Kui Maineist Isle au Hautile elektrivarustust pakkuv mandrilt pärit kaabel pandi merepõhjale vananevate diiselgeneraatorite asendamiseks, öeldi kogukonnale, et selle eluiga on 15 kuni 20 aastat.
See oli aastal 1983.
Viimasel kümnendil, olles silmitsi elektriliini väljavahetamise kiireloomulise kiireloomulisusega, mis hoolsast hooldusest hoolimata võib iga päev ebaõnnestuda, arutas kogukond, kuidas tulesid kõige paremini tulevikus hoida.
Menüüs olid uued kaablid, diiselgeneraatorid, kütuseelemendid, laineenergiageneraatorid, tuule-, päikese- ja akud.
Esmane mure oli maksumus.
Kuna täiskohaga elanike arv on ainult umbes 70 inimest ja suvine rahvahulk on 200 kuni 300, seisis Isle au Haut silmitsi tavapärasest järsema kapitali infrastruktuuri uuendamisega.
"Kui me läbisime peaaegu iga võimaluse kulud, oli majandus lihtsalt vastik," ütles eraõigusliku tulundusühistu Isle au Haut Electric Power Company president Jim Wilson.
Kuid kui taastuvate tehnoloogiate hind langes, hakkasid teatud võimalused olema mõttekamad.
Päikese- ja akusüsteem töötaks neile umbes 1,8 miljoni dollariga.
Uus kaabel: kahekordistage seda.
Diiselsüsteem: kolmekordne.
Nii hääletasid ühistu liikmed neli aastat tagasi ühehäälselt 300-kilovattise süsteemi, mis koosneb 900 päikesepaneelist, kasutamisel 1-megavatise grafeeni superkondensaatori patareiga üleliigse energia salvestamiseks ja tarnimiseks.
Elanikud saavad lisada ka oma päikesepaneele koos akusüsteemidega (ja / või veemahutitega, et salvestada liigset energiat soojusena).
Enamikus kohtades võib sellega lugu lõppeda.
Kuid sellel päikeseprojektil on varjatud aspekt, mis muudab selle järgmise laine territooriumiks: iga umbes 140 saarel asuva elektriarvesti taga asuvad üksused, millel on masinõppe tarkvara, mille on välja töötanud Kay Aiken Maine'is asuvas ettevõttes Introspective Systems.
Need intelligentsed juhtplokid õpivad kodu energiakasutuse mustreid, seejärel koordineerivad seda teavet reaalajas saare päikesepaneelide ja patareidega.
See võimaldab igal võrgupunktil otsustada, millal on kõige parem - odavam, tõhusam või majaomanikule eelistatavam - elektrit võrku tagasi osta või müüa, kui neil on oma paneelid ja patareid.
"Me ei tahtnud merele minna," ütles Wilson, viidates väikese laeva anekdoodile, mis on puhutud tahtmatusse, kuid mitte täiesti soovimatusse sihtkohta.
"Tahtsime lihtsalt, et kaabel asendaks midagi.
Siis aga hakkad uurima, kuidas seda kõike tõhusamaks muuta, ja üks asi viib teiseni.
Me ehitame päikeseprojekti - lihtsalt mitte seda, mida ootasime kolm või neli aastat tagasi.
"
Ehitustöödega alustati 2020.
aasta kevadel; COVID-19 pandeemia tõttu on see hilinenud, kuid Wilson loodab siiski, et uus süsteem saab tööle suve lõpus või sügisel.
Pärast selle valmimist saab Isle au Haut osa taastuvenergia tootmise kasvavast trendist: autonoomselt juhitavad mikrovõrgud.
Mis täpselt on mikrovõrk?
Mikrovõrgud pole uus idee.
Tööstuse keeles on mikrovõrk väike elektritarbijate võrk, millel on juurdepääs kohalikule energiaallikale.
Kasutajad on kõik otse keskvõrguga ühendatud, kuid katkestuste ajal võib kogu väike võrk töö jätkamiseks keskvõrgust lahti ühendada või töötada "saarerežiimis".
