انواع منبع انرژی

منابع انرژی توزیع شده چیست و چگونه کار می کند؟

منابع انرژی توزیع شده یا DERها منابع عرضه یا تقاضای برق در مقیاس کوچک هستند که به شبکه برق متصل هستند. آنها منابع تولید برق هستند و معمولاً در نزدیکی مراکز بار قرار می گیرند و می توانند به صورت جداگانه یا به صورت مجموع برای ارائه ارزش به شبکه استفاده شوند.DERها شامل انواع دارایی های فیزیکی و مجازی هستند. DERهای فیزیکی معمولاً کمتر از 10 مگاوات ظرفیت دارند و می توانند از ژنراتورهای دیزل یا گاز طبیعی، میکروتوربین ها، آرایه های خورشیدی، مزارع بادی کوچک، سیستم های ذخیره انرژی باتری و غیره تشکیل شوند. آنها می توانند تحت مالکیت شرکت برق، تولیدکنندگان مستقل برق یا شرکت های محلی باشند. شرکت برق عملیات آنها را به همان روشی هدایت می کند که عملکرد نیروگاه های بزرگ مرکزی را کنترل می کند و در صورت نیاز درخواست شروع و توقف می کند.

می توانید در مورد انواع منابع انرژی توزیع شده از انرژی خورشیدی گرفته تا ژنراتورهای برق بیشتر بخوانید.

منابع انرژی توزیع شده مجازی (DER) چیست؟

درک DERهای مجازی به مقدار متوسطی از انتزاع نیاز دارد. DERهای مجازی از مجموعه‌ای از دارایی‌های فیزیکی تشکیل شده‌اند که با هم تجمیع شده و در دسترس شرکت قرار می‌گیرند. از دیدگاه شرکت، آنها به عنوان یک منبع واحد مانند یک نیروگاه ظاهر می شوند. به هر حال، چه تفاوتی بین صد آرایه خورشیدی هر کدام 10 کیلووات و یک مزرعه خورشیدی با ظرفیت 1000 کیلووات خورشیدی وجود دارد؟

منابع انرژی توزیع شده مجازی (DER)

می توانید در مورد مزایای منابع انرژی توزیع شده از تعویق انتقال تا تعادل تولید بیشتر بخوانید.

منابع انرژی توزیع شده (DER) چگونه کار می کنند؟

منابع پاسخ به تقاضا معمولاً به عنوان بخشی از یک DER مجازی جمع می شوند. منابع پاسخ به تقاضا، بارهای الکتریکی هستند که می توانند در صورت تقاضا شکل داده، کاهش یا قطع شوند. به عنوان مثال، در برخی مناطق، صاحبان خانه می توانند در برنامه های پاسخگویی به تقاضا شرکت کنند. به عنوان مثال، ابزار یا مدیر برنامه، کلیدهای قطع کن کنترل از راه دور را روی واحد تهویه مطبوع (AC) یا آبگرمکن برقی صاحبان خانه های شرکت کننده نصب می کند. بنابراین، هر واحد AC یا آبگرمکن جداگانه را می توان در صورت لزوم خاموش کرد تا بار روی شبکه برق کاهش یابد. DERهای مجازی بزرگتر چند صد یا هزار خانه را جمع می کنند. نتیجه یک منبع قابل مقایسه از نظر اندازه و عملکرد با یک نیروگاه کوچک است. به هر حال، اگر هدف شرکت اطمینان حاصل شود که تولید برق همیشه با تقاضا مطابقت دارد، کاهش تقاضا همان اثر افزایش تولید را دارد. برای مثال، در طول موج های گرما، منابع پاسخ به تقاضا می توانند صدها مگاوات امداد را به یک شبکه منطقه ای تحویل دهند و از خاموشی های ناگهانی جلوگیری کنند.

منابع انرژی توزیع شده

 

ویژگی های منابع انرژی توزیع شده (DER)

صرف نظر از ماهیت دارایی اساسی – ژنراتورها، آرایه های خورشیدی، باتری ها، منابع پاسخگویی به تقاضا یا موارد دیگر، اکثر DER ها به ویژگی های زیر نیاز دارند:

یک زیرساخت ارتباطی و کنترلی به اپراتور شبکه اجازه می دهد تا دستورالعمل های شروع و توقف را به منابع فردی ارسال کند. از آنجایی که DER ها معمولاً 24/7 توسط یک اپراتور انسانی مستقر در محل نظارت نمی شوند، سیستم کنترل باید کاملاً خودکار باشد. سیگنال های کنترل را می توان به عنوان مثال از طریق یک اتصال اینترنت سیمی، از طریق یک شبکه سلولی بی سیم یا حتی با انتقال سیگنال از طریق خطوط برق منتقل کرد.

