A villamosenergia-igény a növekedés új időszakába lép.
A nagy adatközpontok, az elektromos járművek, a nagy{0}}teljesítményű töltés és az ipari villamosítás jelentős új terhelést jelentenek az energiaellátó rendszerekben. A kihívás nem csak az, hogy mennyi áramra lesz szükség, hanem az ishol és mikor jelenik meg ez az igény.
Egy új adatközpont, ipari gyártósor vagy töltőközpont nagy terhelést képes létrehozni egy helyen. Előfordulhat, hogy a helyi alállomásokat, transzformátorokat és elosztóhálózatokat nem erre a szintre tervezték.
A hagyományos hálózatbővítés továbbra is elengedhetetlen, de az új távvezetékek, alállomások és a csatlakozások korszerűsítése jelentős beruházást, tervezési, engedélyezési és kivitelezési időt igényelhet. Az elosztott energia nem helyettesítheti a hálózatot, de segíthet a vállalkozásoknak és a helyi hálózatoknak a kereslet kezelésében, miközben a nagyobb infrastruktúra felzárkózik.
A növekvő helyi energiaigény meghaladja a hálózat bővítését
A nagy adatközpontok, az elektromos járművek és az ipari villamosítás egyre koncentráltabb helyi energiaigényt teremtenek. A gyors-töltőállomások, a gyárbővítések és az adatközpontok gyorsan a korlátok közelébe tolhatják a transzformátorokat és a hálózati csatlakozásokat. Az új alállomások, távvezetékek és csatlakozások fejlesztései azonban gyakran évekig tartó tervezést, jóváhagyást és kivitelezést igényelnek. A kihívás tehát nemcsak több villamos energia előállítása, hanem a kereslet, a hálózati kapacitás és az időzítés összehangolása is. Az elosztott energiarendszerek segíthetnek csökkenteni ezt a különbséget.
Mit tartalmaz egy helyi elosztott energiarendszer?
Az elosztott energia integrált rendszerként működik a legjobban, nem pedig független eszközök gyűjteményeként.
Egy tipikus kereskedelmi vagy ipari rendszer a következő összetevőket tartalmazhatja.
1. Tetőtéri napelem
A tetőtéri fotovoltaikus rendszerek a fogyasztás helyének közelében termelnek áramot.
A megfelelő tetőtérrel rendelkező gyárak, raktárak, kereskedelmi épületek és adatközpontok esetében a helyszíni napenergia csökkentheti a nappali áramimportot, és csökkentheti a helyi hálózaton áthaladó energia mennyiségét.
A napenergia-kibocsátás azonban az időjárástól és a napszaktól függ. Előfordulhat, hogy nem egyezik pontosan a webhely keresleti profiljával, így a napelem önmagában nem tudja teljes mértékben megoldani a csatlakozási-kapacitási vagy csúcsterhelési{2}}problémákat.
Értéke nő, ha a tárolással és a rugalmas rakományokkal összehangolják.
2. Kereskedelmi és ipari energiatárolás
Az akkumulátor tárolása elválasztja a generálás idejét a fogyasztástól.
Tölteni tud, ha magas a napenergia-termelés vagy viszonylag alacsony a hálózati igény, majd lemerül, ha a telephely megközelíti a teljesítményhatárt vagy az áramárak emelkednek.
Kereskedelmi és ipari felhasználók számára a tárolás a következőket támogatja:
Csúcsborotválkozás
Energiaváltás
Napenergia önfelhasználása{0}}
Tartalék teljesítmény
Töltés-támogatás
Hatékony-minőségirányítás
Csökkentett rövid{0}}időtartamú feszültség a transzformátorokon és az adagolókon
Ez közvetlenül kapcsolódik a korábbi vitához"Miért válik az energiatárolás alapvető infrastruktúrává, nem pedig opcionális felszereléssé."
A tárolás infrastruktúrává válik, mert olyasvalamit ad a helyi energiarendszernek, amit a napenergia önmagában nem tud biztosítani:ellenőrizni, mikor használnak áramot.
3. Szabályozható terhelések
Nem minden elektromos terhelésnek kell teljes teljesítménnyel, meghatározott időpontban működnie.
Egyes ipari folyamatok, HVAC rendszerek, vízmelegítés, hűtőberendezések, szivattyúk és töltési terhelések elfogadható működési határokon belül állíthatók.