Sügavalt kauged kogukonnad on aastakümneid tuginenud mikrovõrkudele kas sellepärast, et need asuvad pika ja krigiseva jõuülekandeliini lõpus või on kommunaalteenuste ulatusest täielikult väljas.
Haiglad ning muud hädaabi- ja kriitilised rajatised toetavad varundamiseks ka kohapeal toodetud energiat; nad töötavad sageli diislikütuse, propaani või muu põleva kütusega.
Kuid mikrovõrgud võivad olla ka palju lokaalsemad: kui pärast tormikatkestust oma generaatorit üles vändata ja naabrite juurde paar pikenduskaablit vedada, see tähendab sisuliselt mikrovõrku.
Uus on see, et üha rohkem neist mikrovõrkudest töötab taastuvenergia meetoditega tänu taskukohasuse suurenemisele ja muutuvatele eeskirjadele, mis lihtsustavad nende vastuvõtmist.
Ja see on õitsev äri: sõltuvalt teie uudisteallikast on mikrovõrgu turu väärtus aastaks 2025 eeldatavasti 47 miljardit dollarit, tänavu 28 miljardit dollarit.
Ameerika Ühendriikides toimub Californias tohutu mikrovõrgu liikumine, mis on kohustanud 2045.
aastaks kogu selle elektrit saama heitgaasivabadest allikatest.
Samuti on kalifornialased mures lihtsalt selle pärast, et elektrit on üldse olemas: katastroofiliste metsatulekahjude, maavärinate, mudalaviinide ja osariigi suurima kommunaalettevõtte Pacific Gas & Electric hiljuti ellu viidud „avaliku julgeoleku elektrikatkestuste” vahel pöörduvad inimesed taastuvenergia poole.
mikrovõrgud, püüdes vabaneda sõltuvusest suurest ja üha ebaregulaarsemast energiavarustusest.
Muidugi pole nende mikrovõrkudele liikumine ainult California asi.
See toimub Puerto Ricos, kus päikeseenergia ja aku mikrovõrgud pakkusid tagurpidi orkaanide ja maavärinate järel puhkust.
Ja New Yorgi osariigis käivitati 11 miljoni dollari suurune auhinnafond taastuvenergia mikrovõrgu arendamiseks pärast seda, kui Superstorm Sandy selle peksis.
Long Islandi idaosas Hamptonis asuv kogukonna mikrovõrk varustab 50 protsenti linna energiavajadusest, hoiab kohaliku veejaama töökorras ja tuletõrjejaamad hädaolukordades töökorras ning võimaldas kohalikul kommunaalteenusel vältida 300 miljoni dollari suurust ülekande uuendamist.
Üle kogu riigi asuvad omavalitsused ehitavad neid kriitiliste rajatiste töökorras hoidmiseks, hoolimata sellest, et vahepeal kasutavad rajatise toiteks rohelist, kohalikult toodetud energiat.
Ja mikrovõrgud pakuvad India, Aafrika ja teiste maailma arengupiirkondade maapiirkondade kogukondadele ja linnadele energiaressursse ja iseseisvust.
Isegi kommunaalteenused uurivad võimalusi mängu pääseda: Illinoisis töötas Commonwealth Edison koos Chicago elamumajandusametiga Bronzeville'i päikeseenergia ja aku mikrovõrgu ehitamiseks 660 elamule madala sissetulekuga naabruses, mis on ühendatud lähedal asuva ülikooli mikrovõrguga.
See on pilootprogramm, et õppida, kuidas mikrovõrkude klastrid saavad põhivõrgust lahtiühendatuna koos töötada.
Osa selle põhjusest: Kommunaalteenused hakkavad mõistma, et nad ei saa täielikult tagada oma klientidele energiavarustust, eriti haavatavates piirkondades ja võrgu servades, ütles Sascha von Meier, nutivõrgu tehnoloogia ja elektrienergia jaotamise ekspert California ülikool-Berkeley ja Lawrence Berkeley riiklik labor.
See toob kaasa suurema isu investeerida võrgu vastupidavusse - ja taastuvatel mikrovõrkudel on suur roll.
