Potražnja za električnom energijom ulazi u novi period rasta.
Veliki podatkovni centri, električna vozila,-punjavanje velike snage i industrijska elektrifikacija dodaju značajna nova opterećenja energetskim sistemima. Izazov nije samo koliko će električne energije biti potrebno, već igdje i kada će se taj zahtjev pojaviti.
Novi podatkovni centar, industrijska proizvodna linija ili čvorište za punjenje mogu stvoriti veliko opterećenje na jednoj lokaciji. Lokalne trafostanice, transformatori i distributivne mreže možda nisu projektovane za ovaj nivo potražnje.
Tradicionalno proširenje mreže i dalje je od suštinskog značaja, ali novi dalekovodi, trafostanice i nadogradnja priključaka mogu zahtijevati značajna ulaganja, planiranje, izdavanje dozvola i vrijeme izgradnje. Distribuirana energija ne može zamijeniti mrežu, ali može pomoći preduzećima i lokalnim mrežama da upravljaju potražnjom dok veća infrastruktura sustiže korak.
Rastuća lokalna potražnja za električnom energijom nadmašuje širenje mreže
Veliki podatkovni centri, električna vozila i industrijska elektrifikacija stvaraju sve koncentrisanije lokalne potražnje za električnom energijom. Brze{1}} stanice za punjenje, proširenja tvornica i centri podataka mogu brzo gurnuti transformatore i mrežne veze blizu svojih granica. Međutim, nove trafostanice, dalekovodi i nadogradnje priključaka često zahtijevaju godine planiranja, odobrenja i izgradnje. Izazov stoga nije samo proizvodnja više električne energije, već i usklađivanje potražnje, kapaciteta mreže i vremena. Distribuirani energetski sistemi mogu pomoći u smanjenju ovog jaza.
Šta uključuje lokalni distribuirani energetski sistem?
Distribuirana energija najbolje funkcionira kao integrirani sistem, a ne kao skup nezavisnih uređaja.
Tipičan komercijalni ili industrijski sistem može uključivati sljedeće komponente.
1. Solarni krov na krovu
Krovni fotonaponski sistemi proizvode električnu energiju blizu mjesta gdje se troši.
Za fabrike, skladišta, komercijalne zgrade i objekte za prenos podataka sa odgovarajućim krovnim prostorom,-solarna energija na lokaciji može smanjiti dnevni uvoz električne energije i smanjiti količinu energije koja mora proći kroz lokalnu mrežu.
Međutim, solarna snaga zavisi od vremena i doba dana. Možda se ne podudara tačno sa profilom potražnje web lokacije, tako da solarna energija sama po sebi ne može u potpunosti riješiti probleme-kapaciteta ili vršnog{2}}opterećenja veze.
Njegova vrijednost se povećava kada je usklađena sa skladištem i fleksibilnim opterećenjem.
2. Komercijalno i industrijsko skladištenje energije
Skladištenje baterija odvaja vrijeme proizvodnje od vremena potrošnje.
Može se puniti kada je solarna proizvodnja visoka ili je potražnja u mreži relativno niska, a zatim se prazni kada se lokacija približi granici snage ili cijene električne energije porastu.
Za komercijalne i industrijske korisnike, skladište može podržati:
Vrhunsko brijanje
Prebacivanje energije
Solarna vlastita{0}}potrošnja
Rezervno napajanje
Podrška za punjenje{0}}učitavanja
Upravljanje{0}}kvalitetom napajanja
Smanjeno kratkotrajno-naprezanje na transformatorima i fiderima
Ovo je direktno povezano s ranijom raspravom u"Zašto skladište energije postaje osnovna infrastruktura, a ne opciona oprema."
Skladištenje postaje infrastruktura jer daje lokalnom energetskom sistemu nešto što sama solarna proizvodnja ne može pružiti:kontrolu kada se koristi električna energija.
3. Kontrolisana opterećenja
Ne mora svako električno opterećenje raditi punom snagom u određeno vrijeme.
Neki industrijski procesi, HVAC sistemi, grijanje vode, oprema za hlađenje, pumpe i opterećenja za punjenje mogu se podesiti unutar prihvatljivih radnih granica.
