Kaynak: Energy.gov
Basitçe söylemek gerekirse, güvenilir ve güvenli bir enerji şebekesine ihtiyacımız var. Hava durumu veya öngörülemeyen bir olaydan bağımsız olarak sürekli elektriği sağlamanın iki yolu, dağıtılmış enerji kaynakları (DER) ve mikrogridler kullanmaktır. DER, küçük ölçekte elektrik üretir ve tedarik eder ve geniş bir alana yayılır. Çatı katı güneş panelleri, yedek piller ve acil dizel jeneratörler DER örnekleridir. Geleneksel jeneratörler yüksek voltajlı şanzıman ızgarasına bağlanırken, DER, konutlar ve işletmeler gibi düşük voltaj dağıtım ızgarasına bağlanır.
Mikrogridler, özerk çalıştırmak için ana ızgaradan bağlantıyı kesebilen lokalize elektrik ızgaralarıdır. Ana ızgara kapalıyken çalışabildikleri için, mikrogridler şebeke esnekliğini güçlendirebilir, ızgara bozukluklarını azaltmaya yardımcı olabilir ve daha hızlı sistem yanıtı ve kurtarma için bir ızgara kaynağı olarak işlev görebilir.
Dağıtılmış enerji kaynakları
Solar der farklı ölçeklerde inşa edilebilir-hatta küçük bir güneş paneli enerji sağlayabilir. Aslında, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki güneş enerjisinin yaklaşık üçte biri çatı tesisatları gibi küçük ölçekli güneş tarafından üretilmektedir. Hanehalkı güneş enerjisi tesisleri, Meter arkası güneş olarak adlandırılır; Sayaç, bir tüketicinin bir yardımcı programdan ne kadar elektrik satın aldığını ölçer. Dağıtılmış güneş ölçer "arkasında" olduğundan, müşteriler üretilen güneş enerjisi için yardımcı programı ödemiyorlar.
Der'e sahip olma maliyeti eyaletten eyalete ve kamu hizmetleri şirketleri arasında değişir. Elektrik faturasının belirlenmesinin bir yolu, kamu hizmetlerinin müşterinin güneş sistemi tarafından üretilen toplam gücü hesaplaması ve müşterinin tükettiği toplam güçten çıkardığı net ölçüm yoluyla. Müşteriler, şebekeye sağladıkları güç miktarı için kredilendirilir.
DER, elektrik şebekesinin çalışma şeklini temelden değiştirebilir. DER ile güç, kullanıldığı yerde üretilir ve kullanımını optimize etmek için diğer DER ile bağlanabilir. Haneler ve diğer elektrik tüketicileri de yarı zamanlı üreticilerdir, şebekeye ve birbirlerine fazla üretim satmaktadır. Piller gibi enerji depolama da dağıtılabilir, güneş veya diğer DER güç üretmediğinde gücün sağlanmasına yardımcı olur. Elektrikli arabalar, boş arabaların pillerinde fazla enerjiyi bile depolayabilir. DER ayrıca su ısıtıcıları veya yardımcı programın güç tüketimini yoğun saatlerden uzaklaştırmak için kullanabileceği klima birimleri gibi kontrol edilebilir yükleri de içerebilir. Izgara, büyük tesislerde güç üretmek ve iletim ızgarasından tüketim için dağıtım şebekesine taşıyacak şekilde tasarlanmışken, yerel üretim ve elektrik tüketimini mümkün kılar.
Adalar ve Mikrogridler
Dağıtım ızgaraları, özellikle aşırı, yıkıcı hava olaylarının bir sonucu olarak büyük bölgeleri ve milyonlarca insan ve işletmeyi etkileyebilecek kesintilere karşı savunmasızdır. Izgaranın kısımları DER ile donatıldığında, aynı dağıtım ağındaki diğer yüklere hizmet etmeye devam edebilir ve yerel nesillerle yerel ihtiyaçları karşılayabilirler. Buna ada denir. Kasıtlı adaya giren daha büyük ızgaradan bağlantıyı kesebilen elektrik sistemlerine genellikle mikro şebekeler denir.
Mikrogridler, tek müşterisi bir mikrogridden tam substation mikrogridine kadar değişir, bu da yüzlerce bireysel jeneratör ve güç tüketicisini içerebilir. Küçük, şebeke dışı elektrik sistemleri yeni bir buluş değildir. Gemiler, askeri üsler, uzaktan karakollar ve dünyanın dört bir yanındaki topluluklar, enerji ihtiyaçlarını karşılamak için uzun zamandır yerel nesil ve elektrik yönetimine güveniyorlardı. DER, mikro şebekeleri daha yaygın bir seçenek haline getiriyor, çünkü enerji üretimi araçları artık mahallelerde daha kolay elde ediliyor ve oturuyor. Topluluk ölçekli mikro şebekeler, kasırgalar gibi afetler sırasında ve sonrasında esneklik ve yedekleme sağlayabilir.
Teknoloji, daha iyi kontrol yazılımı ile adanın neden olduğu riskleri yönetmek ve ızgara hizmetleri sunmak için ilerlemektedir. Güç kaynağını stabilize etmeye yardımcı olmak için daha büyük ızgara olmadan, adalı bir ızgara bağlı ekipmana zarar verebilir veya güçten koptuğunu düşünen işçileri yaralayabilir. Bu nedenle, birçok güneş enerjisi sistemi, eğer meydana gelirse adayı tespit etmek ve ızgaradan bağlantıyı kesmek için programlanmıştır. Mikrogridlerin ötesinde, bazı araştırmacılar tek bir bina ölçeğinde nanogrids-smart elektrik sistemlerini inceliyorlar.
Siyah Başlangıç
Der ve mikrogridlerin ızgara stabilitesine katkıda bulunabilmesinin bir başka yolu da, düştükten sonra gücü açan "siyah başlangıç" süreçlerine yardımcı olmaktır. Yaygın bir elektrik arızası sırasında, elektrik jeneratörleri çevrimdışı yerleştirilebilir. Çevrimiçi olarak geri gelmek için, birçok elektrik jeneratörünün tıpkı bir araba motorunun yaptığı gibi başlamak için harici bir pil gerektirir. Bunu başarmak için, kamu hizmetleri, küçük jeneratörlerin sürekli olarak üretimi çevrimiçi hale getirmek için daha büyük olanları başlattığı siyah başlangıç planları oluşturur. Bu süreç boyunca, üretim ve yükün sürekli olarak eşleştirilmesini sağlamak için hizmet restorasyonu iyi zamanlanmalıdır. DER, mikro şebekeleri olan toplulukların başlangıç işlemlerine kendi başlarına başlamasına ve daha büyük jeneratörler kurmak için gereken kapasiteyi sağlayarak değerli bir siyah başlangıç kaynağı haline gelebilir.