Kui võrku jõuab üha rohkem taastuvaid mikrovõrke - alates ülikoolilinnakutest ja ettevõtte peakontoritest kuni individuaalsete kodudeni -, algavad energiaküsimused: kuidas saavad need ressursid mitte ainult laiemasse võrku toituda? Ja kuidas saavad järjest keerukama maatriksi kõik punktid tõhusalt koos töötada ja isegi üksteisega otse jagada - näiliselt lihtne ülesanne, mida vana võrk lihtsalt pole võimeline tegema?
Ressursside ühendamine
Traditsioonilistes energiavarustussüsteemides on energia juhtimine ja optimeerimine koordineeritud suhteliselt väikese arvu tsentraliseeritud ressursside vahel.
Juhtimisserverid optimeerivad sadade või tuhandete elektrijaamade energia tootmist, väljundit ja voogu ning saadavad selle vastavalt liinidele.
Kuid kuna antud piirkonnas rohkem inimesi ostab elektrisõidukeid ja võtab omaks taastuvad energiaallikad, akud ja nutiseadmed, mis muudavad kogu päeva energiatarbimist, hakkab süsteemi panustavate ja sellest ammutatavate punktide arv kasvama miljonitesse.
Nendest “hajutatud elektrivarudest” (DER) saab suur andmeprobleem, mida ei saa tsentraliseeritult optimeerida ega koordineerida.
Lahendus? Jagage arvutusressursse ja varundage need nobedate algoritmidega.
Andrey Bernstein, kes uurib Colorado osariigis Goldenis asuvas riiklikus taastuvenergia laboris (NREL) autonoomset võrgukontrolli, ütles, et selle arvutuslik osa seisneb vähem selles, kuidas käituda miljonite muutujatega korraga nii palju kui jagada nende osadeks.
juhitavad tükid, seejärel koordineerides suhtlemist pesastatud tasanditel - ja veendudes, et kui DER-id suhtlevad võrguga, ei kahjusta nad süsteemi kogemata ülekoormamise teel.
Andrey Bernstein ja kolleeg (Foto: Dennis Schroeder / NREL) Laboris katsetati kõigepealt NRELi väljatöötatud algoritme, kasutades arvutisimuleeritud elektrisööturliini, millel oli sadu tuhandeid DER-e, seejärel miljoneid.
Seejärel integreeris NREL Massachusettsis asuva Heila Technologiesiga tarkvara integreerimiseks väikesesse ja odavasse nutikas juhtplokki, mida saab paigaldada kodu või kinnistu sisse elektriarvesti taha.
Praegu töötab Bernstein välja algoritme energia jaotamise optimeerimiseks taastuvenergia abil töötavast mikrovõrgust põhivõrku ja põhivõrku.
Colorados testitav tarkvara on mõeldud täpsete arvutuste tegemiseks, et koordineerida mikrovõrgus olevate kodude suure hulga energiat tootvate ja salvestavate seadmete - päikesepaneelide, elektrisõidukite, nutiseadmete - reaalajas nõudlust ja pakkumist.
väikese, odava arvutikontrolleri kaudu võrgu igas punktis.
Selle tehnoloogia esimene reaalne piloot sai hiljuti alguse Habitat for Humanity poolt välja töötatud taskukohase elamukogukonna Colorado osariigis Basalt Vista kogukonnas.
Iga kodu on varustatud kõigi energiasäästlike seadmete ja päikesepaneelidega, mis muudab Basalt Vista süsinikuneutraalseks kogukonnaks.
Ehitatavad kodud Basalt Vista kogukonnas.
(Foto: Joshua Bauer / NREL) Kui NREL / Heila nutikontrollerid on paigaldatud Basalt Vista naabruses asuva mikrovõrgu igasse sõlme, võivad kõik punktid muutuda iseseisvaks, kuid võivad suhelda lokaalselt ka teiste sõlmedega, et optimeerida energiavoogu kogukonna igasse koju ja tagasi.
Nad saavad kindlaks teha, millal voolu kohalikust võrgust (ja teistest kasutajate ...
