Naukowcy rozmawiają z mieszkańcami wyspy Bruny, którzy przystąpili do eksperymentalnej nowej metody zarządzania energią. Chrisa Crerara 

Rząd Australii Południowej i niedawno Tesla ogłosił wielkoskalowy system solarny i magazynowy, który bezpłatnie rozprowadzi panele słoneczne i baterie do 50,000 XNUMX gospodarstw domowych.

Stworzyłoby to coś, co nazwano „wirtualną elektrownią”, zasadniczo dostarczającą hurtowe systemy energetyczne i usługowe. To tylko ostatnia część energetycznego dążenia Australii Południowej do wykorzystania odnawialnych źródeł energii, obniżenia kosztów energii i zmniejszenia niestabilności powodującej przerwy w dostawie prądu.

Haczyk polega na tym, że ponad jedna trzecia kosztów systemu elektroenergetycznego przypada na sieci dystrybucyjne, podobnie jak większość usterek. Sama wirtualna elektrownia niekoniecznie rozwiąże problemy związane z kosztownym zarządzaniem siecią.

Łączenie baterii w wiązki w celu zasilania sieci nie uwzględnia potrzeb ani gospodarstw domowych, ani sieci.

Aby rozwiązać te problemy, testujemy na Tasmanii technologię, która inteligentnie kontroluje floty baterii i innych urządzeń domowych w celu uczynienia sieci bardziej elastycznymi, niezawodnymi i tańszymi w eksploatacji.

Próba Baterii Bruny Island

Częścią tego, czego potrzebujemy, aby przejść na bardziej niezawodną i czystszą sieć, jest lepsza kontrola sieci energetycznych. Poprawi to działanie w normalnych czasach, zmniejszy stres w godzinach szczytu i usunie potrzebę kosztownych inwestycji w dłuższej perspektywie.

Na przykład czasami sieć po prostu potrzebuje więcej energii w jednym konkretnym miejscu. Być może gospodarstwo domowe nie chce, aby sieć pobierała energię z baterii w określonym dniu, ponieważ tańsza jest dla nich korzystanie z niej samodzielnie. Większość modeli wirtualnych elektrowni nie uwzględnia tych różnych potrzeb.

Wyspa Bruny na Tasmanii jest miejscem trzyletni okres próbny, skupiający naukowców z Australian National University, University of Sydney, University of Tasmania, TasNetworks i start-upu technologicznego Reposit Power.

Trzydzieści trzy gospodarstwa domowe zostały wyposażone w systemy „inteligentnych baterii”, ładowanych z ogniw słonecznych na dachach oraz skrzynkę „kontrolera”, która znajduje się między domem a liniami energetycznymi.

Uczestnicy otrzymują wynagrodzenie, gdy ich akumulatory dostarczają energię do sieci Bruny Island, która czasami jest przeładowana w szczytowym zapotrzebowaniu. Ich rachunki również spadną, ponieważ będą pobierać energię z baterii, kiedy będzie to dla nich najbardziej opłacalne.

Po raz pierwszy na świecie oprogramowanie Network-Aware Coordination (NAC) koordynuje poszczególne systemy baterii. NAC automatycznie negocjuje działanie baterii z gospodarstwem domowym (poprzez skrzynkę kontrolera), aby zdecydować, czy bateria powinna zostać rozładowana do sieci, czy nie.

W tych negocjacjach algorytmy komputerowe proszą o pomoc w zakresie baterii po cenie, która odzwierciedla wartość sieci. Jeśli cena jest zbyt niska dla gospodarstwa domowego, np. dlatego, że lepiej przechowują energię na własny użytek później w ciągu dnia, sterownik złoży do sieci kontrofertę z wyższą ceną.

Negocjacje trwają, dopóki nie znajdą rozwiązania, które działa w sieci, przy najniższym całkowitym koszcie.

Negocjacje oparte na NAC to połowa równania ekonomicznego. Właściciele baterii otrzymają również wynagrodzenie za pracę przy obsłudze sieci. Zespół próbny opracowuje system płatności, który przekazuje część oszczędności sieci uzyskanych dzięki unikaniu korzystania z generatorów diesla na wyspie Bruny.

Rozwiązywanie dużych problemów

Problem koordynacji australijskich 1.8 miliona dachowych instalacji słonecznych w jednej z najdłuższych sieci elektroenergetycznych na świecie nie jest banalna.

Rozproszone systemy akumulatorów, takie jak w południowoaustralijskiej propozycji Tesli, stanowią jedną z możliwych przyszłości. Pytanie, które badamy, dotyczy tego, jak skoordynować dużą liczbę baterii należących do klientów, aby działały w najlepszym interesie zarówno konsumenta, jak i sieci.

Podstawowa cecha elektrowni wirtualnych, polegająca na łączeniu zasobów, jest sprzeczna z tym, co jest wymagane do ukierunkowanego wsparcia sieci dystrybucyjnej. Elektrownie wirtualne nie muszą też działać w najlepszym interesie domowników.

W przeciwieństwie do tego, testujemy technologię, która działa w interesie finansowym właścicieli domów, aby czerpać korzyści z ich baterii, dostarczając sieciom usługi specyficzne dla lokalizacji, w czasie i cenie odpowiadającej klientowi.

Zgodnie z obecnymi wyobrażeniami, program południowoaustralijski może nie być najbardziej opłacalnym rozwiązaniem zaspokajania potrzeb naszego rozwijającego się systemu elektroenergetycznego. Próba Bruny pokazuje inną możliwą przyszłą sieć - taką, która pozwala ludziom produkować i przechowywać energię dla siebie, a także dzielić się nią, zmniejszając presję na sieć i umożliwiając większą penetrację odnawialnych źródeł energii.

- Próba Bruny jest finansowana przez ARENA i jest wspólnym przedsięwzięciem prowadzonym przez Australian National University z partnerami projektu: University of Sydney, University of Tasmania, firmą Reposit Power zajmującą się oprogramowaniem do kontroli baterii i TasNetworks.

O autorze

Hedda Ransan-Cooper, pracownik naukowy, Australijski Uniwersytet Narodowy; Archie Chapman, pracownik naukowy ds. inteligentnych sieci, Uniwersytet w Sydney; Paul Scott, pracownik naukowy, Australijski Uniwersytet Narodowyoraz dr Veryan Anastasia Joan Hann - Energy Policy Innovation, Uniwersytet Tasmanii

Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w Konwersacje. Przeczytać oryginalny artykuł.

Powiązane książki

at Rynek wewnętrzny i Amazon