistemom. Izziv ni le, koliko električne energije bo potrebno, ampak tudikje in kdaj se bo to povpraševanje pojavilo.
Nov podatkovni center, industrijska proizvodna linija ali polnilno vozlišče lahko ustvari veliko obremenitev na eni lokaciji. Lokalne razdelilne postaje, transformatorji in distribucijska omrežja morda niso bili zasnovani za to raven povpraševanja.
Tradicionalna širitev omrežja je še vedno bistvenega pomena, vendar lahko novi prenosni vodi, transformatorske postaje in posodobitve povezav zahtevajo znatne naložbe, načrtovanje, pridobitev dovoljenj in čas gradnje. Porazdeljena energija ne more nadomestiti omrežja, lahko pa pomaga podjetjem in lokalnim omrežjem pri obvladovanju povpraševanja, medtem ko jih večja infrastruktura dohiti.
Naraščajoče lokalno povpraševanje po električni energiji prehiteva širitev omrežja
Veliki podatkovni centri, električna vozila in industrijska elektrifikacija ustvarjajo vse bolj koncentrirano lokalno povpraševanje po energiji. Hitre-polnilne postaje, širitve tovarn in podatkovni centri lahko hitro potisnejo transformatorje in omrežne povezave blizu njihovih meja. Vendar nove transformatorske postaje, daljnovodi in posodobitve povezav pogosto zahtevajo leta načrtovanja, odobritve in gradnje. Izziv torej ni le proizvesti več električne energije, temveč uskladiti povpraševanje, zmogljivost omrežja in časovni razpored. Porazdeljeni energetski sistemi lahko pomagajo zmanjšati to vrzel.
Kaj vključuje lokalni distribucijski energetski sistem?
Porazdeljena energija najbolje deluje kot integriran sistem in ne kot zbirka neodvisnih naprav.
Tipičen komercialni ali industrijski sistem lahko vključuje naslednje komponente.
1. Strešna sončna energija
Strešni fotovoltaični sistemi proizvajajo elektriko blizu mesta porabe.
Za tovarne, skladišča, poslovne zgradbe in podatkovne objekte z ustrezno strešno površino lahko-sončna energija na lokaciji zmanjša uvoz električne energije podnevi in količino energije, ki mora preiti skozi lokalno omrežje.
Vendar je sončna energija odvisna od vremena in časa dneva. Morda se ne ujema natančno s profilom povpraševanja spletnega mesta, zato samo solarna energija ne more v celoti rešiti težav s-zmogljivostjo povezave ali največjo-obremenitvijo.
Njegova vrednost se poveča, ko je usklajen s skladiščnimi in prilagodljivimi obremenitvami.
2. Komercialno in industrijsko shranjevanje energije
Shranjevanje baterije loči čas generiranja od časa porabe.
Lahko se polni, ko je proizvodnja sonca visoka ali je povpraševanje po omrežju razmeroma nizko, nato pa se izprazni, ko se lokacija približa meji moči ali se cene električne energije zvišajo.
Za komercialne in industrijske uporabnike lahko shranjevanje podpira:
Vrhunsko britje
Premikanje energije
Sončna lastna-poraba
Rezervno napajanje
Podpora za-obremenitev
Upravljanje kakovosti energije-
Zmanjšana kratkotrajna-obremenitev transformatorjev in napajalnikov
To je neposredno povezano s prejšnjo razpravo v"Zakaj shranjevanje energije postaja bistvena infrastruktura, ne izbirna oprema."
Skladiščenje postaja infrastruktura, ker daje lokalnemu energetskemu sistemu nekaj, česar samo sončna proizvodnja ne more zagotoviti:nadzor nad uporabo električne energije.
3. Obvladljive obremenitve
Vsako električno breme ne sme delovati s polno močjo ob določenem času.
Nekatere industrijske procese, sisteme HVAC, opremo za ogrevanje vode, hladilno opremo, črpalke in polnilne obremenitve je mogoče prilagoditi v sprejemljivih mejah delovanja.
Ni nujno, da nadzorovana obremenitev porabi manj energije. Namesto tega se del njegove porabe odmakne od obdobij, ko je omrežje ali lokacija pod pritiskom.