Kui Maineist Isle au Hautile elektrivarustust pakkuv mandrilt pärit kaabel pandi merepõhjale vananevate diiselgeneraatorite asendamiseks, öeldi kogukonnale, et selle eluiga on 15 kuni 20 aastat.
See oli aastal 1983.
Viimasel kümnendil, olles silmitsi elektriliini väljavahetamise kiireloomulise kiireloomulisusega, mis hoolsast hooldusest hoolimata võib iga päev ebaõnnestuda, arutas kogukond, kuidas tulesid kõige paremini tulevikus hoida.
Menüüs olid uued kaablid, diiselgeneraatorid, kütuseelemendid, laineenergiageneraatorid, tuule-, päikese- ja akud.
Esmane mure oli maksumus.
Kuna täiskohaga elanike arv on ainult umbes 70 inimest ja suvine rahvahulk on 200 kuni 300, seisis Isle au Haut silmitsi tavapärasest järsema kapitali infrastruktuuri uuendamisega.
"Kui me läbisime peaaegu iga võimaluse kulud, oli majandus lihtsalt vastik," ütles eraõigusliku tulundusühistu Isle au Haut Electric Power Company president Jim Wilson.
Kuid kui taastuvate tehnoloogiate hind langes, hakkasid teatud võimalused olema mõttekamad.
Päikese- ja akusüsteem töötaks neile umbes 1,8 miljoni dollariga.
Uus kaabel: kahekordistage seda.
Diiselsüsteem: kolmekordne.
Nii hääletasid ühistu liikmed neli aastat tagasi ühehäälselt 300-kilovattise süsteemi, mis koosneb 900 päikesepaneelist, kasutamisel 1-megavatise grafeeni superkondensaatori patareiga üleliigse energia salvestamiseks ja tarnimiseks.
Elanikud saavad lisada ka oma päikesepaneele koos akusüsteemidega (ja / või veemahutitega, et salvestada liigset energiat soojusena).
Enamikus kohtades võib sellega lugu lõppeda.
Kuid sellel päikeseprojektil on varjatud aspekt, mis muudab selle järgmise laine territooriumiks: iga umbes 140 saarel asuva elektriarvesti taga asuvad üksused, millel on masinõppe tarkvara, mille on välja töötanud Kay Aiken Maine'is asuvas ettevõttes Introspective Systems.
Need intelligentsed juhtplokid õpivad kodu energiakasutuse mustreid, seejärel koordineerivad seda teavet reaalajas saare päikesepaneelide ja patareidega.
See võimaldab igal võrgupunktil otsustada, millal on kõige parem - odavam, tõhusam või majaomanikule eelistatavam - elektrit võrku tagasi osta või müüa, kui neil on oma paneelid ja patareid.
"Me ei tahtnud merele minna," ütles Wilson, viidates väikese laeva anekdoodile, mis on puhutud tahtmatusse, kuid mitte täiesti soovimatusse sihtkohta.
"Tahtsime lihtsalt, et kaabel asendaks midagi.
Siis aga hakkad uurima, kuidas seda kõike tõhusamaks muuta, ja üks asi viib teiseni.
Me ehitame päikeseprojekti - lihtsalt mitte seda, mida ootasime kolm või neli aastat tagasi.
"
Ehitustöödega alustati 2020.
aasta kevadel; COVID-19 pandeemia tõttu on see hilinenud, kuid Wilson loodab siiski, et uus süsteem saab tööle suve lõpus või sügisel.
Pärast selle valmimist saab Isle au Haut osa taastuvenergia tootmise kasvavast trendist: autonoomselt juhitavad mikrovõrgud.
Mis täpselt on mikrovõrk?
Mikrovõrgud pole uus idee.
Tööstuse keeles on mikrovõrk väike elektritarbijate võrk, millel on juurdepääs kohalikule energiaallikale.
Kasutajad on kõik otse keskvõrguga ühendatud, kuid katkestuste ajal võib kogu väike võrk töö jätkamiseks keskvõrgust lahti ühendada või töötada "saarerežiimis".