A szabályozható terhelés nem feltétlenül fogyaszt kevesebb energiát. Ehelyett a fogyasztás egy részét elmozdítják azoktól az időszakoktól, amikor a hálózat vagy a telephely nyomás alatt van.
Példák:
A nem{0}}kritikus felszerelések ideiglenes csökkentése
A nagy motorok{0}}indításának megdöbbenése
A hűtési igény beállítása elfogadható hőmérsékleti tartományon belül
A kiválasztott töltési munkamenetek késleltetése
Energiaintenzív termelés ütemezése-alacsonyabb-igényű időszakokra
Az ilyen típusú keresleti rugalmasság gyakran olcsóbb, mint minden lehetséges csúcshoz elegendő termelési és hálózati kapacitás kiépítése.
4. EV töltési lehetőségek
A töltési infrastruktúrát a telephely energiarendszerének részeként kell kezelni, nem elszigetelt terhelésként.
Az ellenőrizetlen töltés lehetővé teszi, hogy minden jármű a lehető legtöbb energiát vegye fel, amikor csatlakoztatva van. Ez a webhely normál keresletét messze meghaladó csúcsot eredményezhet.
Az intelligens töltés ehelyett a következők szerint oszthatja el az energiát:
A jármű indulási ideje
Az akkumulátor töltöttségi állapota
Töltő prioritás
Rendelkezésre álló napelem
Akkumulátor tárolási kapacitása
A webhely csatlakozási korlátai
Villanyárak
Egy flottaraktár vagy nehéz{0}}teherautó töltőállomás esetén ez a koordináció jelentősen csökkentheti a hálózatból felvett maximális teljesítményt.
A kétirányú töltés további rugalmasságot teremthet a megfelelő alkalmazásokban. Az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma megjegyzi, hogy az elektromos járművek potenciálisan elláthatják árammal az épületeket vagy a hálózatot a jármű---épületek és a jármű--hálózati rendszerek révén, kiegészítve a napenergiát és más megosztott erőforrásokat.
5. EMS energiagazdálkodás
Az energiagazdálkodási rendszer az, ami a különálló berendezéseket koordinált helyi energiarendszerré alakítja.
Az EMS figyeli a termelést, a fogyasztást, az áramárakat, az akkumulátor állapotát, a töltőigényt és a hálózat határait. Ezután eldönti, hogy az egyes ellenőrizhető eszközök mikor működjenek.
Egy gyakorlati EMS koordinálhatja:
Tetőtéri napelem generálás
Akkumulátor töltés és kisütés
Hálózati import és export
Gyártási terhelések
Építési terhelések
EV töltők
Tartalék-energiatartalékok
Áramdíj-használati ideje-
Összehangolt vezérlés nélkül a napelem, a tároló és a töltők egymás ellen hathatnak. Például az akkumulátor töltődhet a hálózatról csúcsidőszakban, miközben a járművek is töltődnek.
A hatékony EMS megakadályozza ezeket a konfliktusokat, és egyértelmű prioritások szerint kezeli a webhelyet.
6. Rács kölcsönhatás
Az elosztott energiarendszer általában csatlakozva marad a szélesebb villamosenergia-hálózathoz.
A cél nem az, hogy mindenkor önállóan működjenek. A cél az, hogy intelligensebben kommunikáljunk a ráccsal.
A helyi előírásoktól és műszaki feltételektől függően a rendszer:
Korlátozza a maximális hálózati importot
Kerülje a túlzott napenergia-exportot
Válaszoljon a közüzemi igény jelzéseire
Adjon választ a keresletre
Tartsa fenn a tartalék kapacitást
Vegyen részt grid{0}}támogatási programokban
Kimaradás esetén átmenetileg mikrorácsként működik
Az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma a virtuális erőműveket koordinált erőforrás-csoportokként írja le, mint például a tetőtéri napelemek, a--mérőelemek mögött, az elektromos járművek, a töltők, az intelligens épületek, valamint a rugalmas kereskedelmi és ipari terhelések. Aggregálva és ellenőrzött módon ezek az erőforrások segíthetnek egyensúlyban tartani a villamosenergia-kínálatot és -keresletet, és a hagyományos energiaforrásokhoz hasonló szolgáltatásokat nyújthatnak.
Hogyan csökkenti az elosztott energia a nyomást
Az elosztott energia legerősebb előnye nem az, hogy korlátlan mennyiségű új villamos energiát termel. Ez az, hogy lehetővé teszi a meglévő termelési és hálózati kapacitások hatékonyabb kihasználását.
