سیستم ذخیره‌سازی انرژی ریزشبکه چیست و چگونه کار می‌کند؟

الف سیستم ذخیره انرژی ریزشبکه به شما کمک می کند انرژی را در جایی که هستید بسازید، نگه دارید و استفاده کنید. می توانید یک میکروشبکه را به شبکه اصلی متصل کنید یا در صورت قطع برق از آن به تنهایی استفاده کنید. این سیستم حتی اگر شبکه بزرگ متوقف شود، چراغ‌های شما کار می‌کند. ساخت و ذخیره نیرو در نزدیکی باعث صرفه جویی در انرژی و عملکرد بهتر می شود. سیستم های ذخیره انرژی ریزشبکه نیز به شما کمک می کند از انرژی پاک استفاده کنید و پول کمتری خرج کنید. افراد بیشتری این سیستم ها را می خرند و بازار می تواند تا سال 2034 به حدود 20.4 میلیارد دلار برسد.

خوراکی های کلیدی

• سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی ریزشبکه در هنگام خاموشی برق پایدار می‌دهند. این کار خانه یا کسب و کار شما را در زمانی که شبکه اصلی متوقف می شود کار می کند.

• با یک ریزشبکه، می توانید منابع انرژی خود را بهتر مدیریت کنید. این به شما کمک می کند در هزینه خود صرفه جویی کنید و از انرژی پاک بیشتری مانند خورشید و باد استفاده کنید.

• انواع مختلفی از ذخیره سازی وجود دارد، مانند باتری های لیتیوم یون و جریان. هر کدام مزایای خاصی دارند. بر اساس نیازهای انرژی خود و مدت زمانی که می خواهید قدرت را حفظ کنید، یکی را انتخاب کنید.

• سیستم های کنترل هوشمند به مدیریت خوب انرژی کمک می کنند. آنها عرضه و تقاضا را متعادل می کنند. این باعث می شود که منابع به خوبی استفاده شود و کمتر هدر رود.

• ریزشبکه‌ها را می‌توان برای پاسخگویی به بسیاری از نیازها تغییر داد. آنها در شهرها برای قدرت ثابت یا در مکان های دور برای آزادی انرژی کار می کنند.

اجزای ذخیره انرژی ریزشبکه

منابع انرژی توزیع شده

یک ریزشبکه می تواند انواع مختلفی از منابع انرژی توزیع شده داشته باشد. این منابع انرژی را به جایی که شما از آن استفاده می کنید نزدیک می کنند. این به شما امکان کنترل بیشتری بر قدرت خود می دهد. همچنین به شما کمک می کند از انرژی های تجدیدپذیر بهتر استفاده کنید. در اینجا برخی از منابع متداول وجود دارد که ممکن است پیدا کنید:

• انرژی خورشیدی از نور خورشید برای تولید برق استفاده می کند.

• نیروی باد، باد را به انرژی تبدیل می کند.

• سیستم های ذخیره انرژی باتری انرژی اضافی را برای بعد حفظ می کنند.

• سیستم های ترکیبی حرارت و نیرو هم برق و هم گرما را از یک سوخت تولید می کنند.

• فن آوری های پاسخ به تقاضا به شما کمک می کند تا میزان مصرف انرژی را تغییر دهید.

وقتی از این منابع با هم استفاده می کنید، ریزشبکه شما قوی تر می شود. می تواند نیازهای محلی را پشتیبانی کند و از انرژی های تجدیدپذیر بیشتری استفاده کند.

فن آوری های ذخیره سازی

فن آوری های ذخیره سازی خوب به شما کمک می کند تا انرژی را تا زمانی که به آن نیاز دارید حفظ کنید. سیستم های ذخیره انرژی ریزشبکه از راه های مختلفی برای ذخیره و بازگرداندن انرژی استفاده می کنند. تکنولوژی باتری بسیار محبوب است. باتری های لیتیوم یون انرژی را به خوبی ذخیره می کنند و به سرعت آن را پس می دهند. باتری های Iron-Air از مواد شیمیایی خاصی برای ذخیره انرژی برای مدت طولانی استفاده می کنند. ذخیره سازی مبتنی بر گرانش اشیاء سنگین را بلند می کند و از وزن آنها برای تولید انرژی بعدا استفاده می کند. ذخیره حرارتی سنگ داغ سنگ ها را گرم می کند و از آن گرما برای تولید انرژی استفاده می کند.

