Verktygsnät och mikronät har mycket gemensamt. Båda har samma funktion—att ge el till konsumenterna. Båda är föremål för samma begränsningar—se till att elproduktion och elektrisk belastning är lika hela tiden. Deras komponenter är dock olika.
Mikronät är i mycket mindre skala än verktygsnät och som ett resultat inkluderar komponenter som följaktligen skalas ner.
här är huvudkomponenterna i en mikrogrid:
elproduktionsresurser inom mikronät
det slående hjärtat i ett mikronät består av en uppsättning elproduktionsresurser. Typiska generationsresurser som finns i mikronät inkluderar diesel-och/eller naturgasgeneratorer, solpaneler och vindkraftverk.
de mest grundläggande mikrogriderna är vanligtvis byggda kring en eller flera dieselgeneratorer. När naturgas är tillgänglig är gasgeneratorer också bland de tillgängliga alternativen. Äldre ömikrogrider är till exempel baserade på ett litet kraftverk som består av några dieselmotorer kopplade till generatorer. Generatorer är standardvalet för att driva ett mikronät eftersom de kan täcka ett stort antal laster och eftersom de kan användas som reservkraft. De börjar snabbt, är lyhörda för förändringar i belastning, och kan arbeta på en mängd olika bränslen.
bränslecellsteknik växer fram som ett giltigt alternativ för att tillhandahålla on-demand-ström på mikronät. Bränsleceller kan köras på naturgas, väte och andra mindre vanliga bränslen. Även om deras kostnader fortfarande är för höga för att användas i stor utsträckning, ses vätebränsleceller som en potentiell källa till småskalig CO2-fri el.
intermittenta energiresurser inom mikronät
kostnaden för solpaneler har blivit så låg att, i vissa regioner, deras installation på hem och företag är en no-brainer. Universitetscampus, industrianläggningar och andra utrustade med mikronät kan installera solpaneler i stort antal, vilket ger betydande besparingar på sina energiräkningar. Faktum är att många bygger en mikrogrid specifikt för att bättre kunna integrera och dra nytta av sina solresurser.
energilagring inom mikronät
många husägare väljer ibland att komplettera sin hem fotovoltaiska installation med ett batteri. På samma sätt har många mikronägare batterilagring i sitt system. Med priset på litiumjonbatterier på en låg tid, motiverar fördelarna med att lägga till en energilagringsresurs ofta extrakostnaden.
för en, batteri energilagringssystem tillhandahålla en tjänst som kallas ”time-shifting”. Tidsskiftande batterier samlar in extra el från ett överdimensionerat solsystem under dagen och laddar sedan ur batteriet efter att solen har gått ner för att möta belastningskraven över natten. På samma sätt kan batterier urladdas ibland när solcellsutgången inte matchar belastningskraven, såsom korta perioder med toppbehov. Detta gör det möjligt för ägaren att maximera användningen av intermittenta resurser.
en annan fördel med batterisystem är deras förmåga att omedelbart reagera på förändringar i elbehovet på mikronätet. Att ha ett batteri som standby-kapacitet är ofta mycket mer kostnadseffektivt än tomgång en extra generator 24/7 om efterfrågan ökar oväntat. Tänk på energilagring som fettet på mikronätet där energi lagras.
lasthantering inom mikronät
vissa mikronätägare har möjlighet att aktivt hantera elbehovet på samma sätt som de hanterar elproduktion.
som standard, när en stor elektrisk maskin startar någonstans på mikronätet, måste generatorerna som levererar mikronätet snabbt rampa upp för att möta den extra efterfrågan. Mikronät som aktivt hanterar efterfrågan har ett annat alternativ. De kan minska efterfrågan någon annanstans på mikronätet, till exempel genom att tillfälligt stänga av en byggnads AC. Resultatet är att efterfrågan och generationen återigen balanseras ut utan att öka generationen.
kontroll och kommunikation inom mikronät
Mikronät behöver en hjärna och ett nervsystem för att fungera säkert och effektivt, vilket behöver ha sofistikerade mikronätkontrollsystem.
breda verktygsnät tjänar miljontals konsumenter och har en avsevärd tröghet, vilket begränsar potentialen för snabba, okontrollerade förändringar. Mikronät innehåller däremot färre laster och resurser och är mer känsliga för variationer i belastning och generation. Att starta upp flera stora elektriska maskiner utan försäkran om att en motsvarande mängd generering är tillgänglig är ett säkert sätt att krascha mikronätet.
ett mikrogrids styrsystem innehåller vanligtvis flera styrenheter och sensorer fördelade över dess territorium. Ett SCADA-system (Supervisory Control and Data Acquisition) krävs också för att samla in data och distribuera instruktioner.
om SCADA-systemet är nervsystemet i mikronätet, är energihanteringsprogramvaran hjärnan; den programvaran kan vara mycket sofistikerad. Artificiell intelligens (AI) och maskininlärningsfunktioner gör det möjligt för modern energihanteringsprogramvara att lära sig att bättre förutse belastningen från konsumenterna på mikronätet och generera från förnybara tillgångar, för att optimera systemet för att fungera på det mest kostnadseffektiva sättet. Maximera användningen av förnybara resurser, minimera kostnaderna för fossila bränslen och upprätthålla tillförlitligheten hos utrustningen och mikronätet, samtidigt som lasten skickas, tas allt om hand av energihanteringsprogramvaran, inom de parametrar som anges av ägaren av mikronätet.
växlar, växelriktare och annan utrustning
slutligen inkluderar mikronät andra kritiska komponenter som elektriska kablar, brytare, transformatorer och mer. Dessa komponenter är ben, muskler och blodkärl i en mikrogrid. De kopplar generationsresurser till konsumenter och låter mikronätets styrsystem påverka förändringar i mikronätets tillstånd.
automatiska överföringsomkopplare isolerar till exempel olika produktionstillgångar för att säkerställa att till exempel AC-växelriktaren som är associerad med en solcellsgrupp inte matar el till en dieselgenerator. Växelriktare omvandlar likström som levereras av batterier eller solpaneler till växelström som är tillräckligt synkroniserad med andra AC-resurser på mikronätet.
intresserad av mer om mikronät? Du kanske också gillar:
- exempel på var mikronät används
- typer av mikronät, med exempel
- fördelar med Mikronät, och varför behöver företag dem?
- vad är ett mikronät och hur mikronät fungerar