Source: Energy.gov
Autrement dit, nous avons besoin d'une réseau d'énergie fiable et sécurisée. Deux façons d'assurer l'électricité continue, quelle que soit la météo ou un événement imprévu, utilisez des ressources énergétiques distribuées (DER) et des microréseaux. Der produit et alimentez l'électricité à petite échelle et se propagent sur une large zone. Les panneaux solaires sur le toit, les batteries de secours et les générateurs diesel d'urgence sont des exemples de der. Bien que les générateurs traditionnels soient connectés à la grille de transmission à haute tension, le DER est connecté à la grille de distribution de la tension inférieure, comme les résidences et les entreprises.
Les microréseaux sont des réseaux électriques localisés qui peuvent se déconnecter du réseau principal pour fonctionner de manière autonome. Parce qu'ils peuvent fonctionner pendant que la grille principale est en baisse, les microréseaux peuvent renforcer la résilience de la grille, aider à atténuer les perturbations de la grille et fonctionner comme une ressource de grille pour la réponse et la récupération du système plus rapide.
Ressources énergétiques distribuées
Le Der solaire peut être construit à différentes échelles - même un petit panneau solaire peut fournir de l'énergie. En fait, environ un tiers d'énergie solaire aux États-Unis est produit par l'énergie solaire à petite échelle, comme les installations sur le toit. Les installations solaires ménagères sont appelées solaires en arrière dans le mètre; Le compteur mesure la quantité d'électricité qu'un consommateur achète à partir d'un service public. Étant donné que l'énergie solaire distribuée est "derrière" le compteur, les clients ne paient pas l'utilité pour l'énergie solaire générée.
Le coût de la possession de DER varie d'un État à l'autre et entre les sociétés de services publics. La facture électrique est déterminée par le biais de la mesure nette, où les services publics calculent la puissance totale générée par le système solaire du client et la soustrayaient de la puissance totale que le client consomme. Les clients sont crédités pour la quantité d'énergie qu'ils fournissent au réseau.
DER pourrait changer fondamentalement le fonctionnement du réseau électrique. Avec DER, l'alimentation est générée là où elle est utilisée et peut être connectée à d'autres DER pour optimiser son utilisation. Les ménages et autres consommateurs d'électricité sont également des producteurs à temps partiel, vendant une production excédentaire au réseau et les uns aux autres. Le stockage d'énergie, comme les batteries, peut également être distribué, aidant à garantir l'énergie lorsque l'énergie solaire ou d'autres DER ne génèrent pas d'énergie. Les voitures électriques peuvent même stocker un excès d'énergie dans les batteries des voitures inactives. Le DER peut également inclure des charges contrôlables, comme les chauffe-eau ou les unités de climatisation que le service public peut utiliser pour déplacer la consommation d'énergie des heures de pointe. Alors que le réseau a été conçu pour générer de la puissance dans de grandes installations et le déplacer à travers la grille de transmission vers le réseau de distribution pour la consommation, DER activer la génération locale et la consommation d'électricité.
Îles et microréseaux
Les grilles de distribution sont vulnérables aux pannes qui peuvent affecter les grandes régions et des millions de personnes et d'entreprises, en particulier en raison d'événements météorologiques extrêmes et destructeurs. Lorsque certaines parties de la grille sont équipées de DER, elles peuvent continuer à servir d'autres charges sur le même réseau de distribution, répondant aux besoins locaux avec la génération locale. C'est ce qu'on appelle l'île. Les systèmes électriques qui peuvent se déconnecter du plus grand réseau, se livrant à l'île intentionnelle, sont souvent appelés micro-réseaux.
Les microréseaux varient en taille d'un microréseau monocanier à un microgride complet à la sous-station, qui peut inclure des centaines de générateurs individuels et de consommateurs de puissance. Les petits systèmes électriques hors réseau ne sont pas une invention récente. Les navires, les bases militaires, les avant-postes éloignés et les communautés du monde entier s'appuient depuis longtemps sur la génération locale et la gestion de l'électricité pour répondre à leurs besoins énergétiques. DER fait des microréseaux une option plus répandue, car les moyens de production d'énergie sont désormais plus facilement obtenus et situés dans les quartiers. Les micro-réseaux à l'échelle communautaire peuvent fournir une résilience et une sauvegarde pendant et après des catastrophes comme les ouragans.
La technologie progresse pour gérer les risques causés par l'île avec un meilleur logiciel de contrôle et pour fournir des services de grille. Sans le réseau plus grand pour aider à stabiliser l'alimentation, un réseau insulaire pourrait endommager l'équipement connecté ou blesser les travailleurs qui pensent qu'il est déconnecté de l'énergie. Pour cette raison, de nombreux systèmes d'énergie solaire sont programmés pour détecter l'île et se déconnecter de la grille si elle se produit. Au-delà des microréseaux, certains chercheurs étudient les systèmes d'électricité nanogrides-intelligents à l'échelle d'un seul bâtiment.
Démarrage noir
Une autre façon dont Der et Microgers peuvent contribuer à la stabilité du réseau consiste à aider les processus "démarrage noir", qui activent la mise sous tension après sa baisse. Lors d'une panne électrique généralisée, les générateurs électriques peuvent être mis hors ligne. Pour revenir en ligne, de nombreux générateurs électriques ont besoin d'une batterie externe pour commencer, tout comme un moteur de voiture. Pour y parvenir, les services publics créent des plans de démarrage noir, dans lesquels les petits générateurs commencent plus grands pour apporter régulièrement la génération en ligne. Tout au long de ce processus, la restauration des services doit être bien chronométrée, pour s'assurer que la génération et la charge sont appariées en continu. DER pourrait devenir une précieuse ressource de démarrage noir en permettant aux communautés de micro-réseaux de commencer les processus de démarrage par eux-mêmes et à fournir la capacité nécessaire pour démarrer des générateurs plus importants.