Elektrik talebi yeni bir büyüme dönemine giriyor.
Büyük veri merkezleri, elektrikli araçlar,{0}yüksek güçlü şarj ve endüstriyel elektrifikasyon, güç sistemlerine önemli miktarda yeni yükler ekliyor. Sorun yalnızca ne kadar elektriğe ihtiyaç duyulacağı değil, aynı zamandabu talebin nerede ve ne zaman ortaya çıkacağı.
Yeni bir veri merkezi, endüstriyel üretim hattı veya şarj merkezi tek bir yerde büyük bir yük oluşturabilir. Yerel trafo merkezleri, transformatörler ve dağıtım ağları bu seviyedeki talebe göre tasarlanmamış olabilir.
Geleneksel şebeke genişletme esas olmaya devam ediyor ancak yeni iletim hatları, trafo merkezleri ve bağlantı yükseltmeleri önemli miktarda yatırım, planlama, izin ve inşaat süresi gerektirebilir. Dağıtılmış enerji şebekenin yerini alamaz ancak daha büyük altyapı yetişirken işletmelerin ve yerel ağların talebi yönetmesine yardımcı olabilir.
Artan Yerel Güç Talebi Şebeke Genişlemesini Geride Bırakıyor
Büyük veri merkezleri, elektrikli araçlar ve endüstriyel elektrifikasyon giderek daha yoğun yerel enerji talebi yaratıyor. Hızlı-şarj istasyonları, fabrika genişletmeleri ve veri merkezleri, transformatörleri ve şebeke bağlantılarını hızla sınırlarına kadar zorlayabilir. Ancak yeni trafo merkezleri, iletim hatları ve bağlantı iyileştirmeleri genellikle yıllar süren planlama, onay ve inşaat gerektirir. Bu nedenle zorluk yalnızca daha fazla elektrik üretmek değil, aynı zamanda talebi, ağ kapasitesini ve zamanlamayı da eşleştirmektir. Dağıtılmış enerji sistemleri bu açığın azaltılmasına yardımcı olabilir.
Yerel dağıtılmış enerji sistemi neleri içerir?
Dağıtılmış enerji, bağımsız cihazlardan oluşan bir koleksiyon yerine entegre bir sistem olarak en iyi şekilde çalışır.
Tipik bir ticari veya endüstriyel sistem aşağıdaki bileşenleri içerebilir.
1. Çatı üstü güneş enerjisi
Çatı üstü fotovoltaik sistemler, tüketildiği yere yakın elektrik üretir.
Uygun çatı alanına sahip fabrikalar, depolar, ticari binalar ve veri tesisleri için-sahada güneş enerjisi, gündüz elektrik ithalatını azaltabilir ve yerel şebekeden geçmesi gereken enerji miktarını azaltabilir.
Ancak güneş enerjisi çıkışı hava durumuna ve günün saatine bağlıdır. Sitenin talep profiliyle tam olarak eşleşmeyebilir, dolayısıyla güneş enerjisi tek başına bağlantı-kapasitesini veya en yüksek-yük sorunlarını tam olarak çözemez.
Depolama ve esnek yüklerle koordine edildiğinde değeri artar.
2. Ticari ve endüstriyel enerji depolama
Pil depolama, üretim zamanını tüketim zamanından ayırır.
Güneş enerjisi üretimi yüksek olduğunda veya şebeke talebi nispeten düşük olduğunda şarj olabilir, ardından saha güç sınırına yaklaştığında veya elektrik fiyatları arttığında deşarj olabilir.
Ticari ve endüstriyel kullanıcılar için depolama şunları destekleyebilir:
Zirve tıraşı
Enerji değişimi
Güneşin kendi-tüketimi
Yedek güç
Şarj-yük desteği
Güç-kalite yönetimi
Transformatörler ve besleyiciler üzerindeki-kısa süreli stres azaltıldı
Bu doğrudan daha önceki tartışmayla bağlantılıdır."Enerji Depolama Neden İsteğe Bağlı Ekipman Değil, Temel Altyapı Haline Geliyor."
Depolama altyapı haline geliyor çünkü yerel enerji sistemine güneş enerjisi üretiminin tek başına sağlayamayacağı bir şey sağlıyor:elektriğin ne zaman kullanılacağının kontrolü.
3. Kontrol edilebilir yükler
Her elektrik yükünün sabit bir zamanda tam güçte çalışması gerekmez.
Bazı endüstriyel prosesler, HVAC sistemleri, su ısıtma, soğutma ekipmanları, pompalar ve şarj yükleri kabul edilebilir çalışma sınırları dahilinde ayarlanabilir.
