Kaj je mikrosistem v elektroenergetskem sistemu in kako deluje? Pride velika nevihta. V celotnem okrožju zmanjka elektrike. Za lokalno bolnišnico to ni nevšečnost, temveč kriza. Toda medtem ko je soseska temna, je bolnišnica v redu. Luči so prižgane. Življenjska podpora deluje. Operacije se nadaljujejo. To ni čarovnija. To je mikromrežje. Vsi uporabljamo več energije kot kdaj koli prej, glavno omrežje pa se stara. Če si ne morete privoščiti izgube energije, morate razumeti, kaj je mikroomrežje.
Kamada Power 100kWh sistemi za shranjevanje baterij
Kamada Power 200kWh sistemi za shranjevanje baterij
Razumevanje osnov mikroomrežja
Kaj je torej mikroomrežje? To je majhno lokalno električno omrežje. Deluje lahko samostojno ali pa se poveže z glavnim omrežjem. Predstavljajte si ga kot osebno, samostojno omrežje za določen kraj. Tovarna, kampus, karkoli.
Mikromrežo sestavljajo štirje glavni deli. To je to.
- Generatorji. Kjer se ustvarja moč. Lahko so to dizelski generatorji, lahko so to sončni kolektorji. Ni pomembno.
- Shranjevanje energije. To je ključ. Skoraj vedno gre za veliko banko industrijskih baterij, kot so natrijevo-ionske baterije. Ko energije ne potrebujete, jo shranjujejo, ko jo potrebujete, in jo vrnejo, ko jo potrebujete.
- Obremenitve. Stvari, ki uporabljajo moč. HVAC vaše stavbe. Težka industrijska oprema na tleh vaše tovarne.
- Nadzorni sistem. Možgani. Ta krmilnik, pogosto povezan z BMS, sprejema vse odločitve o tem, kam bo šla energija, sekundo za sekundo.
Pri tem boste naleteli na dve glavni vrsti: priključitev na omrežje in . otočno. Mikroomrežje, ki je priključeno na omrežje, lahko električno energijo prodaja nazaj javnemu podjetju. Otočno omrežje je popolnoma samostojno. Mora biti. Pomislite na oddaljen rudnik ali vojaško oporišče.
Ključni parametri mikrosistema
Za jasnejšo predstavo vam predstavljamo nekaj tipičnih podatkov za komercialne mikroomrežja.
| Parameter | Tipičen obseg | Opombe / Vir |
|---|
| Kapaciteta mikromrežja | 100 kW - 10 MW | Standard IEEE 2030.7, 2022 |
| Velikost shranjevanja energije | 200 kWh - 5 MWh | Podatkovna zbirka NREL o mikromrežah |
| Trajanje največje obremenitve | 1-24 ur | Odvisno od profila lokalnega povpraševanja |
| Delež obnovljivih virov | 20% - 100% | US DOE, Sandia Labs |
| Trajanje otoškega načina | 30 min - 72 ur | Standard IEEE 2030.7 |
| ROI | 3-7 let | Komercialni mikroomrežni projekti v ZDA, 2023 |
| Zmanjšanje emisij ogljika | 10% - 60% | NREL, 2022 |
| Stroški na kW | $1,000 - $4,000 | DOE EERE, 2023 |
Kako deluje mikroomrežje
Naloga mikrosistema je upravljanje pretoka energije. Inteligentno. Nadzorni sistem nadzoruje vse in ves čas. Proizvodnjo energije, stanje akumulatorjev, povpraševanje v stavbah. Recimo, da je sončen dan. Sončni kolektorji proizvajajo več energije, kot jo potrebujete. Krmilnik to opazi in pošlje dodaten sok v vaš natrijevo-ionska baterija. Enostavno. Potem pride oblak ali se zažene velik stroj. Krmilnik takoj vzame energijo iz baterij, da pokrije obremenitev. To je nenehno vzpostavljanje ravnovesja.
To se doseže z nadzornimi strategijami.
| Strategija nadzora | Opis | Učinkovitost / koristi | Vir: |
|---|
| Centraliziran nadzor | Vse komponente upravlja en sam krmilnik. | Visoka usklajenost, optimizirano delovanje | Standard IEEE 2030.7 |
| Decentraliziran nadzor | Lokalni krmilniki upravljajo komponente | Večja odpornost na neuspehe | Vodnik NREL za mikroomrežja, 2022 |
| Prediktivni nadzor / nadzor na podlagi umetne inteligence | Napovedovanje in ML za obremenitev in proizvodnjo | Zmanjšanje stroškov 5-15%, večja uporaba obnovljivih virov | Laboratorij Sandia, 2023 |
Najpomembnejša funkcija pa je otočni način. Ob izpadu glavnega omrežja se mikrosistem odklopi. To se zgodi v delčku sekunde. Nato vaš objekt napaja z lastnimi viri. Za podatkovni center to pomeni, da ne pride do izgube podatkov. Za tovarno pomeni, da se ne zapre. Ta takojšnji preklop je bistvo odpornosti. V tem je bistvo.
