מדוע microgrid חשובות?
microgrid חשובות מפני שהן מספקות לארגונים מקור אנרגיה מקומי וניתן לשליטה, שיכול להמשיך לפעול גם כאשר הרשת הראשית קורסת. הן משפרות את היעילות האנרגטית, את החוסן, את הפחתת פליטת הפחמן ואת הנגישות לאנרגיה באמצעות שילוב של מקורות אנרגיה מתחדשת באתר, סוללות ומערכות בקרה חכמות. כמו כן, הן מסייעות בהפחתת עלויות באמצעות אגירת אנרגיה, צמצום חיובי ביקוש בשיא, והחזרת עודפי החשמל לרשת.
microgrid היא מערכת אנרגיה מקומית שמסוגלת לייצר, לאגור ולנהל חשמל באופן עצמאי או במקביל לרשת החשמל המסורתית. microgrid מייצרת, מאחסנת ומנהלת את החשמל בדיוק במקום שבו הוא נצרך. בניגוד לרשת החשמל הראשית, microgrid יכולה לפעול בשני מצבים: מצב מחובר לרשת, שבו היא מחליפה אנרגיה עם רשת החשמל, ומצב מנותק, שבו היא מתנתקת ופועלת באופן עצמאי במהלך הפסקות חשמל או הפרעות.
"מצב האי" הוא ההבדל העיקרי בין השניים – במהלך הפסקת חשמל, ה-microgrid יכולה להתנתק מהרשת הראשית ולהמשיך לספק חשמל באופן מקומי, מה שהופך אותה לבעלת ערך רב מבחינת חוסן והמשכיות עסקית. רשת החשמל הציבורית מופעלת באופן מרכזי ומיועדת לאספקת חשמל בקנה מידה גדול, בעוד ש-microgrid משתמשת ב"אינטליגנציה" מקומית כדי לאזן בין היצע לביקוש בזמן אמת, תוך מתן עדיפות לעומסים קריטיים. מערכות microgrid תומכות גם ביעדי הקיימות באמצעות שילוב אנרגיה מתחדשת, הפחתת פליטות פחמן, מיטוב היעילות האנרגטית והפחתת חיובי הביקוש בשיא. קבלו את כל התשובות לעשר שאלות מפתח על הסיבה והאופן שבהם שמערכות microgrid הופכות לחיוניות.
microgrid דורשת שילוב של מקורות אנרגיה, מערכות בקרה ותשתית חשמלית, הפועלים יחד כמערכת מתואמת אחת.
אנרגיה ואחסון
במרכז המערכת עומדים משאבי אנרגיה מבוזרים כגון אנרגיה סולארית, אנרגיית רוח, תאי דלק או גנרטורים לגיבוי, המספקים ייצור חשמל מקומי. מערכות אחסון אנרגיה — בעיקר סוללות ליתיום-יון — חיוניות לקליטת עודפי אנרגיה ולהתמודדות מהירה עם הפרעות. microgrid הופכת למשתלמת מבחינה כלכלית כאשר הערך הכולל של עמידות, הפסקות באספקת החשמל, חיסכון באנרגיה, קיימות וגמישות עולה על עלויות ההקמה והתפעול של המערכת. המקרים העסקיים החזקים ביותר נמצאים בדרך כלל במקומות שבהם עלויות ההפסקות גבוהות, מחירי החשמל יקרים ותנודתיים, או שיש תמריצים חזקים לאנרגיה מבוזרת. מדובר בענפים כגון מרכזי נתונים, תעשיית הייצור, בתי חולים, מפעלים תעשייתיים ואוניברסיטאות, שבהם אפילו הפסקות קצרות עלולות לגרום להפסדים משמעותיים מבחינה כלכלית, בטיחותית או תדמיתית. מערכות microgrid הופכות לאטרקטיביות יותר מבחינה כלכלית הודות להפחתת חיובי ביקוש בשיא, לייעול צריכת האנרגיה, לשילוב אנרגיה מתחדשת ולשינוי דפוסי צריכת האנרגיה באמצעות סוללות בשעות שבהן מחיר החשמל מהרשת הוא הגבוה ביותר. הכדאיות הכלכלית משתפרת גם כאשר פרויקטים יכולים לנצל תמריצים ממשלתיים, זיכויי מס, תמריצים להפחתת פליטות פחמן או הימנעות משדרוג תשתיות. קראו עוד על היתרונות הכלכליים של אימוץ microgrid בפוסט בבלוג של Schneider Electric.