Kontrol edilebilir bir yükün mutlaka daha az enerji tüketmesi gerekmez. Bunun yerine tüketimin bir kısmı, şebekenin veya sahanın baskı altında olduğu dönemlerden uzaklaştırılıyor.
Örnekler şunları içerir:
Kritik olmayan ekipmanların-geçici olarak azaltılması
Büyük motorların-çalıştırılmasının şaşırtıcı olması
Soğutma talebini kabul edilebilir bir sıcaklık aralığına ayarlamak
Seçilen şarj oturumlarının geciktirilmesi
Enerji-yoğun üretimi talebin düşük-dönemlerine planlamak
Bu tür bir talep esnekliği genellikle mümkün olan her zirve için yeterli üretim ve ağ kapasitesi oluşturmaktan daha ucuzdur.
4. EV şarj tesisleri
Şarj altyapısı izole bir yük olarak değil, tesisin enerji sisteminin bir parçası olarak ele alınmalıdır.
Kontrolsüz şarj, her aracın bağlandığı anda maksimum güç çekmesini sağlar. Bu, tesisin normal talebinin çok üzerinde bir zirveye neden olabilir.
Akıllı şarj bunun yerine gücü aşağıdakilere göre tahsis edebilir:
Araç kalkış saati
Pilin şarj durumu
Şarj cihazı önceliği
Mevcut güneş enerjisi
Pil depolama kapasitesi
Site bağlantı sınırları
Elektrik fiyatları
Bir filo deposu veya ağır-kamyon şarj istasyonu için bu koordinasyon, şebekeden çekilen maksimum gücü önemli ölçüde azaltabilir.
Çift yönlü şarj, uygun uygulamalarda ek esneklik yaratabilir. ABD Enerji Bakanlığı, elektrikli araçların, güneş enerjisi ve diğer dağıtılmış kaynakları tamamlayarak, araçtan-binaya-ve araçtan{-şebeke sistemlerine kadar binalara veya şebekeye potansiyel olarak güç sağlayabileceğini belirtmektedir.
5. EMS enerji yönetimi
Enerji yönetim sistemi, ayrı ekipmanları koordineli bir yerel enerji sistemine dönüştüren sistemdir.
EMS, üretimi, tüketimi, elektrik fiyatlarını, pil durumunu, şarj cihazı talebini ve şebeke sınırlarını izler. Daha sonra her kontrol edilebilir varlığın ne zaman çalışması gerektiğine karar verir.
Pratik bir EMS şunları koordine edebilir:
Çatıda güneş enerjisi üretimi
Pilin şarj edilmesi ve boşaltılması
Izgara ithalatı ve ihracatı
Üretim yükleri
Bina yükleri
EV şarj cihazları
Yedek-güç rezervleri
Elektrik tarifelerinin-kullanım-zamanı
Koordineli kontrol olmadan güneş enerjisi, depolama ve şarj cihazları birbirlerine karşı çalışabilir. Örneğin, araçlar da şarj olurken, batarya yoğun bir dönemde şebekeden şarj edilebilir.
Etkili bir EMS bu çatışmaları önler ve alanı net önceliklere göre yönetir.
6. Izgara etkileşimi
Dağıtılmış bir enerji sistemi normalde daha geniş elektrik ağına bağlı kalır.
Amaç her zaman bağımsız hareket etmek değildir. Amaç, şebekeyle daha akıllıca etkileşime geçmektir.
Yerel düzenlemelere ve teknik koşullara bağlı olarak sistem şunları yapabilir:
Maksimum şebeke içe aktarımını sınırlayın
Aşırı güneş enerjisi ihracatından kaçının
Kamu hizmeti talep sinyallerine yanıt verin
Talep yanıtı sağlayın
Yedekleme kapasitesini koruyun
Izgara-destek programlarına katılın
Kesinti sırasında geçici olarak mikro şebeke olarak çalışın
ABD Enerji Bakanlığı, sanal enerji santrallerini çatı üstü güneş enerjisi, sayaç arkası piller, EV'ler, şarj cihazları, akıllı binalar ve esnek ticari ve endüstriyel yükler gibi koordineli kaynak grupları olarak tanımlıyor. Bu kaynaklar toplanıp kontrol edildiğinde elektrik arz ve talebinin dengelenmesine yardımcı olabilir ve geleneksel enerji varlıklarına benzer hizmetler sağlayabilir.
Dağıtılan enerji basıncı nasıl azaltır?
Dağıtılan enerjinin en güçlü faydası sınırsız yeni elektrik yaratması değildir. Mevcut üretim ve şebeke kapasitesinin daha etkin kullanılmasına olanak sağlamasıdır.