DER

تجهیزات همگام سازی و اتصال تضمین می کند که الکتریسیته تولید شده توسط DER ها همگام با برق شبکه باشد. برای مثال اینورترهای خورشیدی، جریان DC دریافتی از پنل های خورشیدی را به جریان AC تبدیل می کنند. کار آنها ارائه یک شکل موج سینوسی صاف است که کاملاً با شبکه همگام است. سوئیچ های انتقال، علاوه بر این، اطمینان حاصل می کنند که منابع تولید در صورت عدم نیاز به طور کامل از شبکه جدا می شوند.تجهیزات اندازه گیری برای اطمینان از اینکه صاحبان DER های فردی به اندازه کافی برای عرضه و تقاضای منابع خود غرامت دریافت می کنند مورد نیاز است. دارایی‌های DER کوچک‌تر واقع در خانه‌ها و مشاغل، مانند سیستم‌های خورشیدی مسکونی، معمولاً برای این کارکرد به متر ابزار اصلی خود متکی هستند. در بیشتر موارد، ارتقاء به یک کنتور هوشمند با قابلیت اندازه‌گیری دو طرفه و اندازه‌گیری در زمان‌های روز برای DERهای بزرگتر و پیچیده‌تر مورد نیاز است. در جایی که برنامه‌های اندازه‌گیری شبکه خورشیدی وجود دارد، خانه‌های دارای پنل‌های خورشیدی می‌توانند هنگام صادرات برق خورشیدی به شبکه، کنتور خود را به عقب برگردانند و در واقع اعتباری در قبض آب و برق خود کسب کنند. کنتورهای هوشمند علاوه بر اندازه گیری میزان برق صادر شده به شبکه، می توانند مسائل مربوط به کیفیت توان مانند همگام سازی ناکافی یا افت ولتاژ را نیز تشخیص دهند.

نرم افزار Aggregation برای مدیریت و راه اندازی موثر DER های مجازی حیاتی است. کنترل انفرادی هزاران منبع فردی برای شرکت های برق و اپراتورهای شبکه بسیار غیرعملی است. نرم افزار تجمیع یک جبهه کارآمد را فراهم می کند که اپراتورها می توانند به شیوه ای مؤثر با آن کار کنند، در حالی که محدودیت ها و ویژگی های مختلف هر دارایی جمع آوری شده را نیز مدیریت می کنند. به عنوان مثال، این نرم افزار می تواند محدودیت های قراردادی برنامه های پاسخگویی به تقاضا را پیاده سازی کند و اطمینان حاصل کند که هیچ شرکت کننده ای برای مدت طولانی یا اغلب اوقات بدون AC نمی گذرد، و سپس انتخاب کند که برای دستیابی به یک هدف کاهش بار معین از کدام خانه ها یا مشاغل استفاده کند.

وسایل نقلیه الکتریکی، پنل های خورشیدی، و موارد دیگر به عنوان DERS تعداد زیادی از DER های بالقوه در دید آشکار پنهان شده اند. وسایل نقلیه الکتریکی، پانل‌های خورشیدی مسکونی، ژنراتورهای پشتیبان تجاری و موارد دیگر، همگی DERهایی هستند که فقط در انتظار «برداشت» توسط یک جمع‌کننده هستند. تحت چارچوب نظارتی مناسب و با ویژگی‌هایی که در بالا ذکر شد، تجمیع یکصد مگاوات DER می‌تواند آسان‌تر، ارزان‌تر و سریع‌تر از ساخت نیروگاهی با اندازه معادل باشد.به عنوان مثال، در اورگان، پورتلند جنرال الکتریک (PGE) یک برنامه آزمایشی برای جمع آوری حداکثر 4 مگاوات واحدهای ذخیره سازی لیتیوم یون مسکونی در 525 خانه راه اندازی کرده است. ابزار کنترل مستقیم روی باتری ها خواهد داشت. و این امکان را دارید که از آنها برای هر تعداد خدمات مانند کنترل ولتاژ، کنترل فرکانس و پیک اصلاح استفاده کنید. اگرچه برنامه PGE یکی از اولین ها در نوع خود است، اما سایر ابزارها در حال آماده شدن برای راه اندازی سیستم های مشابه هستند.

نیروگاه های مجازی و DER های مجازی یک بخش به سرعت در حال توسعه هستند. نقطه عطف آینده برای این بخش، یافتن راهی برای تجمیع خودروهای الکتریکی در نیروگاه های مجازی موسوم به فناوری Vehicle to Grid (V2G) خواهد بود. اکثر خودروهای برقی بیشتر وقت خود را در پارک و برق می گذرانند – به عبارت دیگر، متصل به شبکه. بنابراین، فکر می‌کنیم، باتری‌های EV می‌توانند به عنوان DER استفاده شوند. از آنجایی که مقدار باتری‌های لیتیوم یونی نصب‌شده در خودروهای الکتریکی از مقدار باتری‌های مورد استفاده در کاربردهای برق ثابت به میزان یک یا دو مرتبه بیشتر است، مزایای بالقوه مهار خودروهای الکتریکی بسیار زیاد است. هنوز چالش‌های زیادی وجود دارد که باید قبل از اینکه DERها با پتانسیل کامل خود به کار گرفته شوند، باید بر آنها غلبه کرد. با این حال، آنها یکی از بزرگترین فرصت های موجود برای رفع نیازهای آینده در بخش برق هستند. در زیر برای Energy IQ ثبت نام کنید تا بینش های متمرکز بر انرژی را در بازارهای مختلف از مراکز داده و امکانات مراقبت های بهداشتی گرفته تا مدارس و مراکز تولیدی و همه چیز فراتر از آن دریافت کنید.

نویسنده:مهندس امین کرمی

منبع:https://www.cummins.com

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *