Rodzaje rozproszonych zasobów energii

W ciągu ostatniej dekady szybko rozwinęły się rozproszone zasoby energii (DERs). Ich ekspansja jest jedną z najbardziej istotnych zmian, jakich doświadczył sektor wytwarzania energii w tym okresie. 

Jeśli branża ders jest dla Ciebie nowa, nie zapominaj sprawdzić, dzierne są rozproszone zasoby energii i jak działają zanim się pojawią.

Właściciele domów i firmy instalują regulatory emisji spalin w celu obniżenia rachunki za energię i posiadania zasilania rezerwowego w przypadku przerw w dostawie prądu. 

Przedsiębiorstwa użyteczności publicznej i niezależni producenci zasilania (IPP) instalują wartości DERs jako samodzielne aktywa sieci, aby świadczyć różnorodne usługi sieciowe. Coraz częściej branża koncentruje się na agregacji systemów koorgetycznych do zastosowań domowych i komercyjnych w celu zapewnienia usług na rzecz sieci energetycznej. Istnieje kilka doładowania rozproszonych zasobów energii w tych przypadkach zastosowaniach, w tym bilansowanie odroczynia i generowania przekładni. 

Rejestratory te obejmują kilka kategorii małych i modułowych technologii wytwarzania elektryczności. Oto główne z nich:

Mała woda jako rozproszony zasób energii

Energia wodna pozostaje jedną z najczęściej stosowanych form energii renewable. 

Elektrownie wodne o każdej skali istnieją, od ogromnych zapór władz Tennessee Valley Authority, po małe turbiny rzeczne, które dostarczają kilka kw mocy. Mała hydro składa się z jednostek mniejszych niż 5 MW, choć definicje są różne. Małe jednostki wodne zazwyczaj nie wymagają zapory, więc mają mniejszy wpływ na środowisko niż duże projekty i mogą być budowane przy mniejszej redukacie. 

Małe jednostki wodne są budowane wszędzie tam, gdzie dostępne są strumienie, rzeki i inne zasoby wodne, co oczywiście skutkuje bardzo rozproszonym modelem rozwoju.

Energia słoneczna jako rozproszone źródło energii

Panele słoneczne są jedną z szybko rozwijających się technologii wytwarzania energii. 

W sektorze budownictwa mieszkaniowego, komercyjnego i przemysłowego rozwój energii słonecznej był promowany przez politykę prognozowania mocy i pomiaru netto, a także szybko obniżające się ceny energii elektrycznej dla tablic słonecznych. W ramach programów opartych na paszach przedsiębiorstwa użyteczności publicznej są zobowiązane do zakupu energii słonecznej od właścicieli domów i firm, zazwyczaj w atrakcyjnym tempie. 

Tymczasem zasady pomiaru netto pozwalają producentom energii słonecznej na odliczenie produkowanej przez siebie energii elektrycznej na poczet ich zużycia. W miejscu, w którym taka polityka jest obowiązująca, w związku z tym znaczne ilości energii słonecznej stały się zintegrowane z szerszą siecią elektryczną.

Regulacja zapotrzebowania jako rozproszone źródło energii

Systemy reagowania na zapotrzebowanie istnieją również od dawna. 

Tradycyjnie składały się one z umów między przedsiębiorstwami energetycznymi a zakładami przemysłowymi o dużych obciążeniach elektrycznych. Gdy przedsiębiorstwo energetyczne zadzwoni, fabryka wyłączy zestaw dużych maszyn lub grzejników, co z kolei zmniejszy obciążenie sieci. 

Ostatnio systemy reagowania na zapotrzebowanie trendowały w kierunku jeszcze bardziej rozproszonej formy. 

Zmiany w środowisku regulacyjnym umożliwiły właścicielom domów i małych przedsiębiorstw udział w agregatach reagowania na zapotrzebowanie. Obciążenie z jednego domu nie jest znaczące pod względem bilansowania sieci. Jednak w połączeniu z obciążeniem z kilku tysięcy domów stanowi DER, który przedsiębiorstwa użyteczności publicznej bardzo cenią.

Magazynowanie energii z akumulatora jako rozproszone źródło energii

Magazynowanie energii z akumulatorów rozwija się w szybkim tempie od czasu, gdy w 2016 r. stał się głównym liderem technologii w sektorze energetycznym. 