Koordineli bir sistem, basıncı çeşitli şekillerde azaltabilir:
- Yerel olarak oluştur:Çatı üstü güneş enerjisi, sitenin gündüz şebeke talebinin bir kısmını azaltır.
- Enerjiyi zaman içinde hareket ettirin:Talebin-düşük olduğu dönemlerde depolama ücretleri ve yoğun dönemlerde deşarjlar.
- Yüklerin ne zaman çalıştığını kontrol edin:Esnek ekipman ve akıllı şarj, gereksiz eşzamanlı talebi önler.
- Site zirvelerini sınırlayın:EMS kontrolü, tesisi kararlaştırılan şebeke{0}ithalat sınırı dahilinde tutar.
- İhracat stresini azaltın:Depolama ve yük kontrolü,-sahadaki güneş enerjisi üretimini daha fazla tüketir.
- Dayanıklılığı destekleyin:Aküler, kısa kesintiler sırasında kritik yükleri koruyabilir.
- Izgarayla koordine edin:Siteler pasif tüketici olarak çalışmak yerine dış sinyallere yanıt verebilir.
Bu önlemler bazı yerel yükseltmelerin ertelenmesine, proje ekonomisinin iyileştirilmesine veya yeni yüklerin mevcut sınırlar dahilinde bağlanmasına izin verilmesine yardımcı olabilir.
Ancak sonuç büyük ölçüde sistem tasarımına bağlıdır. Küçük boyutlu bir pil, kötü planlanmış şarj programı veya zayıf kontrol stratejisi çok az pratik fayda sağlayabilir.
Basit bir örnek
Maksimum şebeke bağlantısı 2 MW olan bir sanayi bölgesini düşünün.
Normal üretim yükü 1,4 MW'tır. Şirket daha sonra, aynı anda çalışırlarsa 1 MW daha ekleyebilecek birkaç hızlı şarj cihazı kuruyor.
Kontrol olmazsa toplam talep bağlantı sınırını aşarak 2,4 MW'a ulaşabilir.
Yerel bir enerji sistemi şu şekilde yanıt verebilir:
Gündüz yükünün bir kısmını çatıdaki güneş enerjisinden sağlamak
Şarjın zirve yaptığı sırada pil depolamayı kullanma
Şarj cihazının gücünün geçici olarak azaltılması
Şaşırtıcı araç şarjı
Seçili-kritik olmayan yüklerin kaydırılması
EMS kontrolü ile toplam şebeke ithalatının 2 MW'ın altında tutulması
Sistem elektrik ihtiyacını ortadan kaldırmadı. Tüm talebin aynı anda şebekeye ulaşması engellendi.
Çözüm
Artan elektrik talebi yalnızca dünyanın ihtiyaç duyduğu enerji miktarını artırmakla kalmıyor. Aynı zamanda belirli yerlerde ve belirli bölgelerde yeni baskılar yaratıyor.
Veri merkezleri büyük, istikrarlı güç kaynaklarına ihtiyaç duyar. Endüstriyel elektrifikasyon yeni üretim yükleri ekliyor. Elektrikli araçlar ve yüksek-güçlü şarj cihazları yoğun zirveler yaratır. Bu arada, geleneksel şebeke genişlemesi, birçok ticari projenin beklemeye istekli olduğu veya bekleyebileceğinden daha uzun sürebilir.
Çatı üstü güneş enerjisi, ticari ve endüstriyel depolama, kontrol edilebilir yükler, akıllı şarj, EMS kontrolü ve şebeke etkileşimi etrafında inşa edilen yerel bir enerji sistemi, bu açığın bir kısmının kapatılmasına yardımcı olabilir.
Amacı elektrik şebekesinin yerini almak değildir. Siteyi daha esnek, öngörülebilir ve ağın hizmet vermesini kolaylaştırmaktır.
Tartışıldığı gibi"Enerji Depolama Neden Opsiyonel Ekipman Değil, Temel Altyapı Haline Geliyor?"Depolama bu geçişin merkezinde yer alıyor. Ancak depolama, yerel üretim, akıllı yük kontrolü ve koordineli şebeke etkileşimi ile birleştirildiğinde en büyük değerini sağlar.
SINELINKdağıtılmış enerji projeleri için fotovoltaik kablolar, konnektörler, ticari ve endüstriyel enerji depolama sistemleri ve ilgili bileşenleri tedarik etmektedir. EPC yüklenicilerine, distribütörlerine ve proje alıcılarına ürün seçimi, teknik dokümantasyon, sertifikasyon koordinasyonu ve proje-tabanlı sistem yapılandırması konularında destek veriyoruz.