Kontrolirano opterećenje ne mora nužno trošiti manje energije. Umjesto toga, dio njegove potrošnje se pomiče iz perioda kada je mreža ili lokacija pod pritiskom.
Primjeri uključuju:
Privremeno smanjenje -nekritične opreme
Zapanjujuće pokretanje-velikih motora
Podešavanje potražnje za hlađenjem unutar prihvatljivog temperaturnog raspona
Odlaganje odabranih sesija punjenja
Planiranje energetski{0}}intenzivne proizvodnje tokom perioda niže-potražnje
Ova vrsta fleksibilnosti potražnje je često jeftinija od izgradnje dovoljnog kapaciteta proizvodnje i mreže za svaki mogući vrh.
4. Objekti za punjenje električnih vozila
Infrastrukturu za punjenje treba tretirati kao dio energetskog sistema lokacije, a ne kao izolovano opterećenje.
Nekontrolisano punjenje omogućava svakom vozilu da povuče maksimalnu snagu kad god je povezano. To može proizvesti vrhunac daleko iznad uobičajene potražnje stranice.
Umjesto toga, pametno punjenje može dodijeliti snagu prema:
Vrijeme polaska vozila
Stanje napunjenosti baterije
Prioritet punjača
Dostupna solarna energija
Kapacitet baterije
Ograničenja veze sa sajtom
Cijene struje
Za stanicu za punjenje flote ili teških{0}}kamiona, ova koordinacija može značajno smanjiti maksimalnu snagu koja se crpi iz mreže.
Dvosmjerno punjenje može stvoriti dodatnu fleksibilnost u odgovarajućim aplikacijama. Ministarstvo energetike SAD-a napominje da električna vozila mogu potencijalno snabdijevati zgrade ili mrežu putem sistema vozila-do-zgrada i vozila-do-mrežnih sistema, nadopunjujući solarne i druge distribuirane resurse.
5. EMS upravljanje energijom
Sistem upravljanja energijom je ono što pretvara odvojenu opremu u koordinirani lokalni energetski sistem.
EMS prati proizvodnju, potrošnju, cijene električne energije, status baterije, potražnju punjača i ograničenja mreže. Zatim odlučuje kada svako sredstvo kojim se može upravljati treba da funkcioniše.
Praktični EMS može koordinirati:
Solarna proizvodnja na krovu
Punjenje i pražnjenje baterije
Mrežni uvoz i izvoz
Proizvodna opterećenja
Opterećenja zgrade
EV punjači
Rezervne{0}}rezerve snage
Vrijeme{0}}korisne-tarife električne energije
Bez koordinirane kontrole, solarni, skladišni i punjači mogu raditi jedni protiv drugih. Na primjer, baterija bi se mogla puniti iz mreže tokom vršnog perioda dok se vozila također pune.
Efikasan EMS sprečava ove konflikte i upravlja sajtom prema jasnim prioritetima.
6. Mrežna interakcija
Distribuirani energetski sistem obično ostaje povezan na širu elektroenergetsku mrežu.
Cilj nije djelovati samostalno u svakom trenutku. Cilj je inteligentnija interakcija sa mrežom.
U zavisnosti od lokalnih propisa i tehničkih uslova, sistem može:
Ograničite maksimalni uvoz mreže
Izbjegavajte pretjerani izvoz solarne energije
Odgovarajte na signale potražnje komunalnih preduzeća
Obezbedite odgovor na potražnju
Održavajte rezervni kapacitet
Učestvujte u grid{0}}programima podrške
Radi privremeno kao mikromreža tokom nestanka
Ministarstvo energetike SAD-a opisuje virtuelne elektrane kao koordinirane grupe resursa kao što su solarna energija na krovu, baterije iza--metara, EV, punjači, pametne zgrade i fleksibilna komercijalna i industrijska opterećenja. Kada se agregiraju i kontrolišu, ovi resursi mogu pomoći u balansiranju ponude i potražnje električne energije i pružiti usluge slične konvencionalnim energetskim sredstvima.
Kako distribuirana energija smanjuje pritisak
Najjača korist distribuirane energije nije to što stvara neograničeno novu električnu energiju. To je da omogućava efikasnije korištenje postojećih proizvodnih i mrežnih kapaciteta.
