Джерело: Energy.gov
Простіше кажучи, нам потрібна надійна та безпечна енергетична мережа. Два способи забезпечення безперервної електроенергії незалежно від погоди чи непередбаченої події - це використання розподілених енергоресурсів (DER) та мікросетки. DER виробляє та постачає електроенергію в невеликих масштабах і розкладається на широку площу. Сонячні панелі на даху, резервні батареї та аварійні дизельні генератори - приклади DER. Незважаючи на те, що традиційні генератори підключені до електромережі високої напруги, DER підключені до мережі розподілу нижчої напруги, як, наприклад, резиденції та підприємства.
Мікрогриди - це локалізовані електричні сітки, які можуть відключитися від основної мережі для роботи автономно. Оскільки вони можуть працювати, поки основна сітка знижується, мікрогриди можуть зміцнити стійкість до сітки, допомагати пом'якшити порушення сітки та функціонувати як ресурс сітки для швидшого реакції та відновлення системи.
Розподілені енерговируги
Сонячна дер може бути побудована в різних масштабах-навіть одна невелика сонячна панель може забезпечити енергію. Насправді приблизно третина сонячної енергії в США виробляється невеликою сонячною енергією, такими як установи на даху. Домогосподарські сонячні установи називаються сонячною енергією; Лічильник вимірює, скільки електроенергії споживач купує з корисності. Оскільки розподілена сонячна енергія "позаду" лічильника, клієнти не платять утиліту за вироблену сонячну енергію.
Вартість володіння DER варіюється від держави до держави та серед комунальних компаній. Один із способів визначається рахунок за електроенергію за допомогою чистого вимірювання, де утиліти обчислюють загальну потужність, отриману сонячною системою замовника, та віднімають її від загальної потужності, яку споживає клієнт. Клієнти зараховуються за обсяг потужності, яку вони постачають в мережу.
Der міг би кардинально змінити спосіб роботи електричної мережі. За допомогою DE потужність генерується прямо там, де вона використовується, і може бути пов'язана з іншими DER для оптимізації його використання. Домогосподарства та інші споживачі з електроенергією також є виробниками за сумісництвом, що продають зайве виробництво в мережу та один одному. Зберігання енергії, наприклад, батареї, також може бути розподілене, що допомагає забезпечити живлення, коли сонячна або інша дер не генерує живлення. Електричні машини можуть навіть зберігати зайву енергію в акумуляторах бездіяльних автомобілів. DER також може включати керовані навантаження, такі як водонагрівачі або кондиціонерні блоки, які утиліта може використовувати для зсуву енергоспоживання від пікових годин. Поки сітка була розроблена для отримання потужності у великих об'єктах та переміщення її через мережу передачі до сітки розподілу для споживання, DER забезпечує місцеве виробництво та споживання електроенергії.
Острови та мікросетки
Сітки розподілу вразливі до відключень, які можуть впливати на великі регіони та мільйони людей та підприємств, особливо як наслідок надзвичайних, руйнівних погодних подій. Коли частини сітки оснащені DER, вони можуть продовжувати обслуговувати інші навантаження на ту саму мережу дистрибуції, задовольняючи місцеві потреби з місцевим поколінням. Це називається острівцем. Електричні системи, які можуть відключитися від більшої мережі, що займаються навмисним острівцем, часто називають мікросетками.
Мікрогриди різняться за розміром від одноповерхової мікросетки до мікросетки з повною субстанцією, яка може включати сотні окремих генераторів та споживачів потужності. Нещодавні винахід нещодавно нещодавно. Кораблі, військові бази, віддалені форпости та громади по всьому світу давно покладаються на місцеве покоління та управління електроенергією, щоб задовольнити їхні енергетичні потреби. DER робить мікросетки більш широко розповсюдженим варіантом, оскільки засоби виробництва енергії тепер легше отримані та розміщені в мікрорайонах. Мікрогриди масштабу спільноти можуть забезпечити стійкість та резервну копію під час та після катастроф, таких як урагани.
Технологія просувається для управління ризиками, спричиненими острівами з кращим програмним забезпеченням для контролю та надання послуг сітки. Без більшої сітки, яка допоможе стабілізувати джерело живлення, острівна сітка може пошкодити з'єднане обладнання або травмувати працівників, які вважають, що вона відключена від електроенергії. З цієї причини багато систем сонячної енергії запрограмовані для виявлення острівця та відключення від сітки, якщо вона відбудеться. Крім мікрогридів, деякі дослідники вивчають наногриди-мірні системи електроенергії на масштабі однієї будівлі.
Чорний старт
Інший спосіб DER та мікросетки можуть сприяти стабільності сітки - це сприяння процесам "чорного запуску", які ввімкнулися після того, як він знизився. Під час широко розповсюдженої електричної несправності електричні генератори можуть бути розміщені в режимі офлайн. Щоб повернутися в Інтернет, багато електричних генераторів потребують зовнішнього акумулятора для початку, як і двигун автомобіля. Щоб досягти цього, утиліти створюють плани Black Start, в яких невеликі генератори починають більші, щоб постійно приносити покоління в Інтернеті. Протягом цього процесу відновлення послуг повинно бути добре вираженим, щоб забезпечити постійне покоління та навантаження. DER може стати цінним ресурсом Black Start, дозволяючи спільнотам з мікросетками самостійно розпочати процеси запуску та забезпечити потужність, необхідні для запуску більших генераторів.