Sügavalt kauged kogukonnad on aastakümneid tuginenud mikrovõrkudele kas sellepärast, et need asuvad pika ja krigiseva jõuülekandeliini lõpus või on kommunaalteenuste ulatusest täielikult väljas.
Haiglad ning muud hädaabi- ja kriitilised rajatised toetavad varundamiseks ka kohapeal toodetud energiat; nad töötavad sageli diislikütuse, propaani või muu põleva kütusega.
Kuid mikrovõrgud võivad olla ka palju lokaalsemad: kui pärast tormikatkestust oma generaatorit üles vändata ja naabrite juurde paar pikenduskaablit vedada, see tähendab sisuliselt mikrovõrku.
Uus on see, et üha rohkem neist mikrovõrkudest töötab taastuvenergia meetoditega tänu taskukohasuse suurenemisele ja muutuvatele eeskirjadele, mis lihtsustavad nende vastuvõtmist.
Ja see on õitsev äri: sõltuvalt teie uudisteallikast on mikrovõrgu turu väärtus aastaks 2025 eeldatavasti 47 miljardit dollarit, tänavu 28 miljardit dollarit.
Ameerika Ühendriikides toimub Californias tohutu mikrovõrgu liikumine, mis on kohustanud 2045.
aastaks kogu selle elektrit saama heitgaasivabadest allikatest.
Samuti on kalifornialased mures lihtsalt selle pärast, et elektrit on üldse olemas: katastroofiliste metsatulekahjude, maavärinate, mudalaviinide ja osariigi suurima kommunaalettevõtte Pacific Gas & Electric hiljuti ellu viidud „avaliku julgeoleku elektrikatkestuste” vahel pöörduvad inimesed taastuvenergia poole.
mikrovõrgud, püüdes vabaneda sõltuvusest suurest ja üha ebaregulaarsemast energiavarustusest.
Muidugi pole nende mikrovõrkudele liikumine ainult California asi.
See toimub Puerto Ricos, kus päikeseenergia ja aku mikrovõrgud pakkusid tagurpidi orkaanide ja maavärinate järel puhkust.
Ja New Yorgi osariigis käivitati 11 miljoni dollari suurune auhinnafond taastuvenergia mikrovõrgu arendamiseks pärast seda, kui Superstorm Sandy selle peksis.
Long Islandi idaosas Hamptonis asuv kogukonna mikrovõrk varustab 50 protsenti linna energiavajadusest, hoiab kohaliku veejaama töökorras ja tuletõrjejaamad hädaolukordades töökorras ning võimaldas kohalikul kommunaalteenusel vältida 300 miljoni dollari suurust ülekande uuendamist.
Üle kogu riigi asuvad omavalitsused ehitavad neid kriitiliste rajatiste töökorras hoidmiseks, hoolimata sellest, et vahepeal kasutavad rajatise toiteks rohelist, kohalikult toodetud energiat.
Ja mikrovõrgud pakuvad India, Aafrika ja teiste maailma arengupiirkondade maapiirkondade kogukondadele ja linnadele energiaressursse ja iseseisvust.
Isegi kommunaalteenused uurivad võimalusi mängu pääseda: Illinoisis töötas Commonwealth Edison koos Chicago elamumajandusametiga Bronzeville'i päikeseenergia ja aku mikrovõrgu ehitamiseks 660 elamule madala sissetulekuga naabruses, mis on ühendatud lähedal asuva ülikooli mikrovõrguga.
See on pilootprogramm, et õppida, kuidas mikrovõrkude klastrid saavad põhivõrgust lahtiühendatuna koos töötada.
Osa selle põhjusest: Kommunaalteenused hakkavad mõistma, et nad ei saa täielikult tagada oma klientidele energiavarustust, eriti haavatavates piirkondades ja võrgu servades, ütles Sascha von Meier, nutivõrgu tehnoloogia ja elektrienergia jaotamise ekspert California ülikool-Berkeley ja Lawrence Berkeley riiklik labor.
See toob kaasa suurema isu investeerida võrgu vastupidavusse - ja taastuvatel mikrovõrkudel on suur roll.