Aplikacije in primeri uporabe
Kje se te stvari dejansko uporabljajo? Povsod.
| Vrsta mikrokrižnice | Tipični primer uporabe | Prednosti | Ključne reference |
|---|
| Mikroomrežje Skupnosti | Stanovanjske soseske, kampusi | Lokalna energetska avtonomija, zmanjševanje porabe energije v konicah | NREL, 2022 |
| Industrijsko mikrokrižišče | Tovarne, skladišča | Zanesljivost, optimizacija stroškov, vključevanje obnovljivih virov | IEEE PES, 2023 |
| Oddaljeni mikroomrežje / mikromrežje zunaj omrežja | Otoki, podeželska območja, vojaške baze | Neodvisno delovanje, energetska varnost | Sandia Labs, 2022 |
| Hibridni mikroomrežje | Kombinirani priključek na omrežje + otočni priključek | Prilagodljivost, vključevanje obnovljivih virov | Poročilo ameriškega ministrstva za gospodarstvo o mikroomrežju, 2023 |
Bolnišnice jih uporabljajo, ker si ne morejo privoščiti neuspeha. Nikoli. Podatkovni centri potrebujejo 100% časa delovanja. Univerze jih uporabljajo, da zmanjšajo račune za elektriko. Resnično pogosta uporaba je za velika skladišča. Pomislite na to. Imate floto električnih viličarjev. Nenehno se morajo polniti. Pri tem ne morete biti odvisni od glavnega omrežja.
Prednosti uvedbe mikroomrežja
Zakaj bi moralo vaše podjetje to skrbeti? Ker je izkupiček resničen.
- Ostaneš na spletu. Mikromrežje zagotavlja delovanje vašega podjetja, ko pride do izpada omrežja. Obdobje.
- Prihranite denar. Uporabite shranjeno energijo iz baterije v najdražjih urah. Temu pravimo "zmanjševanje porabe v konicah" in s tem neposredno zmanjšate račun za elektriko.
- Lahko ste zeleni. Mikroomrežja so najboljši način za povezovanje sončne in vetrne energije. To zmanjšuje vaš ogljični odtis. Velika zmaga, če imate cilje ESG.
- Lahko zaslužite denar. Vaš mikrosistem lahko celo pomaga večjemu omrežju in za to lahko dobite plačilo. To je še en potencialni vir prihodkov.
Izzivi in premisleki
Ni vedno lahko. Bodimo resnični. Začetni stroški so visoki. Vendar se vam ta denar pogosto povrne v 3-7 letih. Krmiljenje je zapleteno, zato potrebujete pravi inženiring, da ga pravilno izvedete. In da, sodelovanje s komunalnim podjetjem je lahko neprijetno, vendar so pravila vedno boljša.
Prihodnji trendi v tehnologiji mikroomrežij
Ta prostor se hitro spreminja. Zdaj se močno uveljavlja upravljanje z umetno inteligenco, ki se nauči vaših energijskih vzorcev. Hibridni mikromrežniki da so kombinirani viri energije zdaj standard. Resnica je, da z gradnjo pametnejših mest mikromrežja so . temelj.
Zaključek
To je bistvo. Mikromrežje ni rezervni generator. Je energetska strategija. Zagotavlja vam odpornost, prihrani vam denar in pomaga pri zagotavljanju trajnosti. Ustvarite svoj zasebni otok energije. To je strateška naložba v to, da lahko ohranite odprta vrata.
Če se sprašujete, ali je mikroomrežje za vas smiselno, stopite v stik z nami. Naši inženirji vam lahko pomagajo. Naročite se na neobvezujoč klic. Preučili bomo vaše potrebe po električni energiji in poiskali pravo nastavitev.
POGOSTA VPRAŠANJA
Kaj se zgodi, ko mikrosistem izgubi povezavo z glavnim omrežjem?
Krmilnik zazna težavo in preklopi stikalo. Takoj. Odklopi se od omrežja in začne delovati na lastno energijo in baterije. Verjetno ne boste videli niti utripanja luči.
Kako dolgo lahko mikroomrežje deluje samo?
Odvisno od tega, kako je bil zgrajen. Kako velika je baterija? Koliko energije lahko proizvede na kraju samem? Nekatere so narejene tako, da lahko preživijo nevihto nekaj ur. Kritični objekti, kot je bolnišnica, so lahko pripravljeni za delovanje več dni.
Kakšna je dejanska donosnost teh stvari?
V ZDA in Evropi je povratna doba običajno od 3 do 7 let. Donosnost naložbe izhaja iz prihranka denarja na računu, da. Vendar pa je velik del tega tudi denar, ki ga ne izgubijo, če se izognejo izklopu med izpadom električne energije.
Ali lahko mikromrežo uporabljam s svojimi starimi dizelskimi generatorji?
Da. Dober hibridni mikrosistem je zasnovan za to. Dizelski generatorji so integrirani skupaj s sončno energijo in baterijami. Vse skupaj upravlja osrednji krmilnik, ki vedno izbere najcenejši in najčistejši vir energije, ki ga ima na voljo.