Utility grids og microgrids har meget til fælles. Begge tjener den samme funktion—at levere elektrisk strøm til forbrugerne. Begge er underlagt de samme begrænsninger—hvilket sikrer, at elektrisk produktion og elektrisk belastning altid er ens. Deres komponenter er imidlertid forskellige.
Microgrids er i meget mindre skala end forsyningsnet og inkluderer som et resultat komponenter, der følgelig skaleres ned.
her er hovedkomponenterne i et mikrogrid:
Elproduktionsressourcer inden for mikrogrids
det bankende hjerte af et mikrogrid består af et sæt elproduktionsressourcer. Typiske generationsressourcer, der findes i mikrogitter, inkluderer diesel-og/eller naturgasgeneratorer, solcelleanlæg og vindmøller.
de mest basale microgrids er normalt bygget op omkring en eller flere dieselgeneratorer. Når naturgas er tilgængelig, er gasgeneratorer også blandt de tilgængelige muligheder. Ældre ø-mikrogrids er for eksempel baseret på et lille kraftværk bestående af et par dieselmotorer koblet til generatorer. Generatorer er standardvalget til at drive et mikrogrid, fordi de kan dække en lang række belastninger, og fordi de kan bruges som backup-strøm. De starter hurtigt, reagerer på ændringer i belastningen og kan fungere på en række forskellige brændstoffer.
Brændselscelleteknologi fremstår som en gyldig mulighed for at levere on-demand strøm på microgrids. Brændselsceller kan køre på naturgas, brint og andre mindre almindelige brændstoffer. Selvom deres omkostninger stadig er for høje til at blive brugt i vid udstrækning, ses brintbrændselsceller som en potentiel kilde til mindre CO2-fri elektricitet.
intermitterende energiressourcer inden for microgrids
omkostningerne ved solpaneler er blevet så lave, at deres installation i hjem og virksomheder i nogle regioner er en no-brainer. Universitetscampusser, industrielle faciliteter og andre udstyret med et mikrogrid kan installere solcelleanlæg i stort antal og dermed opnå betydelige besparelser på deres energiregninger. Faktisk bygger mange et mikrogrid specifikt for bedre at kunne integrere og drage fordel af deres solressourcer.
energilagring inden for mikrogrids
mange husejere vælger undertiden at supplere deres fotovoltaiske installation i hjemmet med en batteripakke. Ligeledes, mange microgrid ejere indarbejde batteri energilagring i deres system. Med prisen på lithium-ion-batterier til en lav tid, retfærdiggør fordelene ved at tilføje en energilagringsressource ofte de ekstra omkostninger.
for det første leverer batteriets energilagringssystemer en service kendt som “tidsskift”. Tidsskiftende batterier samler ekstra elektricitet fra et overdimensioneret solsystem i løbet af dagen, og aflad derefter batteriet, efter at solen er gået ned for at imødekomme belastningskrav natten over. Tilsvarende kan batterier aflades på tidspunkter, hvor solcelleudgangen ikke svarer til belastningskravene, såsom korte perioder med spidsbelastning. Dette gør det muligt for ejeren at maksimere brugen af intermitterende ressourcer.
en anden fordel ved batterisystemer er deres evne til øjeblikkeligt at reagere på ændringer i elbehovet på mikrogrid. At have et batteri, der fungerer som standby-kapacitet, er ofte meget mere omkostningseffektivt end at gå i tomgang med en ekstra generator 24/7, hvis efterspørgslen stiger uventet. Tænk på energilagring som Fedtet på mikrogrid, hvor energi opbevares.
Belastningsstyring inden for microgrids
nogle microgrid-ejere har mulighed for aktivt at styre elbehovet på samme måde som de styrer elproduktion.
som standard, når en stor elektrisk maskine starter et eller andet sted på mikrogrid, skal generatorerne, der leverer mikrogrid, hurtigt rampe op for at imødekomme den ekstra efterspørgsel. Microgrids, der aktivt styrer efterspørgslen, har en anden mulighed. De kan mindske efterspørgslen et andet sted på microgrid, for eksempel ved at slukke en bygnings AC midlertidigt. Resultatet er, at efterspørgsel og generation igen afbalanceres uden at øge generationen.
kontrol og kommunikation inden for microgrids
Microgrids har brug for en hjerne og et nervesystem til at fungere sikkert og effektivt, hvilket kræver at besidde avancerede microgrid kontrolsystemer.
brede forsyningsnet tjener millioner af forbrugere og har en betydelig inerti, hvilket begrænser potentialet for hurtige, ukontrollerede ændringer. Microgrids, derimod, omfatter færre belastninger og ressourcer og er mere følsomme over for variationer i belastning og generation. At starte flere store elektriske maskiner uden sikkerhed for, at en tilsvarende mængde generation er tilgængelig, er en sikker måde at gå ned på mikrogrid.
et Microgrids kontrolsystem omfatter typisk flere controllere og sensorer fordelt over dets område. Der kræves også et system til tilsynskontrol og dataindsamling (SCADA) for at indsamle data og distribuere instruktioner.
hvis SCADA-systemet er mikrogridets nervesystem, så er energistyringsprogrammet hjernen; det program kan være meget sofistikeret. Kunstig intelligens (AI) og maskinlæringsfunktioner gør det muligt for moderne energistyringsprogrammer at lære bedre at forudse belastningen fra forbrugerne på mikrogrid og generering fra vedvarende aktiver for at optimere systemet til at køre på den mest omkostningseffektive måde. Maksimering af brugen af vedvarende ressourcer, minimering af fossile brændstofomkostninger og opretholdelse af pålideligheden af udstyret og mikrogrid, alt sammen under afsendelse af belastningen, er alt taget hånd om af energistyringsprogrammet inden for de parametre, der er angivet af ejeren af mikrogrid.
omskiftere, invertere og andet udstyr
endelig inkluderer mikrogrids andre kritiske komponenter såsom elektriske kabler, afbrydere, transformere og mere. Disse komponenter er knogler, muskler og blodkar af en mikrogrid. De forbinder generationsressourcer til forbrugerne og tillader mikrogridets kontrolsystem at foretage ændringer i mikrogridets tilstand.
automatiske overførselsafbrydere isolerer for eksempel forskellige produktionsaktiver for at sikre, at for eksempel vekselstrømsomformeren, der er forbundet med et solcelleanlæg, ikke fører elektricitet til en dieselgenerator. Invertere konverterer jævnstrøm, der leveres af batterier eller af solpaneler, til vekselstrøm, der er tilstrækkeligt synkroniseret med andre VEKSELSTRØMSRESSOURCER på mikrogrid.
interesseret i mere om microgrids? Du vil måske også kunne lide:
- eksempler på hvor microgrids anvendes
- typer af microgrids, med eksempler
- fordele ved Microgrids, og hvorfor har virksomheder brug for dem?
- hvad er et microgrid og hvordan microgrids arbejde