Vir: Energy.gov
Preprosto povedano, potrebujemo zanesljivo in varno energijsko omrežje. Dva načina za zagotavljanje neprekinjene električne energije ne glede na vreme ali nepredvideni dogodek sta z uporabo porazdeljenih energetskih virov (DER) in mikrogradov. DER proizvajajo in oskrbujejo elektriko v majhnem obsegu in se razprostirajo po širokem območju. Sončni paneli na strehi, rezervne baterije in zasilni dizelski generatorji so primeri DER. Medtem ko so tradicionalni generatorji povezani z visokonapetostnim prenosnim omrežjem, so DER priključeni na distribucijsko mrežo z nižjo napetostjo, kot so rezidence in podjetja.
Mikrogridi so lokalizirana električna omrežja, ki se lahko odklopijo iz glavnega omrežja za samostojno delovanje. Ker lahko delujejo, ko je glavna omrežja upada, lahko mikrogridi okrepijo odpornost na omrežje, pomagajo ublažiti motnje omrežja in delujejo kot omrežni vir za hitrejši odziv in obnovitev sistema.
Porazdeljeni energetski viri
Sončni der je mogoče zgraditi na različnih lestvicah-tudi ena majhna sončna plošča lahko zagotovi energijo. Dejansko približno tretjino sončne energije v ZDA proizvajajo majhne sončne sonce, kot so instalacije na strehi. Gospodinjske sončne instalacije se imenujejo zakulisno sonce; Merilnik meri, koliko električne energije potrošnik kupi od uporabnosti. Ker distribuirano sončno energijo "zaostaja", kupci ne plačajo uporabnosti za ustvarjeno sončno energijo.
Stroški lastništva DER se razlikujejo od države do države in med komunalnimi podjetji. Eden od načinov, kako se določi račun za elektriko, je z neto merjenjem, kjer komunalne storitve izračunajo skupno moč, ki jo ustvari strankin osončje, in jo odštejejo od skupne moči, ki jo kupec porabi. Stranke so zaslužene za znesek moči, ki jo dobavijo v omrežje.
DER bi lahko v bistvu spremenil način delovanja električne omrežja. Z DER se moč ustvari prav tam, kjer se uporablja, in ga je mogoče povezati z drugimi DER, da optimizira njegovo uporabo. Gospodinjstva in drugi potrošniki električne energije so tudi proizvajalci s krajšim delovnim časom, ki prodajajo presežno generacijo omrežju in drug drugemu. Skladiščenje energije, kot so baterije, je mogoče tudi razdeliti, kar pomaga zagotoviti moč, ko sončni ali drugi DER ne ustvarjajo energije. Električni avtomobili lahko celo shranijo odvečno energijo v baterijah prostih avtomobilov. DER lahko vključuje tudi nadzorovane obremenitve, kot so grelniki vode ali klimatske naprave, ki jih lahko uporabnik uporabi za preusmeritev porabe energije stran od največjih ur. Medtem ko je bila omrežja zasnovana tako, da ustvarja moč na velikih objektih in jo premika skozi prenosno omrežje v distribucijsko mrežo za porabo, DER omogoča lokalno proizvodnjo in porabo električne energije.
Otoki in mikrogride
Distribucijska omrežja so ranljiva za izpade, ki lahko vplivajo na velike regije in milijone ljudi in podjetij, zlasti zaradi ekstremnih, uničujočih vremenskih dogodkov. Ko so deli omrežja opremljeni z DER, lahko še naprej služijo drugim obremenitvam v istem distribucijskem omrežju in izpolnjujejo lokalne potrebe z lokalno generacijo. Temu pravimo Islanding. Električne sisteme, ki se lahko odklopijo iz večjega omrežja, ki se ukvarjajo z namernim otokom, se pogosto imenujejo mikrogridi.
Mikrogridi se razlikujejo po velikosti od mikro-mikro-mikro-mikro-mikro rid, ki lahko vključujejo na stotine posameznih generatorjev in potrošnikov moči. Majhni električni sistemi zunaj omrežja niso nedavni izum. Ladje, vojaške baze, oddaljene odprtine in skupnosti po vsem svetu se že dolgo zanašajo na lokalno generacijo in upravljanje z električno energijo, da bi zadovoljili svoje energijske potrebe. DER naredijo mikrograde bolj razširjena možnost, saj se sredstva proizvodnje energije zdaj lažje pridobijo in postavljajo v soseskah. Mikrogridi v skupnosti lahko nudijo odpornost in varnostno kopijo med in po nesrečah, kot so orkani.
Tehnologija napreduje za obvladovanje tveganj, ki jih povzroča otok z boljšo nadzorno programsko opremo in za zagotavljanje storitev omrežja. Brez večje mreže, ki bi pomagala stabilizirati napajanje, bi lahko otoška mreža poškodovala povezano opremo ali poškodovala delavce, ki menijo, da je odklopljena od moči. Zaradi tega so številni sistemi sončne energije programirani tako, da zaznajo otok in odklopite iz omrežja, če se zgodi. Poleg mikrogradov nekateri raziskovalci preučujejo nanogrids-Smart električne sisteme na lestvici ene same stavbe.
Črni začetek
Drug način, kako lahko DER in mikrogridi prispevajo k stabilnosti omrežja, je pomoč pri procesih "Black Start", ki vklopijo moč, potem ko se je znižala. Med razširjeno električno okvaro lahko električne generatorje postavite brez povezave. Da se vrnete na splet, mnogi električni generatorji potrebujejo zunanjo baterijo, tako kot to počne avtomobilski motor. Da bi to dosegli, pripomočki ustvarijo načrte črnega zagona, v katerih majhni generatorji začnejo večje, da vztrajno prinašajo generacijo na spletu. V tem postopku mora biti obnova storitev dobro premikana, da se zagotovi, da se ustvarjanje in obremenitev nenehno ujemata. DER bi lahko postal dragocen vir Black Start, saj bi skupnostim z mikro ridami omogočil, da začnejo samostojno zagon in zagotovijo zmogljivost, potrebne za zagon večjih generatorjev.
