Allikas: Energy.gov
Lihtsamalt öeldes vajame usaldusväärset ja turvalist energiavõrgu. Pideva elektri tagamiseks sõltumata ilmast või ettenägematust sündmusest on kaks viisi, kasutades hajutatud energiaressursse (DER) ja mikrovõrku. DER toodab ja tarnib elektrit väikeses mahus ning on laiali laias piirkonnas. Katusealused päikesepaneelid, varuakud ja hädaolukorra diiselgeneraatorid on DER -i näited. Kui traditsioonilised generaatorid on ühendatud kõrgepinge ülekandevõrguga, on DER ühendatud madalama pingejaotusvõrguga, nagu elukohad ja ettevõtted.
Mikrovõrgud on lokaliseeritud elektrivõrkud, mis võivad autonoomseks tööks ühendada. Kuna need saavad töötada, kui põhivõrk on madal, võivad mikrovõrgud tugevdada ruudustiku vastupidavust, aidata võrkude häireid leevendada ja toimida ruudustikuna süsteemi kiiremaks reageerimiseks ja taastumiseks.
Jaotatud energiaressursid
Päikese DER-i saab ehitada erinevatele kaaludele-isegi üks väike päikeseenergia paneel võib energiat pakkuda. Tegelikult toodetakse umbes kolmandiku päikeseenergiast Ameerika Ühendriikides väikesemahuliste päikeseenergia, näiteks katusealuste installatsioonid. Leibkonna päikesepaigaldisi nimetatakse meetri taga päikeseenergiaks; Mõõtja mõõdab, kui palju elektrit tarbija kommunaalteenusest ostab. Kuna hajutatud päikeseenergia on arvesti taga, ei maksa kliendid genereeritud päikeseenergia eest utiliiti.
DER -i omamise kulud varieeruvad osariigist ja kommunaalteenuste hulgas. Üks viis, kuidas elektriarve määratakse, on netomõõtmise kaudu, kus kommunaalteenused arvutavad kliendi päikesesüsteemi toodetud koguvõimsuse ja lahutage see kliendi tarbimise koguvõimsusest. Kliente krediteeritakse nende elektrivõrgu toitesumma eest.
DER sai põhimõtteliselt muuta elektrivõrgu toimimisviisi. DER -ga genereeritakse toide otse seal, kus seda kasutatakse, ja seda saab selle kasutamise optimeerimiseks ühendada teiste DER -ga. Leibkonnad ja muud elektritarbijad on ka osalise tööajaga tootjad, kes müüvad võrku ja üksteisele liigset põlvkonda. Samuti saab levitada energiasalvestust, näiteks akusid, aidates tagada energiat, kui päikeseenergia või muu DER energiat ei genereeri. Elektriautod võivad isegi jõude autode akudes liigset energiat säilitada. DER võib sisaldada ka kontrollitavaid koormusi, nagu veesoojendid või kliimaseadmed, mida kasulikkus saab kasutada energiatarbimise nihutamiseks tipptundidest. Kui ruudustik oli mõeldud suurtes rajatistes energiat ja liikumiseks läbi ülekandevõrku tarbimiseks jaotusvõrku, võimaldab DER kohalik põlvkond ja elektrienergia tarbimine.
Saared ja mikrovõrkud
Jaotusvõrgud on haavatavad seisakute suhtes, mis võivad mõjutada suuri piirkondi ja miljoneid inimesi ja ettevõtteid, eriti äärmuslike, hävitavate ilmastikunähtude tagajärjel. Kui võre osad on varustatud DER -iga, saavad nad jätkata muid koormusi samas jaotusvõrgus, rahuldades kohaliku põlvkonnaga kohalikke vajadusi. Seda nimetatakse saareks. Elektrisüsteeme, mis võivad suuremast võrest lahti ühendada, kes tegeleb tahtliku saarega, nimetatakse sageli mikrovõrkudeks.
Mikrovõrkude suurus on erinev ühe juhendi mikrovõrkudelt täissubitatsiooni mikrovõrkudeni, mis võib hõlmata sadu üksikuid generaatoreid ja energiatarbijaid. Väikesed võrguvälised elektrisüsteemid ei ole hiljutine leiutis. Laevad, sõjaväebaasid, kauged eelpostid ja kogukonnad kogu maailmas on oma energiavajaduste rahuldamiseks juba pikka aega tuginenud kohaliku põlvkonna ja elektrienergia haldamisele. DER muudab mikrovõrkud laialt levinumaks, kuna energiatootmise vahendeid on nüüd hõlpsamini omandatav ja asukohas. Kogukonna ulatuslikud mikrovõrkud võivad pakkuda vastupidavust ja varundamist katastroofide nagu orkaanide ajal ja pärast seda.
Tehnoloogia edendab parema juhtimistarkvaraga saarekeste põhjustatud riske ja osutades ruudustiku teenuseid. Ilma suurema ruudustiku ilma toiteallika stabiliseerimiseks võib saarega võrk kahjustada ühendatud seadmeid või vigastada töötajaid, kes arvavad, et see on võimust lahti ühendatud. Sel põhjusel on paljud päikeseenergia süsteemid programmeeritud saarerajamise tuvastamiseks ja ruudustikust lahti ühendamiseks. Lisaks mikrovõrkudele uurivad mõned teadlased ühe hoone skaalal nanogriidi-nutikate elektrisüsteeme.
Must algus
Teine viis, kuidas DER ja mikrovõrkude stabiilsus võivad kaasa aidata, on "mustade starti" protsesside abistamine, mis lülitavad sisse lülitades pärast seda, kui see on alla läinud. Laialdase elektripuudulikkuse ajal saab elektrigeneraatoreid võrguühenduseta panna. Internetis tagasi tulemiseks vajavad paljud elektrigeneraatorid alustamiseks välist aku, nagu ka automootor. Selle saavutamiseks loovad kommunaalteenused mustad stardiplaanid, kus väikesed generaatorid alustavad suuremat, et põlvkonda järjekindlalt veebis tuua. Selle protsessi vältel peab teenuse taastamine olema hästi ajastatud, tagamaks, et genereerimine ja koormus vastaks pidevalt. DER võib saada väärtuslikuks musta stardiressursiks, võimaldades mikrovõrgudega kogukondadel alustada iseseisvalt käivitusprotsesse ja pakkuda suuremate generaatorite käivitamiseks vajalikku mahtu.