כן, microgrid יכולה לפעול על 100% אנרגיה מתחדשת, אך השאלה אם היא יכולה לעשות זאת באופן אמין וחסכוני תלויה בתכנון, בביקוש לאנרגיה, בפרופיל העומס, בניהול חכם ובתנאים המקומיים. רוב מערכות ה-microgrid באנרגיה מתחדשת משלבות ייצור אנרגיה מרוח, שמש, מים או ביומסה עם מערכות לאגירת אנרגיה בסוללות ובקרות אוטומציה מתקדמות, כדי לאזן בין היצע לביקוש בזמן אמת. האתגר העיקרי הוא האופי הבלתי רציף של הייצור — תפוקה של אנרגיה סולארית ורוח משתנה מדי יום ומדי עונה, ולכן יש לתכנן microgrid המבוססת ב-100% על אנרגיה מתחדשת כך שתכלול משך אחסון מספיק ומגוון מקורות ייצור, כדי להבטיח אספקת חשמל בתקופות שבהן הייצור נמוך. בפועל, ארגונים שואפים לפעילות המבוססת ב-100% על אנרגיה מתחדשת, ולא לעצמאות אנרגטית מוחלטת, תוך שימוש במערכות היברידיות הכוללות ייצור חשמל גיבוי ואחסון לטווח ארוך. עם זאת, מערכות microgrid מבוססות אנרגיה מתחדשת יכולות להפחית באופן משמעותי את פליטת הפחמן, את צריכת הדלק ואת עלויות התפעול, ובמקביל לשפר את החוסן. אם אתם מחפשים מידע נוסף על שילוב אנרגיה מתחדשת עם מערכות microgrid, קראו את המאמרים שלנו על הוספת microgrid למערכת אנרגיה סולארית, או על ההשפעות של אחסון בסוללות על מערכות microgrid,.
"הפעלה במצב אי" ("islanding") היא היכולת של microgrid להתנתק באופן אוטומטי מרשת החשמל הראשית ולפעול באופן עצמאי, במהלך הפסקות חשמל, חוסר יציבות ברשת או מצב חירום. כאשר זה קורה, בקר ה-microgrid מזהה תנאים חריגים ויוזם ניתוק מבוקר (תוך אלפיות השנייה) באמצעות ממסרים מגנים ומפסקים. לאחר הניתוק, בקר ה-microgrid מאזן מחדש באופן מיידי את הייצור המקומי (כגון אנרגיה סולארית או אנרגיית רוח) ואת אחסון האנרגיה (סוללות) כדי להתאימם לביקוש לחשמל בזמן אמת של המתקן. לבסוף, הרשת הראשית משוחזרת, ומערכת ה-microgrid מסנכרנת את המתח והתדר שלה לפני שהיא מתחברת מחדש בבטחה. הפעלה במצב אי (Islanding) נחשבת לבטוחה כאשר היא מתוכננת בהתאם לתקנים חשמליים מודרניים ומנוהלת על ידי מערכת microgrid ייעודית. מערכות microgrid מודרניות פועלות בהתאם לתקני חיבור קפדניים, וכן לפי מנגנוני הגנה שנועדו למנוע הזנה חוזרת לא מכוונת, העלולה לסכן את עובדי חברת החשמל. ניטור רציף, מנגנוני בקרה למניעת תקלות ובדיקות סדירות מבטיחים שהפעלה במצב אי תתבצע רק בתנאים המתאימים.
הבינה המלאכותית הופכת את מערכות ה-microgrid ממערכות המבוססות על כללים לפלטפורמות אנרגיה אדפטיביות המתאימות את עצמן באופן אוטומטי. מערכות microgrid מסורתיות מסתמכות על לוגיקה מוגדרת מראש ולוחות זמנים קבועים, בעוד שאלגוריתמים של בינה מלאכותית מנתחים מאגרי נתונים עצומים — לרבות נתוני מזג אוויר היפר-מקומיים, דפוסי צריכה היסטוריים ומחירי חשמל בזמן אמת — כדי לקבל החלטות בזמן אמת. דבר זה מאפשר לבקר ה-microgrid לנהל באופן יזום את השימוש באנרגיה סולארית, בסוללות ובגנרטורים, ובכך להוזיל עלויות ולשפר את המהימנות. אלגוריתמים חכמים מזהים גם תקלות בציוד, איומי סייבר ודפוסי צריכת אנרגיה חריגים בזמן אמת, ובכך מסייעים למפעילים למנוע הפסקות חשמל לפני שהן מתרחשות ולהאריך את חיי הציוד. יתרה מכך, על ידי חיזוי עליות חדות במחירי החשמל, הבינה המלאכותית מבצעת פעולות ארביטראז' באופן אוטונומי: היא טוענת את הסוללות כאשר מחיר החשמל ברשת הוא הנמוך ביותר, ופורקת אותן למתקן כאשר המחיר עולה, ובכך ממקסמת את התשואה על ההשקעה. הורידו את הדוח שלנו בנושא " : מערכות microgrids המופעלות על ידי בינה מלאכותית" ( AI-Powered Microgrids) כדי לגלות את מלוא הפוטנציאל הטמון בבינה מלאכותית ובמערכות microgrids.
