Lähde: Energy.gov
Yksinkertaisesti sanottuna tarvitsemme luotettavan ja turvallisen energiaverkon. Kaksi tapaa varmistaa jatkuva sähkö säästä riippumatta tai odottamatonta tapahtumaa ovat käyttämällä hajautettuja energiavaroja (DER) ja mikroverkkoja. DER tuottaa ja toimittaa sähköä pienessä mittakaavassa ja levitetään laajalle alueelle. Kattolevyn aurinkopaneelit, varmuuskopioparistot ja hätädieselgeneraattorit ovat esimerkkejä DER: stä. Vaikka perinteiset generaattorit on kytketty korkeajännitevaihtoverkkoon, DER on kytketty alajännitteisen jakeluverkkoon, kuten asunnot ja yritykset ovat.
Mikroverkot ovat paikallisia sähköverkkoja, jotka voivat irrottaa pääverkkoon autonomisesti. Koska ne voivat toimia pääverkon ollessa alhaalla, mikroverkot voivat vahvistaa ruudukon kestävyyttä, auttaa lieventämään ruudukkojen häiriöitä ja toimia ruudukkojen resurssina järjestelmän nopeampaan vasteeseen ja palautumiseen.
Hajautetut energiavarot
Aurinkoenergia voidaan rakentaa eri asteikkoihin-jopa yksi pieni aurinkopaneeli voi tarjota energiaa. Itse asiassa noin kolmasosa aurinkoenergiasta Yhdysvalloissa tuottaa pienimuotoinen aurinko, kuten kattoasennukset. Kotitalouksien aurinkoenersioita kutsutaan metrin takana; Mittari mittaa kuinka paljon sähköä kuluttaja ostaa hyödyllisyydestä. Koska hajautettu aurinko on "mittarin takana", asiakkaat eivät maksa apuohjelmaa tuotetulle aurinkoenergialle.
DER: n omistamiskustannukset vaihtelevat osavaltiosta toiseen ja hyödyllisyysyritysten keskuudessa. Yksi tapa, jolla sähkölasku määritetään, on nettomittauksen kautta, jossa apuohjelmat laskevat asiakkaan aurinkokunnan tuottaman kokonaistehon ja vähentävät sen asiakkaan kuluttamasta kokonaisvoimasta. Asiakkaita hyvitetään verkkoon toimittamasta voimasta.
DER voisi pohjimmiltaan muuttaa sähköverkkojen toiminnan tapaa. DER: n avulla voima generoitiin oikeaan missä sitä käytetään ja se voidaan kytkeä muihin deriin sen käytön optimoimiseksi. Kotitaloudet ja muut sähkön kuluttajat ovat myös osa-aikaisia tuottajia, jotka myyvät ylimääräistä sukupolvea verkkoon ja toisilleen. Energian varastointi, kuten paristot, voidaan myös jakaa, mikä auttaa varmistamaan virran, kun aurinko tai muu DER ei tuota virtaa. Sähköautot voivat jopa varastoida ylimääräistä energiaa tyhjäkäyntiautojen paristoihin. DER voi sisältää myös hallittavia kuormia, kuten vedenlämmittimiä tai ilmastointilaitteita, joita apuohjelma voi käyttää siirtämään virrankulutusta pois ruuhka-aikoista. Vaikka ruudukko on suunniteltu tuottamaan voimaa suurissa tiloissa ja siirtämään sitä siirtoverkon läpi jakeluverkkoon kulutusta varten, DER mahdollistaa paikallisen sukupolven ja sähkön kulutuksen.
Saaret ja mikroverkot
Jakeluverkot ovat alttiita seisokkeille, jotka voivat vaikuttaa suuriin alueisiin ja miljooniin ihmisiin ja yrityksiin, etenkin äärimmäisten tuhoisten säätapahtumien seurauksena. Kun ruudukon osat on varustettu DER: llä, ne voivat jatkaa muiden kuormitusten palvelemista samassa jakeluverkossa, mikä vastaa paikallisia tarpeita paikallisen sukupolven kanssa. Tätä kutsutaan saaristoksi. Sähköjärjestelmiä, jotka voivat irrottaa suuremmasta ruudukosta, harjoittaen tahallista saarta, kutsutaan usein mikroverkoiksi.
Mikroverkot vaihtelevat kooltaan yksikerroksisesta mikroverkkoon täysimittaiseen mikroverkkoon, joka voi sisältää satoja yksittäisiä generaattoreita ja virrankuluttajia. Pienet, verkkoon ulkoiset sähköjärjestelmät eivät ole viimeaikainen keksintö. Laivat, sotilastukikohdat, syrjäiset etuosat ja yhteisöt ympäri maailmaa ovat pitkään luottaneet paikallisen sukupolven ja sähkönhallintaan vastaamaan heidän energiantarpeisiinsa. DER tekee mikroveroista laajemman vaihtoehdon, koska energiantuotantovälineet saadaan nyt helpommin ja sijoitetaan lähiöissä. Yhteisön mittakaavat mikrohäiriöt voivat tarjota joustavuutta ja varmuuskopiota hirmumyrskyjen kaltaisten katastrofien aikana ja sen jälkeen.
Teknologia etenee hallitsemaan riskejä, jotka aiheutuvat paremmilla hallintaohjelmistoilla ja ruudukkopalvelujen tarjoamiseksi. Ilman suurempaa verkkoa virransyötön vakauttamiseksi saarella oleva verkko voi vahingoittaa kytkettyjä laitteita tai vahingoittaa työntekijöitä, jotka ajattelevat sen olevan irronnut vallasta. Tästä syystä monet aurinkoenergiajärjestelmät on ohjelmoitu saarten saamiseksi ja irrottamiseksi ruudukosta, jos se tapahtuu. Mikroverkojen lisäksi jotkut tutkijat tutkivat nanogridit-Smart-sähköjärjestelmiä yhden rakennuksen mittakaavassa.
Musta alku
Toinen tapa, jolla der ja mikrohäiriöt voivat vaikuttaa ruudukon stabiilisuuteen, on auttaa "mustan käynnistyksen" prosesseja, jotka kytkevät virran päälle sen jälkeen, kun se on mennyt. Laajalle levinneen sähkövaurion aikana sähkögeneraattorit voidaan laittaa offline -tilaan. Palatakseen takaisin verkkoon, monet sähkögeneraattorit vaativat ulkoisen akun aloittaa, aivan kuten auton moottori. Tämän saavuttamiseksi apuohjelmat luovat mustia aloitussuunnitelmia, joissa pienet generaattorit alkavat suurempia tuottamaan tasaisesti sukupolvea verkossa. Koko tämän prosessin ajan palvelun palauttaminen on oltava ajoitettuna, jotta voidaan varmistaa, että muodostuminen ja kuorma vastaa jatkuvasti. Deristä voi tulla arvokas musta aloitusresurssi sallimalla mikroverkkojen yhteisöt aloittavat aloitusprosessit yksinään ja tarjoamaan suurempien generaattoreiden perustamiseen tarvittava kapasiteetti.