Egy koordinált rendszer többféleképpen csökkentheti a nyomást:
- Helyi előállítás:A tetőtéri napelem csökkenti a telephely nappali hálózati igényének egy részét.
- Az energia mozgatása az időben:Tárolási díjak alacsonyabb{0}}igényes időszakokban és lemerülések csúcsidőben.
- A terhelés működésének szabályozása:A rugalmas felszerelés és az intelligens töltés elkerüli a szükségtelen egyidejű igényeket.
- Oldalcsúcsok korlátozása:Az EMS vezérlése a létesítményt egy egyeztetett grid{0}}importálási korláton belül tartja.
- Csökkentse az export stresszt:A tárhely és a terhelésszabályozás többet vesz fel a{0}}helyszíni napenergia-termelésből.
- Támogatja a rugalmasságot:Az akkumulátorok képesek fenntartani a kritikus terhelést rövid megszakítások esetén is.
- Koordináld a ráccsal:A webhelyek reagálhatnak a külső jelekre, ahelyett, hogy passzív fogyasztóként működnének.
Ezek az intézkedések segíthetnek bizonyos helyi frissítések elhalasztásában, javíthatják a projekt gazdaságosságát, vagy lehetővé tehetik új terhelések csatlakozását a meglévő korlátokon belül.
Az eredmény azonban nagymértékben függ a rendszer tervezésétől. Az alulméretezett akkumulátor, a rosszul megtervezett töltési ütemterv vagy a gyenge szabályozási stratégia kevés gyakorlati hasznot jelenthet.
Egy egyszerű példa
Tekintsünk egy ipari telephelyet maximum 2 MW hálózati csatlakozással.
Normál termelési terhelése 1,4 MW. A cég ezután több gyorstöltőt telepít, amelyek egyidejű működése esetén további 1 MW-ot adhatnak hozzá.
Ellenőrzés nélkül az összigény elérheti a 2,4 MW-ot, ami meghaladja a csatlakozási határt.
Egy helyi energiarendszer a következőképpen reagálhat:
A nappali terhelés egy részét a tetőtéri napelemről biztosítja
Az akkumulátor tárolásának használata a töltési csúcs alatt
A töltő teljesítményének ideiglenes csökkentése
Elképesztő járműtöltés
A kiválasztott nem{0}}kritikus terhelések eltolása
A teljes hálózati import 2 MW alatt tartása EMS vezérléssel
A rendszer nem szüntette meg az áramszükségletet. Megakadályozta, hogy minden kereslet ugyanabban a pillanatban érje el a hálózatot.
Következtetés
A növekvő villamosenergia-igény nem csak a világ energiaszükségletének növekedését jelenti. Ez új nyomást is teremt bizonyos helyszíneken és régiókban.
Az adatközpontok nagy, stabil tápegységeket igényelnek. Az ipari villamosítás új termelési terhelést jelent. Az elektromos járművek és a nagy teljesítményű{2}}töltők koncentrált csúcsokat hoznak létre. Eközben a hagyományos hálózatbővítés tovább tarthat, mint amennyit sok kereskedelmi projekt hajlandó vagy tud várni.
Egy tetőtéri napelem, kereskedelmi és ipari tárolás, szabályozható terhelések, intelligens töltés, EMS-vezérlés és hálózati interakció köré épülő helyi energiarendszer segíthet ennek a szakadéknak egy részének megszüntetésében.
Célja nem az elektromos hálózat cseréje. Célja, hogy a webhely rugalmasabbá, kiszámíthatóbbá és a hálózat számára könnyebben kiszolgálhatóvá váljon.
pontban tárgyaltak szerint"Miért válik az energiatárolás alapvető infrastruktúrává, nem pedig opcionális felszerelés,"a tárolás központi szerepet játszik ebben az átmenetben. De a tárolás akkor nyújtja a legnagyobb értékét, ha helyi generálással, intelligens terhelésvezérléssel és koordinált hálózati interakcióval párosul.
SINELINKfotovoltaikus kábeleket, csatlakozókat, kereskedelmi és ipari energiatároló rendszereket és kapcsolódó alkatrészeket szállít elosztott energiaprojektekhez. Termékválasztással, műszaki dokumentációval, tanúsítás-koordinációval és projekt{1}}alapú rendszerkonfigurációval támogatjuk az EPC vállalkozókat, forgalmazókat és projektvásárlókat.