Zašto su mikromreže važne?
Mikromreže su važne jer organizacijama obezbeđuju lokalni izvor električne energije kojim mogu da upravljaju i koji može da nastavi da radi kada dođe do kvara na glavnoj elektroenergetskoj mreži. Mikromreže doprinose većoj energetskoj efikasnosti, otpornosti, dekarbonizaciji i dostupnosti električne energije tako što objedinjuju lokalne obnovljive izvore energije, baterije i pametne sisteme upravljanja. One takođe doprinose smanjenju troškova skladištenjem električne energije, smanjenjem naknada za vršno opterećenje i izvozom viška električne energije nazad u elektroenergetsku mrežu.
Mikromreža je lokalizovani elektroenergetski sistem koji može da generiše, skladišti i upravlja električnom energijom nezavisno ili uporedo sa tradicionalnom elektroenergetskom mrežom. Mikromreža proizvodi, skladišti i upravlja električnom energijom neposredno na mestu njene potrošnje. Za razliku od glavne elektroenergetske mreže, mikromreža može da radi u dva režima: u povezanom režimu, kada razmenjuje električnu energiju sa glavnom elektroenergetskom mrežom, i u izolovanom režimu, u kojem se odvaja od mreže i funkcioniše nezavisno tokom prekida napajanja ili drugih poremećaja u elektroenergetskom sistemu.
„Izolovani režim“ predstavlja ključnu razliku između ova dva sistema – tokom prekida napajanja iz elektroenergetske mreže, mikromreža može da se odvoji od glavne mreže i nastavi da snabdeva potrošače električnom energijom na lokalnom nivou, što je čini izuzetno značajnom za otpornost sistema i kontinuitet poslovanja. Elektroenergetskom mrežom upravlja se centralizovano i ona je projektovana za distribuciju električne energije velikih razmera, dok mikromreža primenjuje lokalne inteligentne upravljačke sisteme za balansiranje proizvodnje i potrošnje u realnom vremenu, i kada je potrebno, daje prednost napajanju kritičnih opterećenja. Mikromreže takođe doprinose ostvarivanju ciljeva održivosti integracijom obnovljivih izvora energije, smanjenjem emisija ugljenika, optimizacijom energetske efikasnosti i smanjenjem troškova usled vršne potrošnje. Pronađite odgovore na deset ključnih pitanja o tome zašto su mikromreže od suštinskog značaja i kako funkcionišu.
Za funkcionisanje mikromreže neophodna je kombinacija energetskih resursa, sistema za upravljanje i elektroenergetske infrastrukture koji funkcionišu kao jedan koordinisani sistem.
Električna energija i skladištenje
U osnovi mikromreže nalaze se distribuirani energetski resursi, kao što su solarna energija, energija vetra, gorivne ćelije i rezervni generatori, koji omogućavaju proizvodnju električne energije na lokalnom nivou. Sistemi za skladištenje električne energije – pre svega litijum-jonske baterije – od ključnog su značaja za skladištenje viška električne energije i brzo reagovanje na poremećaje u mreži.Ulaganje u mikromrežu predstavlja opravdanu finansijsku investiciju kada ukupna vrednost koju donose otpornost, zaštita od poremećaja u elektroenergetskoj mreži, ušteda električne energije, održivost i fleksibilnost premašuju kapitalne i operativne troškove sistema. Najubedljiviji poslovni argumenti obično dolaze sa lokacija gde prekidi u napajanju imaju visoku cenu, gde su cene električne energije visoke i promenljive ili gde postoje snažni podsticaji za distribuirane energetske resurse. To su, između ostalog, data centri, proizvodni pogoni, bolnice, industrijska postrojenja i univerziteti, gde čak i kratkotrajni prekidi u napajanju mogu dovesti do značajnih finansijskih gubitaka, kao i rizika u pogledu bezbednosti ili reputacije. Mikromreže postaju sve atraktivnije u finansijskom smislu zahvaljujući smanjenju troškova vršne potrošnje, optimizaciji korišćenja električne energije, integraciji obnovljivih izvora energije i pomeranju potrošnje pomoću baterija u periodima kada je električna energija iz mreže najskuplja. Finansijska održivost projekata dodatno se poboljšava kada je moguće iskoristiti državne podsticaje, poreske kredite, podsticaje za smanjenje emisija ugljenika ili izbeći ulaganja u nadogradnju postojeće infrastrukture. Saznajte više o ekonomskim pogodnostima usvajanja mikromreža u blog objavi preduzeća Schneider Electric.