راه های دیگری نیز برای ذخیره انرژی وجود دارد. ذخیره انرژی هوای فشرده، هوا را به مخازن فشرده می کند و آن را برای تامین انرژی خارج می کند. ذخیره آب پمپ شده آب را به سمت سربالایی حرکت می دهد و به آن اجازه می دهد تا برای تولید برق جریان یابد. سیستم‌های خودرو به شبکه به خودروهای الکتریکی اجازه می‌دهند انرژی را ذخیره کرده و در صورت نیاز آن را به ریزشبکه ارسال کنند.

نکته: فناوری‌های ذخیره‌سازی مختلف را بر اساس میزان انرژی مورد نیاز و مدت زمانی که می‌خواهید آن را نگه دارید انتخاب کنید.

در اینجا جدولی وجود دارد که دو نوع باتری رایج مورد استفاده در سیستم های ذخیره انرژی ریزشبکه را نشان می دهد:

باتری های لیتیوم یونی برای نیازهای انرژی کوتاه مدت خوب هستند و بسیار خوب کار می کنند. باتری های جریان دار بیشتر دوام می آورند و به این سرعت فرسوده نمی شوند. شما می توانید آنها را برای سال های زیادی در ریزشبکه خود استفاده کنید.

سیستم های کنترل

سیستم های کنترل به شما کمک می کنند تا تمام قسمت های ریزشبکه خود را اجرا کنید. یک سیستم مدیریت ریزشبکه جریان انرژی را تماشا می کند و عرضه و تقاضا را متعادل می کند. این اطمینان حاصل می کند که همه چیز به خوبی کار می کند. سیستم های کنترل پیشرفته برای استفاده از انرژی های تجدیدپذیر مهم هستند. آنها به شما کمک می کنند از منابع و ذخیره انرژی خود بیشترین بهره را ببرید.

برخی از وظایف مهم سیستم های کنترل عبارتند از:

• مدیریت جریان انرژی در ریزشبکه

• مشاهده چرخه شارژ و دشارژ برای باتری ها و سایر ذخیره سازی ها.

• کمک به انرژی های تجدیدپذیر با انتخاب بهترین زمان برای استفاده از انرژی ذخیره شده.

در این جدول می توانید نحوه عملکرد سیستم های کنترل را مشاهده کنید:

سیستم های کنترل از الگوریتم های هوشمند برای تعادل انرژی تجدیدپذیر و ذخیره سازی استفاده می کنند. شما نظارت و کنترل در زمان واقعی را دریافت می کنید. این به ریزشبکه شما کمک می کند همیشه بهترین عملکرد را داشته باشد.

سیستم های ریزشبکه چگونه کار می کنند

عملیات متصل به شبکه و جزیره ای

یک ریزشبکه می تواند به دو روش اصلی کار کند. می تواند به شبکه اصلی متصل شود یا به تنهایی اجرا شود. هنگامی که به شبکه متصل است، به شبکه بزرگ برق متصل می شود. اگر ریزشبکه شما انرژی کافی تولید نمی کند، برق را از شبکه می گیرد. اگر انرژی اضافی تولید کنید، می توانید آن را به شبکه بازگردانید. یک کنترل کننده مرکزی به تعادل قدرت کمک می کند و کارها را به خوبی حفظ می کند.

اگر به حالت جزیره ای بروید، ریزشبکه به تنهایی کار می کند. فقط از منابع و ذخیره انرژی خود استفاده می کند. سیستم باید ولتاژ و فرکانس را ثابت نگه دارد. به عنوان منبع اصلی برق برای ساختمان شما عمل می کند. این امر در هنگام خاموشی یا شرایط اضطراری بسیار مهم است. سیستم کنترل برای تمرکز بر ثابت نگه داشتن برق و همیشه روشن تغییر می کند.

در اینجا جدولی وجود دارد که تفاوت این دو حالت را نشان می دهد:

توجه: اگر بدون برنامه ریزی بین این حالت ها جابجا شوید، می تواند مشکلاتی ایجاد کند. سیستم کنترل شما باید این تغییرات را با دقت انجام دهد. این ریزشبکه شما را ایمن نگه می دارد و به خوبی کار می کند.

