Beispiele dafür, wo Mikronetze verwendet werden

Mikronetze haben viele verschiedene Anwendungsfälle. Sehen Sie sich die realen Beispiele für den Einsatz von Mikronetzen an.
Kleinstnetze sind Stromnetze im kleinen Maßstab. Es handelt sich um Leistungssysteme die sowohl Strom erzeugen als auch verteilen. Einige Mikronetze sind an das Hauptstromnetz angeschlossen; andere sind nicht nach Wahl oder weil es kein Hauptstromnetz gibt, an das sie angeschlossen werden können.
Moderne weiträumige Stromnetze sind umfangreiche miteinander verbundene Systeme, die aus Millionen von Stromkunden und Tausenden von Stromgeneratoren bestehen. In Kanada und in den Vereinigten Staaten zum Beispiel erstreckt sich der Westen des Territoriums westlich der Great Plains. Es umfasst etwa 136.000 Meilen von Hochspannungsleitungen sowie Mittel- und Niederspannungsleitungen. Ein komplexes Flickenwerk von Dutzenden von Versorgungsunternehmen, Systembetreibern und anderen Unternehmen unterhält, betrieb und reguliert sie.
Mikronetze decken hingegen einen Wohnbereich ab, umfassen normalerweise keine Hochspannungsleitungen und verbinden viel weniger Verbraucher und Anbieter. Üblicherweise befinden sich private Mikronetze im Besitz und werden von derselben Einrichtung betrieben, der auch die Last gehört, die vom Mikronetz bedient wird. Öffentliche Kleinstnetze, die z. B. eine Insel bedienen, sind in der Regel im Besitz eines lokalen Stadtwerkes und werden von diesem betrieben.
Einfache Kleinstnetze gibt es bereits, solange öffentliche Stromdienstleistungen verfügbar sind. In den letzten Jahren hat der explosive Anstieg neuerbaren Stroms jedoch dazu geführt, dass mehr Mikronetze im Einsatz sind. Diese modernen Mikronetze verfügen über eine fortschrittlichere Technologie. Sie verbinden typischerweise eine Vielzahl von Anlagen, einschließlich Solaranlagen, Windturbinen, Gas- oder Dieselgeneratoren, und Batterieenergiespeicher.
Mikronetze in Inselnetzen
Inseln, die zu klein oder zu groß sind, um den Bau einer elektrischen Verbindung zum Festland zu gewährleisten, müssen ihr eigenes Mikronetz betreiben. Traditionell verlassen sich Insel-Kleinstnetze auf Dieselgeneratoren, die den gesamten oder den größten Teil ihres Stroms liefern. Generatoren eignen sich aufgrund ihres flexiblen Betriebs perfekt für Inselanwendungen. Generatoren können schnell starten, und ein Kraftwerk mit mehreren Generatoren kann einen sehr breiten Lastbereich effektiv abdecken. Flüssige Brennstoffe sind auch die traditionellen Kraftstoffe der Wahl für Inselkraftwerke, da sie leicht zu transportieren und zu lagern sind.

Viele Inseln haben jedoch festgestellt, dass ihre Einwohner zunehmend von diesem Setup gepredigt wurden. Ältere Generatoren können sich auf der lokalen Ebene auf die Luftqualität auswirken. Dies kann besonders bei Inseln, die auf Einen oder andere Inseln angewiesen sind, unerwünschte Auswirkungen haben. Für Inseln mit wenigen wirtschaftlichen Ressourcen können die Kosten für den Transport von flüssigem Kraftstoff ebenfalls eine wichtige Belastung darstellen.
Solche Inseln wenden sich der Solar- und Winderzeugung zu, um ihre Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu reduzieren. Ein intelligentes Mikronetz, das eine Kombination aus erneuerbaren Ressourcen, Generatoren und Batteriespeichersystemen integriert, kann Strom effektiv bezahlbarer und zuverlässiger machen und gleichzeitig die Umweltauswirkungen der Stromproduktion reduzieren.
Moderne Steuerungssysteme können mit allen Parametern der verschiedenen dezentralen Energieressourcen so programmiert werden, dass das Mikronetz betrieben wird, um den Einsatz von erneuerbaren Energien zu maximieren und den importierten Kraftstoffverbrauch zu minimieren. Ein wichtiger Vorteil ist eine zusätzliche Resilienz für das Netz, um Stromausfälle und Ausfälle im gesamten Netzwerk zu vermeiden.
Ein Beispiel wäre Calvert Island in British Columbia, Kanada, wo Cummins Inc. an einem Projekt zur Aufrüstung des Mikronetzes der Insel beteiligt war. Die Insel benötigte mehr Leistung, war aber ausschließlich auf die Dieselerzeugung angewiesen. Die Insel wurde zu einem Mikronetz mit Solaranlagen, Batteriespeicher und neuen Dieselgeneratoren von Cummins aufgerüstet. Durch die Aufrüstung reduzierte sich der Verbrauch fossiler Brennstoffe um 83 %.