Koordinirani sistem može smanjiti pritisak na nekoliko načina:
- Generiraj lokalno:Solarna energija na krovu smanjuje dio dnevne potražnje za mrežom na lokaciji.
- Kretanje energije kroz vrijeme:Skladištenje se naplaćuje tokom nižih-perioda potražnje i pražnjenja tokom vrhunca.
- Kontrola kada opterećenja rade:Fleksibilna oprema i pametno punjenje izbjegavaju nepotrebnu istovremenu potražnju.
- Ograničite vrhove stranice:EMS kontrola drži objekat unutar dogovorenog mrežnog{0}}ograničenja uvoza.
- Smanjite izvozni stres:Skladištenje i kontrola opterećenja apsorbiraju više na-generaciji solarne energije na lokaciji.
- Podrška otpornosti:Baterije mogu održavati kritična opterećenja tokom kratkih prekida.
- Koordinirajte sa mrežom:Sajtovi mogu odgovoriti na vanjske signale umjesto da rade kao pasivni potrošači.
Ove mjere mogu pomoći u odlaganju nekih lokalnih nadogradnji, poboljšanju ekonomičnosti projekta ili omogućavanju povezivanja novih opterećenja unutar postojećih ograničenja.
Međutim, rezultat uvelike ovisi o dizajnu sistema. Mala baterija, loše planiran raspored punjenja ili slaba strategija kontrole mogu pružiti malo praktične koristi.
Jednostavan primjer
Uzmite u obzir industrijsku lokaciju s maksimalnom priključkom na mrežu od 2 MW.
Njegovo normalno proizvodno opterećenje je 1,4 MW. Kompanija zatim instalira nekoliko brzih punjača koji bi mogli dodati još 1 MW ako rade istovremeno.
Bez kontrole, ukupna potražnja bi mogla dostići 2,4 MW, premašujući ograničenje priključka.
Lokalni energetski sistem bi mogao odgovoriti:
Snabdijevanje dijela dnevnog opterećenja iz krovne solarne energije
Korišćenje skladištenja baterije tokom vrhunca punjenja
Privremeno smanjivanje snage punjača
Neverovatno punjenje vozila
Prebacivanje odabranih ne-kritičnih opterećenja
Održavanje ukupnog uvoza mreže ispod 2 MW kroz EMS kontrolu
Sistem nije eliminisao potrebu za električnom energijom. To je spriječilo da sva potražnja dopre do mreže u istom trenutku.
Zaključak
Rastuća potražnja za električnom energijom ne samo da povećava količinu energije koja je svijetu potrebna. Takođe stvara novi pritisak na određenim lokacijama iu određenim regionima.
Data centri zahtijevaju velika, stabilna napajanja. Industrijska elektrifikacija dodaje nova proizvodna opterećenja. Električna vozila i-punjači velike snage stvaraju koncentrisane pikove. U međuvremenu, tradicionalno proširenje mreže može potrajati duže nego što mnogi komercijalni projekti žele ili mogu čekati.
Lokalni energetski sistem izgrađen oko solarnog, komercijalnog i industrijskog skladištenja na krovu, kontrolisanog opterećenja, pametnog punjenja, EMS kontrole i interakcije sa mrežom može pomoći da se zatvori deo ovog jaza.
Njegova svrha nije zamjena električne mreže. To je da se stranica učini fleksibilnijom, predvidljivom i lakšom za mrežu za posluživanje.
Kako je diskutovano u"Zašto skladište energije postaje osnovna infrastruktura, a ne opciona oprema,"skladištenje je centralno za ovu tranziciju. Ali skladištenje daje najveću vrijednost kada se kombinira s lokalnom proizvodnjom, inteligentnom kontrolom opterećenja i koordiniranom interakcijom na mreži.
SINELINKisporučuje fotonaponske kablove, konektore, komercijalne i industrijske sisteme za skladištenje energije i povezane komponente za projekte distribuirane energije. Podržavamo EPC izvođače, distributere i kupce projekata u odabiru proizvoda, tehničkoj dokumentaciji, koordinaciji certificiranja i projektnoj{1}}konfiguraciji sistema.