Умные электрические сети могут помочь экономить электроэнергию
- Подробности
- Опубликовано 08.10.2014 23:12
Исследования Ram Rajagopal, доцента Стендфорского университета, ориентированы на развитие более гибкой, отзывчивой электросети, которая может приспособиться к электрическим нагрузкам и энергетическим потребностям, предотвращая простои.
"Smart Grid представляет собой гибкую сеть”, - сказал Rajagopal. "Это инфраструктура, которая позволит передать необходимую мощность потребителям при минимальных затратах."
Два аспекта мешают появлению умных электрических сетей:
С одной стороны требуются сложные устройства мониторинга, которые быстро идентифицируют любой сбой в системах передачи. Эти интеллектуальные технологии позволят поддерживать двустороннюю связь между потребителями энергии и устройствами хранения, такими как батареи и топливные элементы.
С другой стороны возобновляемые источники энергии хоть и являются экологически чистыми, но они также не устойчивые. Проблема в том, что фотоэлектрические панели и ветряные турбины только вырабатывать энергию, когда светит солнце или дует ветер (или, в случае гидроэлектроэнергии, когда резервуары полны) так что производство не обязательно сочетаются со спросом. В конечном итоге требуется строительство экологически опасных электростанций в качестве резерва.
Лучшим решением является увеличение интеллекта электросети. Интеллектуальные датчики могут значительно повысить гибкость электрической генерации и системы доставки, что позволит сделать энергетику устойчивой.
Сами потребители должны стать частью решения
Для этого понадобятся программы для стимулирования уменьшения потребления энергии в часы пик.
Например, в Калифорнии компания Pacific Gas and Electric разработала программу SmartRate. Предлагая 120 000 потребителям стимулы для сокращения потребления электроэнергии в пиковые часы. В результате, удалось сэкономить 203 МВт*ч в 2011 году и 563 МВт*ч в 2012 году (МВт *ч примерно эквивалентен количеству электричества, используемого 330 домами в течение одного часа.) Это также привело к сокращению выбросов двуокиси углерода на 3700 тонн.
Исследованиями было выяснено, что 60 процентов ежедневной нагрузки является переменной величиной, то есть существуют возможности для пикового смещения.
Кроме того, 11 процентов ежедневной нагрузки происходит во время "часа пик" - но час пик варьируется в зависимости от клиента. Для многих людей это происходит в конце дня, когда они возвращаются домой с работы, включают кондиционер или отопление, телевизор, готовят ужин. Но люди, которые работают на дому или пенсионеры могут иметь различные часы пик.
"Каждый человек имеет некоторый элемент случайности в поведении, но некоторые модели могут быть определены", - сказал Rajagopal. Это позволит разработать программы с учетом модели поведения каждого клиента и его энергопотребления.
Эти программы могли бы сопровождаться интеллектуальными технологиями, такими, как термостаты, которые автоматически выключают кондиционеры участвующих клиентов. Даже разница несколько градусов может принести пользу чрезвычайную пользу электросети.
Rajagopal говорит, что дополнительная гибкость нагрузки может быть достигнута за счет тщательного расширения возможностей хранения. Батареи и топливные элементы можно заряжать поздно вечером и эксплуатировать в пик спроса.
По мнению Rajagopal, если вы сдвигаете личную пиковую мощность от общего пика, вы могли бы сэкономить от 20 до 70 процентов на оплату электроэнергии.