Primeri vključujejo:
Začasno zmanjšanje ne-nekritične opreme
Osupljiv zagon-velikih motorjev
Prilagoditev potrebe po hlajenju znotraj sprejemljivega temperaturnega območja
Zakasnitev izbranih sej polnjenja
Načrtovanje energijsko-intenzivne proizvodnje v-obdobjih nižjega povpraševanja
Ta vrsta prilagodljivosti povpraševanja je pogosto cenejša od gradnje dovolj proizvodnih in omrežnih zmogljivosti za vsako možno konico.
4. Naprave za polnjenje električnih vozil
Infrastrukturo za polnjenje je treba obravnavati kot del energetskega sistema lokacije in ne kot izolirano obremenitev.
Nenadzorovano polnjenje omogoča vsakemu vozilu, da porabi največjo moč, ko je priključeno. To lahko povzroči vrh, ki je daleč nad običajnim povpraševanjem spletnega mesta.
Pametno polnjenje lahko namesto tega dodeli moč glede na:
Čas odhoda vozila
Stanje napolnjenosti baterije
Prednost polnilnika
Na voljo sončna energija
Zmogljivost baterije
Omejitve povezav spletnega mesta
Cene električne energije
Za skladišče voznega parka ali polnilno postajo za-težke tovornjake lahko to usklajevanje znatno zmanjša največjo moč, črpano iz omrežja.
Dvosmerno polnjenje lahko ustvari dodatno prilagodljivost v ustreznih aplikacijah. Ameriško ministrstvo za energijo ugotavlja, da lahko električna vozila potencialno oskrbujejo zgradbe ali omrežje prek omrežnih sistemov-na-zgradbo in vozilo-na-omrežja, ki dopolnjujejo sončne in druge porazdeljene vire.
5. Upravljanje z energijo EMS
Sistem upravljanja z energijo je tisto, kar ločeno opremo spremeni v usklajen lokalni energetski sistem.
EMS spremlja proizvodnjo, porabo, cene električne energije, stanje baterije, povpraševanje po polnilniku in omejitve omrežja. Nato se odloči, kdaj naj deluje vsako obvladljivo sredstvo.
Praktični EMS lahko usklajuje:
Proizvodnja sončne energije na strehi
Polnjenje in praznjenje baterije
Grid uvoz in izvoz
Proizvodne obremenitve
Gradbene obremenitve
EV polnilniki
Rezervna{0}}rezerva energije
Čas--porabe tarife električne energije
Brez usklajenega nadzora lahko solarna energija, shranjevanje in polnilniki delujejo drug proti drugemu. Na primer, baterija bi se lahko polnila iz omrežja v času največje obremenitve, medtem ko se polnijo tudi vozila.
Učinkovit EMS preprečuje te konflikte in upravlja stran v skladu z jasnimi prioritetami.
6. Interakcija mreže
Distribuirani energetski sistem običajno ostane povezan s širšim električnim omrežjem.
Cilj ni ves čas delovati neodvisno. Cilj je bolj inteligentna interakcija z mrežo.
Odvisno od lokalnih predpisov in tehničnih pogojev lahko sistem:
Omejite največji uvoz omrežij
Izogibajte se čezmernemu izvozu sončne energije
Odziv na signale komunalnih potreb
Zagotovite odziv na povpraševanje
Ohranite rezervno zmogljivost
Sodelujte v podpornih-programih omrežja
Med izpadom začasno deluje kot mikroomrežje
Ameriško ministrstvo za energijo opisuje virtualne elektrarne kot usklajene skupine virov, kot so sončna energija na strehah, baterije za--števci, električna vozila, polnilniki, pametne zgradbe ter prilagodljiva komercialna in industrijska bremena. Ko so združeni in nadzorovani, lahko ti viri pomagajo uravnotežiti ponudbo in povpraševanje po električni energiji ter zagotavljajo storitve, podobne običajnim energetskim sredstvom.
Kako porazdeljena energija zmanjša pritisk
Največja prednost porazdeljene energije ni v tem, da ustvarja neomejeno količino nove električne energije. To je, da omogoča učinkovitejšo uporabo obstoječih proizvodnih in omrežnih zmogljivosti.
Usklajen sistem lahko zmanjša pritisk na več načinov:
- Ustvari lokalno:Sončna energija na strehi zmanjša del dnevnega povpraševanja po omrežju.
- Premikajte energijo skozi čas:Stroški shranjevanja med-obdobji nižjega povpraševanja in praznjenja med konicami.
- Nadzor, ko bremena delujejo:Prilagodljiva oprema in pametno polnjenje preprečujeta nepotrebno sočasno povpraševanje.
- Omejite vrhove mesta:Nadzor EMS ohranja objekt znotraj dogovorjene omejitve-uvoza omrežja.
- Zmanjšajte izvozni stres:Shranjevanje in nadzor obremenitve absorbirajo-več sončne energije na mestu.
- Podpora odpornosti:Baterije lahko vzdržujejo kritične obremenitve med kratkimi prekinitvami.
- Uskladi z mrežo:Spletna mesta se lahko odzovejo na zunanje signale, namesto da delujejo kot pasivni potrošniki.
Ti ukrepi lahko pomagajo odložiti nekatere lokalne nadgradnje, izboljšati ekonomičnost projekta ali omogočiti priključitev novih bremen znotraj obstoječih omejitev.
Vendar je rezultat močno odvisen od zasnove sistema. Premajhna baterija, slabo načrtovan urnik polnjenja ali šibka strategija nadzora lahko prinesejo malo praktičnih koristi.
Preprost primer
Razmislite o industrijski lokaciji z največjo omrežno povezavo 2 MW.
Njegova običajna proizvodna obremenitev je 1,4 MW. Podjetje nato namesti več hitrih polnilnic, ki bi lahko dodale še 1 MW, če bi delovale sočasno.
Brez nadzora bi lahko skupno povpraševanje doseglo 2,4 MW in preseglo omejitev priključkov.
Lokalni energetski sistem bi se lahko odzval z:
Dobava dela dnevne obremenitve iz sončne energije na strehi
Uporaba shranjevanja baterije med konico polnjenja
Začasno zmanjšanje moči polnilnika
Osupljivo polnjenje vozila
Prestavljanje izbranih ne{0}}kritičnih obremenitev
Ohranjanje celotnega uvoza v omrežje pod 2 MW z nadzorom EMS
Sistem ni odpravil potrebe po električni energiji. Preprečil je, da bi vsa zahteva dosegla omrežje v istem trenutku.
Zaključek
Naraščajoče povpraševanje po električni energiji ne povečuje samo količine energije, ki jo svet potrebuje. Prav tako ustvarja nov pritisk na določenih mestih in v določenih regijah.
Podatkovni centri zahtevajo velike in stabilne napajalnike. Industrijska elektrifikacija dodaja nove proizvodne obremenitve. Električna vozila in-zmogljivi polnilniki ustvarjajo koncentrirane konice. Medtem lahko tradicionalna širitev omrežja traja dlje, kot so pripravljeni ali sposobni čakati številni komercialni projekti.
Lokalni energetski sistem, zgrajen okoli strešne sončne energije, komercialnega in industrijskega skladiščenja, nadzorovanih obremenitev, pametnega polnjenja, nadzora EMS in interakcije v omrežju, lahko pomaga odpraviti del te vrzeli.
Njegov namen ni zamenjava električnega omrežja. Namen je narediti spletno stran bolj prilagodljivo, predvidljivo in enostavnejšo za omrežje.
Kot je razloženo v"Zakaj shranjevanje energije postaja bistvena infrastruktura, ne izbirna oprema,"shranjevanje je osrednjega pomena za ta prehod. Toda shranjevanje ima največjo vrednost, če je združeno z lokalno proizvodnjo, inteligentnim nadzorom obremenitve in usklajeno interakcijo v omrežju.
SINELINKdobavlja fotovoltaične kable, konektorje, komercialne in industrijske sisteme za shranjevanje energije in sorodne komponente za projekte porazdeljene energije. Podpiramo izvajalce EPC, distributerje in kupce projektov pri izbiri izdelkov, tehnični dokumentaciji, usklajevanju certificiranja in projektno{1}}konfiguraciji sistema.