Większość stacjonarnych systemów akumulatorów w użyciu lub w budownictwie korzysta obecnie z akumulatorów litowo-jonowych tego samego rodzaju, które zasilają telefony i pojazdy elektryczne, ale inne rodzaje technologii magazynowania energii stacjonarnej są czasami używane w zastosowaniach związanych z zasilaniem. Na przykład akumulatory Flow to powstająca kategoria akumulatorów do magazynowania energii, które wykorzystują ciekły elektrolit i mogą być wykonane z myślą o długim czasie, przezwyciężając wiele wyzwań technologicznych związanych z akumulatorami litowo-jonowymi.

Istnieją systemy magazynowania energii akumulatorów we wszystkich skalach, od dużych scentralizowanych systemów o pojemności kilkuset megawatogodzin po domowe ogniwa elektryczne o mocy znamionowej wynoszącej kilka kw/godz. Te ostatnie mogą być włączane do agregatów wirtualnych elektrowni wraz z umowami na reagowanie na zapotrzebowanie. Agregaty magazynowania energii do zastosowań domowych to w rzeczywistości innowacja, która dopiero niedawno została wdrożona na dużą skalę.

Agregaty prądotwórcze jako rozproszone zasoby energii

Autonomiczne agregaty prądotwórcze są popularnym wyborem dla wielu firm i właścicieli domów. Agregaty prądotwórcze do zastosowań domowych i składne są zazwyczaj wykorzystywane do zapewniania zasilania rezerwowego. 

W przypadku centrów danych, szpitali, centrów kontroli ruchu lotniczego i wielu innych rodzajów działań przerwy w dostawie prądu mogą prowadzić do znaczących negatywnych konsekwencji, więc rezerwowe agregaty prądotwórcze są przechowywane na miejscu w przypadku przerw w dostawie prądu. 

Niektóre zakłady wykorzystują również agregaty prądotwórcze na miejscu w normalnych czasach w celu optymalizacji profilu energetycznego. Przez większość czasu agregaty te zaspokajają potrzeby obiektu i nie są połączone ze sobą w sposób, który pozwala im eksportować energię. 

Coraz częściej jednak menedżerowie obiektów mogą wchodzić w umowy zakupu energii (PPA) z zakładami energetycznymi lub z prywatnymi dostawcami energii, którym dostarczają energię za pośrednictwem sieci. Z ekonomicznego punktu widzenia ma to duży sens. Dlaczego rezerwowe agregaty prądotwórcze mogą być wykorzystywane do zarabiania pieniędzy tylko przez 99% czasu? 

Nie tylko duże agregaty prądotwórcze przemysłowe mogą być wykorzystywane do eksportowania energii do sieci. Agregaty prądotwórcze na małą skalę do zastosowań komercyjnych i domowych mogą być również potencjalnie zagregowane w wirtualne elektrownie w taki sam sposób, jak systemy reagowania na zapotrzebowanie i systemy akumulatorów.

Nadchodzące technologie rozproszonych zasobów energii

Rozproszone zasoby energii to dziedzina, która szybko się zmienia.  

Kilka nadchodzących technologii będzie prawdopodobnie osiągnąć szeroką atrakcyjność w ciągu następnej dekady lub dwóch. Na przykład ogniwafuelowe opierają się na technologiach, które mają znacznie niedosyt. Chociaż ich koszt pozostaje zbyt wysoki w zastosowaniach głównego zastosowania, wiele firm i instytucji badawczych opracowuje bardziej przystępne cenowo ogniwa paliwowe. W domu ogniwo paliwowe może być zasilane gazem ziemnym lub wodorem, a wszystko to w tym samym pakiecie, może dostarczać energię elektryczną, ciepło i gorącą wodę. Ogniwa paliwowe mogą, podobnie jak agregaty prądotwórcze, być również połączone z siecią i służyć jako generatory ders.

Niektórzy postrzegają wykorzystanie pojazdów elektrycznych w celu zapewnienia magazynowania energii w sieci jako rodzaj technologii Świętego Graala z DER. Pojazdy elektryczne posiadają ogniwa akumulatorowe litowo-jonowe, które są bardzo podobne do ogniw akumulatorowych używanych w domowych ogniwach akumulatorowych oraz w zastosowaniach magazynowania energii na dużą skalę. Po podłączeniu ich akumulatory mogą służyć jako rozproszone zasoby magazynujące energię dla sieci. Zanim to możliwe, istnieją różne techniczne i praktyczne przeszkody do pokonania, ale jest to obszar aktywnych badań i rozwoju. 

Zapisz się do Energy IQ, aby otrzymywać informacje dotyczące energii na rynkach, od centrów danych i placówek opieki zdrowotnej, po szkoły i zakłady produkcyjne oraz wszystko poza tym.