Mikronetze an abgelegenen Standorten
Industrieanlagen und Ansiedelungen an abgelegenen Standorten ohne Zugang zu Versorgungsdienstleistungen werden mit den gleichen Schwierigkeiten konfrontiert wie Inseln. Diese Einrichtungen haben in der Vergangenheit Dieselgeneratoren verwendet. Kraftstoff muss transportiert werden, manchmal mit einem Lkw über lange Entfernungen in schwierigen Geländen. Für Minen in Nordkankanes oder in entlegenen Teilen Australiens beispielsweise können die Kosten für den Transport des Kraftstoffs leicht die Kosten des Kraftstoffs selbst überschreiten. In einigen Regionen der Welt, wie z. B. in abgelegenen Regionen Alaskas und Nordkan kanadas, muss der Kraftstofftransport auch die sich ändernden Saisons berücksichtigen, in denen Straßen- und Wasserwege Transportfahrzeuge und Schiffe ermöglichen.
Industriebetriebe benötigen darüber hinaus robuste Systeme, um die Stromversorgung zu gewährleisten. Wenn beispielsweise das Entlüftungssystem eines Bergwerks wegen eines Stromausfalls zum Stillstand kommt, können sich die Bedingungen für Arbeiter unter Tage schnell verschlechtern.
Solche Betriebe sind bestrebt, die lokal verfügbaren erneuerbaren Ressourcen zu nutzen, um Kosten zu senken und die Sicherheit zu gewährleisten. Die Reduzierung der Kraftstoffkosten bei einem großen Bergbaubetrieb um sogar einen geringen Prozentsatz kann schnell zu erheblichen Einsparungen führen.
Ein Beispiel für ein Bergbau-Mikronetz ist die Agnew-Goldmine in Westaustralien, wo Cummins am Projekt zum Bau eines Energiekomplexes zur Versorgung des Bergwerks beteiligt war. Der Standort entschied sich für ein netzunabhängiges 23-MWe-Kraftwerk aus 16 MWe Gas-, 4-MWe-Solar- und 3-MWe-Dieselstromerzeugung. Weitere 2 MWe der gasbetriebenen Stromerzeugung kamen hinzu, gefolgt von 18 MWe an Windenergie und einer 13 MWe Energiespeicherbatterie und einem fortschrittlichen Steuerungssystem. Mehr als die Hälfte der Hybridanlage mit 56 MWe-Kapazität stammt aus erneuerbaren Ressourcen.
Cummins hat auch an einem Projekt zur Aufrüstung der Stromversorgung im Yachthafen Fisherman's Landing vor Vancouver Island in British Columbia, Kanada teilgenommen. Während des Sommers beherbergt der Yachthafen große Jachten, auf denen die Jachten mit elektrischem Service versorgt werden. Infolgedessen würde der elektrische Verbrauch des Yachthafens erhebliche saisonale Änderungen erfahren. Der Yachthafen installierte ein Mikronetz mit Solarstrom für die Nebensaison und die Dieselerzeugung für die Hochsaison. Dank des neuen Mikronetzes können Sich Yachtbesitzer jetzt an den elektrischen Service des Yachthafens anschließen und ihre An Bordmotoren und Generatoren ausschalten, um den leisen und ruhigen Desolation Sound zu genießen.
Mikronetze zur Erzeugung vor Ort
Mikronetze sind nicht nur in abgelegenen Gebieten. Jede Einrichtung, die mehrere Lasten und mehrere Erzeugungsressourcen vor Ort integrieren möchte, sollte in Erwägung ziehen, ein Mikronetz zu bauen, unabhängig davon, ob eine Verbindung zum Hauptstromversorgungsnetz verfügbar ist oder nicht.
Militärstützpunkte nutzen auf ihren Anlagen oft Mikronetze aus Sicherheitsgründen, obwohl sie an ein Stromnetz angeschlossen sind. Auf Hawaii zum Beispiel ist die US-Marine dabei, ein umfangreiches Mikronetz für Pearl Harbor-Hickams zu errichten. Das Projekt der Marine umfasst mehrere hundert Megawatt Solarerzeugung, Energiespeicherung sowie ein umfangreiches elektrisches Rückgrat, das Dutzende von Gebäuden und Einrichtungen miteinander verbindet. Außerhalb von Versorgungslasten versorgen die Stromerzeugungsanlagen der Marine das lokale Versorgungsunternehmen mit Strom.
Andere Einrichtungen entscheiden sich möglicherweise für den Bau eines Mikronetzes, um lediglich die Strom- und Energiekosten zu senken. Mit intelligenten Steuerungen können Kleinstnetz-Verbraucher je nach wirtschaftlicher leistung zwischen Netzservice und Selbsterzeugung umschalten.
Ein Netzwerk von Mikronetzen, das aus verschiedenen verteilten Energieressourcen besteht, die am Hauptnetz angeschlossen sind, erhöht auch die Widerstandsfähigkeit des gesamten elektrischen Systems, da der Netzbetreiber diese Ressourcen nach Bedarf verwerten kann. Da vor Ort zusätzliche Erzeugung erzeugt und verbraucht wird, verringert dies den Druck auf das Stromnetz und führt zu weniger Investitionsbedarf für Upgrades am Vertriebsnetz.
Jedoch und dort, wo Mikronetze eingesetzt werden, bedeuten die intelligenten Systeme und Technologien, die jetzt zur Integration erneuerbarer Ressourcen in lokale Stromsysteme zur Verfügung stehen, dass Eigentümer wirtschaftlich und gesellschaftlich die Möglichkeit haben, erneuerbare Energien zu nutzen und gleichzeitig von kosteneffizienten Strom zu profitieren.
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