211service.com
Microgrid håller strömmen lokal, billig och pålitlig
Ett nyligen avslutat distribuerat energiprojekt vid det stora, 4 000-fångade Santa Rita-fängelset i Alameda County, Kalifornien, binder samman kraft från bränsleceller, solpaneler, vindkraftverk och dieselgeneratorer – allt beläget vid fängelset – för att bilda ett mikronät som kan fungera oberoende av stora centraliserade kraftverk. Systemet håller strömmen på när stormar tar ner nätet, vilket är viktigt för säkerheten vid den maximala säkerhetsanläggningen, och det sparar fängelset cirka 100 000 dollar per år.
Jail microgrid är ett av de största och mest avancerade i USA. Det är det senaste exemplet på en framväxande smart-grid-teknik som ger ett renare, mer pålitligt och, i vissa delar av landet, betydligt billigare alternativ till det konventionella nätet. I många fall har den en mycket bra återbetalning, med eller utan subventioner, säger Michael Clark, president för Fort Collins, Colorado-baserade Encorp, som nyligen installerade programvaran och utrustningen som behövs för att hantera fängelsets mikronät. Mikronät ger också nya sätt att använda sol- och vindkraft. Vanligtvis gör den intermittenta karaktären hos sådana kraftkällor dem till en utmaning för företag. Genom att integrera dem med batterier och andra strömkällor kan de ge ett tillförlitligt lyft till konventionella strömförsörjningar för att hjälpa företag att möta toppar i efterfrågan.
Mikronät är ett steg bortom antingen reservsystem för nödsituationer eller fristående solpaneler. De använder speciell programvara och kraftelektronik för att integrera flera kraftkällor och energilagring för att tillhandahålla el dygnet runt, även när solen inte skiner eller regler begränsar användningen av dieselgeneratorer. När det gäller systemet i fängelset har Encorp installerat nätverksanslutna kontroller – storleken på stora datorer – vid varje elkälla, inklusive ett stort utbud av tusentals batterier, såväl som vid den punkt där fängelset ansluts till elnätet . Koordinering av kraft från dieselgeneratorer, solpaneler och andra kraftkällor kräver också utrustning som kan justera frekvensen och spänningen för den kraft de producerar.
Clark säger att Encorp har utvecklat algoritmer för att hjälpa systemet att få ut det mesta av varje strömkälla. I fängelset, där systemet är anslutet till nätet, inkluderar detta att svara på behoven hos ett verktyg. Om kraftverket upplever en stor ökning i efterfrågan kan mikronätet svara genom att sälja överskottskraft till kraftverket.
Vid vissa tillfällen är det vettigt att använda systemets förmåga att tillfälligt minska strömförbrukningen i fängelset för saker som luftkonditionering eller belysning för att skapa mer överskottskraft att sälja till nätet.
De första kunderna för mikronät är företag och organisationer som inte har råd med ens korta strömavbrott – som fängelser, sjukhus, datacenter och militärbaser – eller avlägsna områden som inte har tillgång till nätet. De är ekonomiskt vettiga på platser som Kalifornien, där elkostnaderna är höga och reglerna för reservgeneratorer är strikta. Men de kan snart vara vettiga på fler ställen eftersom kostnaderna för förnybar energi och storskaliga batterier minskar, och eftersom avancerade kontroller och kraftelektronik gör dem mer effektiva. (Se Nya solpanelsdesigner gör installationen billigare, GE:s nya batteri för att stärka nätet och batteri för diesel och naturgas.)