microgrid נבנית בדרך כלל על ידי קבוצה מתואמת של גורמים, ולא על ידי חברה אחת. בעלי האתר — כגון תאגיד, קמפוס, בית חולים או רשות מקומית — קובע את היעדים בנוגע לעלויות, לחוסן או להפחתת פליטת הפחמן. לאחר מכן, מפתח או אינטגרטור של microgrid מוביל את הפרויקט כולו, בתמיכת חברות EPC האחראיות על התכנון וההקמה הפיזיים של המערכת. ספקי הטכנולוגיה מספקים את נכסי הליבה של רשת האנרגיה המבוזרת, כגון מערכות סולריות, סוללות, גנרטורים ותוכנת בקרה, בעוד שחברות החשמל מאשרות את החיבור לרשת ומגדירות את כללי התפעול. לעתים קרובות, שותפי המימון וחברות שירותי האנרגיה אחראים על תכנון המיזם ומימונו, ואילו ספקי התוכנה והבקרה (כגון Schneider Electric) מבצעים אופטימיזציה של אופן הפעולה המשותף של כל הנכסים בזמן אמת.
לעתים קרובות, שוק ה-microgrid מתואר בניתוחי תעשייה, כגון דוחות Guidehouse כשוק שחברות גלובליות לאנרגיה ואוטומטציה משולבות מובילות אותו, חברות כגון Schneider Electric, Siemens, Hitachi Energy, GE Vernova, ו-ABB. מנהיגים אלה מתחרים לצד יזמים הקשורים לחברות תשתיות, כגון Engie, Enel X ו-EDF Renewables, וכן מול חברות המתמחות ב-microgrid, כגון , Wärtsilä, PowerSecure, Scale Microgrid Solutions ו-Bloom Energy. בכל רחבי השוק, Guidehouse מדגישה באופן עקבי את המגמה של מעבר לספקים משולבים באופן מלא, המשלבים חומרה, תוכנה, יכולות EPC ומימון תחת פתרון מתואם אחד.
microgrid יכולה לחסוך כסף, אך התוצאה תלויה במידה רבה בתנאי המקום ובצריכת האנרגיה. החיסכון נובע בדרך כלל מהפחתת חיובי הביקוש בשיא, מהעברת צריכת האנרגיה לתקופות שבהן העלויות נמוכות יותר, ומהימנעות מהפסקות חשמל או השבתות יקרות. אתרים עם עלויות חשמל גבוהות, תעריפים תנודתיים או פעולות קריטיות שכבר מצריכות אספקת חשמל לגיבוי נוטים להפיק את התועלת הכלכלית הגדולה ביותר. עם זאת, יש להבין את מערכות ה-microgrids לא רק ככלי להפחתת עלויות, אלא כאסטרטגיה משולבת של ייעול עלויות, חוסן ובקרת אנרגיה.
microgrid יכולה גם להפחית באופן משמעותי את פליטת הפחמן כאשר היא מתוכננת לשלב אנרגיה מתחדשת, כגון אנרגיה סולארית, ומגובה באחסון בסוללות. על ידי החלפת החשמל מרשת החשמל והפחתת התלות בגנרטורים גיבוי המופעלים בדלקים מאובנים, היא מביאה לירידה הכוללות בפליטות פחמן. האחסון ממשיך ומשפר את ההשפעה בכך שהוא מאפשר שימוש באנרגיה מתחדשת בעת הצורך, ולא רק בעת ייצורה. התועלת הכוללת של פליטת הפחמן תלויה במידת הניקיון של הרשת המקומית ובאופן תפעול המערכת, אך ברוב המקרים microgrid שתוכננה כהלכה מפחיתה באופן משמעותי את טביעת הרגל הפחמנית של האתר, תוך שיפור אמינות אספקת האנרגיה.
זקוק לעזרה?
בורר מוצרים
חפשו ברשת מפיצים מאומתים עם יותר מ-15,000 נקודות מכירה ברחבי העולם.
קבלת הצעת מחיר
התחילו את בקשת הקניה בצורה מקוונת ונציג מכירות ייצור עמכם קשר.
היכן לקנות?
אתר בקלות את מפיץ Schneider Electric הקרוב ביותר אליך.
מרכז העזרה
חפשו משאבי תמיכה לכל הצרכים שלכם במקום אחד.