Kui võrku jõuab üha rohkem taastuvaid mikrovõrke - alates ülikoolilinnakutest ja ettevõtte peakontoritest kuni individuaalsete kodudeni -, algavad energiaküsimused: kuidas saavad need ressursid mitte ainult laiemasse võrku toituda? Ja kuidas saavad järjest keerukama maatriksi kõik punktid tõhusalt koos töötada ja isegi üksteisega otse jagada - näiliselt lihtne ülesanne, mida vana võrk lihtsalt pole võimeline tegema?
Ressursside ühendamine
Traditsioonilistes energiavarustussüsteemides on energia juhtimine ja optimeerimine koordineeritud suhteliselt väikese arvu tsentraliseeritud ressursside vahel.
Juhtimisserverid optimeerivad sadade või tuhandete elektrijaamade energia tootmist, väljundit ja voogu ning saadavad selle vastavalt liinidele.
Kuid kuna antud piirkonnas rohkem inimesi ostab elektrisõidukeid ja võtab omaks taastuvad energiaallikad, akud ja nutiseadmed, mis muudavad kogu päeva energiatarbimist, hakkab süsteemi panustavate ja sellest ammutatavate punktide arv kasvama miljonitesse.
Nendest “hajutatud elektrivarudest” (DER) saab suur andmeprobleem, mida ei saa tsentraliseeritult optimeerida ega koordineerida.
Lahendus? Jagage arvutusressursse ja varundage need nobedate algoritmidega.
Andrey Bernstein, kes uurib Colorado osariigis Goldenis asuvas riiklikus taastuvenergia laboris (NREL) autonoomset võrgukontrolli, ütles, et selle arvutuslik osa seisneb vähem selles, kuidas käituda miljonite muutujatega korraga nii palju kui jagada nende osadeks.
juhitavad tükid, seejärel koordineerides suhtlemist pesastatud tasanditel - ja veendudes, et kui DER-id suhtlevad võrguga, ei kahjusta nad süsteemi kogemata ülekoormamise teel.
Andrey Bernstein ja kolleeg (Foto: Dennis Schroeder / NREL) Laboris katsetati kõigepealt NRELi väljatöötatud algoritme, kasutades arvutisimuleeritud elektrisööturliini, millel oli sadu tuhandeid DER-e, seejärel miljoneid.
Seejärel integreeris NREL Massachusettsis asuva Heila Technologiesiga tarkvara integreerimiseks väikesesse ja odavasse nutikas juhtplokki, mida saab paigaldada kodu või kinnistu sisse elektriarvesti taha.
Praegu töötab Bernstein välja algoritme energia jaotamise optimeerimiseks taastuvenergia abil töötavast mikrovõrgust põhivõrku ja põhivõrku.
Colorados testitav tarkvara on mõeldud täpsete arvutuste tegemiseks, et koordineerida mikrovõrgus olevate kodude suure hulga energiat tootvate ja salvestavate seadmete - päikesepaneelide, elektrisõidukite, nutiseadmete - reaalajas nõudlust ja pakkumist.
väikese, odava arvutikontrolleri kaudu võrgu igas punktis.
Selle tehnoloogia esimene reaalne piloot sai hiljuti alguse Habitat for Humanity poolt välja töötatud taskukohase elamukogukonna Colorado osariigis Basalt Vista kogukonnas.
Iga kodu on varustatud kõigi energiasäästlike seadmete ja päikesepaneelidega, mis muudab Basalt Vista süsinikuneutraalseks kogukonnaks.
Ehitatavad kodud Basalt Vista kogukonnas.
(Foto: Joshua Bauer / NREL) Kui NREL / Heila nutikontrollerid on paigaldatud Basalt Vista naabruses asuva mikrovõrgu igasse sõlme, võivad kõik punktid muutuda iseseisvaks, kuid võivad suhelda lokaalselt ka teiste sõlmedega, et optimeerida energiavoogu kogukonna igasse koju ja tagasi.
Nad saavad kindlaks teha, millal voolu kohalikust võrgust (ja teistest kasutajate ...