Da, mikromreža može raditi na 100% obnovljivoj energiji, ali da li to može činiti pouzdano i isplativo zavisi od dizajna, potražnje za električnom energijom, profila opterećenja, inteligentnog upravljanja i lokalnih uslova. Većina mikromreža zasnovanih na obnovljivim izvorima energije kombinuje proizvodnju električne energije iz vetra, sunca, hidroenergije ili biomase sa sistemima za skladištenje energije u baterijama i naprednim sistemima automatizacije i upravljanja, kako bi se uskladila proizvodnja i potrošnja u realnom vremenu. Promenljivost proizvodnje predstavlja glavni izazov –proizvodnja iz solarnih i vetroelektrana oscilira tokom dana i u različitim sezonama, zbog čega mikromreža koja se u potpunosti oslanja na obnovljive izvore mora biti projektovana sa dovoljnim kapacitetom za skladištenje električne energije i raznovrsnim izvorima proizvodnje kako bi se obezbedilo napajanje tokom perioda niske proizvodnje. U praksi, cilj organizacija je da u potpunosti koriste obnovljive izvore energije, umesto da postignu potpunu energetsku nezavisnost, pri čemu koriste hibridne sisteme koji uključuju rezervnu proizvodnju energije i dugotrajno skladištenje energije. Čak i tada, mikromreže sa obnovljivim izvorima mogu značajno smanjiti emisije ugljenika, potrošnju goriva i operativne troškove, uz povećanje otpornosti sistema. Ako želite da saznate više o kombinovanju obnovljivih izvora energije i mikromreža, pročitajte naše članke o dodavanju mikromreže solarnom energetskom sistemu ili uticaju baterijskog skladištenja energije na mikromreže.
Rad u izolovanom režimu predstavlja sposobnost mikromreže da se automatski odvoji od glavne elektroenergetske mreže i nastavi da radi samostalno u slučaju da dođe do prekida u napajanju, nestabilnosti elektroenergetske mreže ili neke druge vanredne situacije. U takvim situacijama, kontroler mikromreže detektuje neuobičajene uslove i pomoću zaštitnih releja i prekidača pokreće kontrolisano odvajanje u roku od nekoliko milisekundi. Nakon odvajanja, kontroler odmah usklađuje proizvodnju električne energije na lokalnom nivou (kao što su solarna energija i energija vetra) i skladištenje energije (u baterijama) sa trenutnom potrošnjom električne energije u objektu. Konačno, kada se uspostavi napajanje iz glavne elektroenergetske mreže, mikromreža sinhronizuje napon i frekvenciju pre nego što se bezbedno ponovo poveže. Rad u izolovanom režimu je bezbedan kada je sistem projektovan u skladu sa savremenim elektrotehničkim standardima i kada njime upravlja namenski sistem mikromreže. Savremene mikromreže primenjuju stroge standarde za priključenje na elektroenergetsku mrežu i koriste zaštitne šeme koje sprečavaju nenamerno povratno napajanje, što bi moglo da ugrozi radnike elektrodistribucije. Kontinuirani nadzor, bezbednosni mehanizmi upravljanja sa zaštitom od otkaza i redovno testiranje obezbeđuju da se rad u izolovanom režimu aktivira samo kada su ispunjeni odgovarajući uslovi.
Veštačka inteligencija transformiše mikromreže iz sistema zasnovanih na unapred definisanim pravilima u adaptivne energetske platforme sposobne za samostalnu optimizaciju. Tradicionalne mikromreže oslanjaju se na unapred definisanu logiku i statičke rasporede, dok algoritmi veštačke inteligencije analiziraju ogromne količine podataka, uključujući hiper-lokalne vremenske podatke, istorijske obrasce potrošnje i trenutne cene električne energije, kako bi donosili odluke u realnom vremenu. Na taj način kontroler mikromreže može proaktivno da upravlja korišćenjem solarne energije, baterija i generatora, čime se smanjuju troškovi i poboljšava pouzdanost. Pametni algoritmi takođe u realnom vremenu otkrivaju kvarove na opremi, kibernetičke pretnje i neuobičajene obrasce u potrošnji električne energije, čime pomažu operaterima da spreče prekide u napajanju pre nego što do njih dođe i produže vek trajanja opreme. Pored toga, veštačka inteligencija može da predvidi skokove cena električne energije i autonomno optimizuje korišćenje baterija – puni ih kada je električna energija iz mreže najjeftinija, a koristi uskladištenu energiju za napajanje objekta kada cena poraste, čime se maksimalno povećava prihod od investiranja. Preuzmite naš izveštaj o mikromrežama koje koriste veštačku inteligenciji kako biste otkrili pun potencijal veštačke inteligencije i mikromreža.
Izgradnja mikromreže obično uključuje koordinisani rad više učesnika, a ne samo jednog preduzeća. Vlasnik lokacije – bilo da je reč o preduzeću, kampusu, bolnici ili opštini – definiše ciljeve projekta, kao što su smanjenje troškova, povećanje otpornosti sistema ili smanjenje emisija ugljenika. Projektant ili integrator mikromreže zatim vodi celokupan projekat, uz podršku EPC preduzeća koja projektuju i fizički izvode radove na sistemu. Dobavljači tehnologije obezbeđujuključne resurse, kao što su solarni sistemi, baterije, generatori i softver za upravljanje, dok elektrodistributivna preduzeća odobravaju priključenje na mrežu i definišu pravila rada. Finansijski partneri i elektrodistributivna preduzeća često učestvuju u strukturiranju i finansiranju projekta, dok dobavljači softvera i sistema za upravljanje (kao što je Schneider Electric) optimizuju način na koji svi resursi zajedno funkcioniše u realnom vremenu.
Tržište mikromreža se u industrijskim analizama, poput izveštaja agencije Guidehouse, često opisuje kao tržište na kojem prednjače globalna preduzeća za integraciju energetskih i automatizacionih sistema, kao što su Schneider Electric, Siemens, Hitachi Energy, GEVernovai ABB. Njima konkurenciju predstavljaju projektanti povezani sa elektroprivrednim preduzećima, kao što su Engie, Enel X i EDF Renewables, kao i specijalizovana preduzeća za mikromreže, kao što su Wärtsilä, PowerSecure, Scale Microgrid Solutions i Bloom Energy. Na celom tržištu, Guidehouse dosledno ukazuje na pomeranje ka potpuno integrisanim dobavljačima rešenja koji objedinjuju hardver, softver, EPC kapacitete i finansiranje u okviru jednog usklađenog rešenja.
Mikromreža može da smanji troškove, ali ostvarene uštede u velikoj meri zavise od uslova na lokaciji i potrošnje električne energije. Uštede se obično ostvaruju smanjenjem troškova vršne potrošnje, pomeranjem potrošnje električne energije na periode kada je ona jeftinija i izbegavanjem skupih prekida u napajanju ili zastoja u radu. Najveću finansijsku korist obično ostvaruju lokacije sa visokim cenama električne energije, promenljivim tarifama ili kritičnim operacijama koje već zahtevaju rezervno napajanje. Međutim, na mikromreže ne treba gledati samo kao na alatku za smanjenje troškova, već kao na objedinjenu strategiju za optimizaciju troškova, povećanje otpornosti sistema i upravljanje električnom energijom.
Mikromreža može značajno da smanji emisije ugljenika kada je projektovana za integraciju obnovljivih izvora energije, poput solarne energije, uz baterijske sisteme za skladištenje energije. Zamenom dela električne energije iz mreže energijom iz obnovljivih izvora i smanjenjem zavisnosti od rezervnih generatora na fosilna goriva smanjuju se ukupne emisije. Baterijsko skladištenje dodatno doprinosi tome jer omogućava korišćenje obnovljive energije onda kada je potrebna, umesto samo onda kada se proizvodi. Ukupna korist u pogledu emisija ugljenika zavisi od nivoa dekarbonizacije lokalne elektroenergetske mreže, kao i načina rada sistema, ali u većini slučajeva, dobro projektovana mikromreža značajno smanjuje ugljenični otisak lokacije i istovremeno poboljšava pouzdanosti napajanja.
Potrebna vam je pomoć?
Izbor proizvoda
Brzo i lako pronađite prave proizvode i dodatnu opremu za vaše primene.
Zatražite ponudu
Pokrenite upit na mreži i stupićemo u kontakt sa vama.
Gde kupiti?
Lako pronađite najbližeg partnera kompanije Schneider Electric na svojoj lokaciji.
Centar za pomoć
Pronađite resurse za podršku za sve vaše potrebe na jednom mestu.