تولید و مدیریت انرژی

ریزشبکه شما از روش های هوشمندی برای مدیریت انرژی استفاده می کند. الگوریتم‌های بهینه‌سازی به تعادل میزان انرژی که تولید و مصرف می‌کنید کمک می‌کنند. این ابزارها تصمیم می گیرند که چه زمانی از انرژی محلی استفاده کنند، چه زمانی انرژی اضافی ذخیره کنند و چه زمانی برق را از شبکه دریافت کنند. یادگیری ماشینی می تواند حدس بزند که چقدر انرژی خورشیدی یا بادی دریافت خواهید کرد. این به شما کمک می کند تا فضای ذخیره سازی خود را بهتر برنامه ریزی کرده و از آن استفاده کنید.

سیستم های کنترل هوشمند در صورت نیاز تغییر می کنند. آنها مطمئن می شوند که شما همیشه انرژی کافی دارید. این سیستم ها همچنین به شما کمک می کنند تا از ذخیره سازی در بهترین زمان استفاده کنید.

در اینجا جدولی وجود دارد که روش های اصلی مدیریت انرژی در ریزشبکه شما را نشان می دهد:

می توانید از نظارت پیشرفته برای تماشای جریان انرژی استفاده کنید. پلتفرم های ابری به شما امکان می دهند ریزشبکه خود را از هر کجا کنترل کنید. اینترنت اشیا و محاسبات لبه به شما داده‌های بلادرنگ می‌دهند، حتی اگر اینترنت قطع شود. این ابزارها به شما کمک می کنند تا در مورد انرژی و ذخیره سازی سریع انتخاب کنید.

تعادل بار و توزیع

متعادل کردن بار به این معنی است که مطمئن شوید همه مقدار مناسب انرژی دریافت می کنند. ریزشبکه شما از یک سیستم مدیریت انرژی (EMS) برای تصمیم گیری در مورد نحوه استفاده از ژنراتورها و ذخیره سازی. EMS زمان شارژ یا استفاده از فضای ذخیره سازی را برنامه ریزی می کند. همچنین بارها را مدیریت می کند تا انرژی را هدر ندهید.

برنامه های پاسخگویی به تقاضا به کاهش مصرف انرژی در زمانی که بسیاری از افراد به برق نیاز دارند کمک می کند. این برنامه ها باعث می شود ریزشبکه شما بهتر و قابل اطمینان تر کار کند.

برخی از روش های متداول برای متعادل کردن بارها عبارتند از:

• EMS بهترین ترکیب از منابع انرژی و ذخیره سازی را انتخاب می کند.

• برنامه های پاسخ بارگذاری، بارهای اوج را کاهش می دهند و به مدیریت انرژی کمک می کنند.

• تجزیه و تحلیل پیش بینی از داده های زمان واقعی برای حدس زدن زمان تغییر تقاضا استفاده می کند.

• بهینه سازی هوش مصنوعی به اشتراک انرژی در بین کاربران کمک می کند.

• تعادل بار تطبیقی ​​در صورت نیاز برای ثابت نگه داشتن شرایط تغییر می کند.

نکته: ریزشبکه‌های هوشمند می‌توانند به سرعت انرژی خورشیدی و ذخیره‌سازی را برای مطابقت با شبکه تغییر دهند. این بدان معناست که شما به نیروگاه های پشتیبان کمتری نیاز دارید و می توانید در هزینه خود صرفه جویی کنید.

ریزشبکه شما همچنین می تواند از شبکه اصلی انرژی بخرد یا بفروشد. این به پایین نگه داشتن هزینه ها کمک می کند و اطمینان حاصل می کند که همه انرژی مورد نیاز خود را دریافت می کنند.

انواع سیستم های ریزشبکه

شما می توانید از میان سیستم های ریزشبکه مختلف برای نیازهای خود انتخاب کنید. دو نوع اصلی وجود دارد: ریزشبکه های متصل به شبکه و ریزشبکه های جزیره ای. هر نوع برای شرایط خاص بهترین است و مزایای ویژه ای به همراه دارد.

ریزشبکه های متصل به شبکه

ریزشبکه های متصل به شبکه به شبکه برق اصلی متصل می شوند. این سیستم ها به قابل اعتمادتر و انعطاف پذیرتر شدن انرژی کمک می کنند. بسیاری از مردم این نوع را انتخاب می کنند زیرا هم به نیازهای شبکه محلی و هم به نیازهای بزرگ کمک می کند. در اینجا چند روش استفاده مردم از ریزشبکه های متصل به شبکه آورده شده است:

1. آنها به شبکه کمک می کنند در هنگام مشکلات قوی بماند. در صورت قطع برق، بیمارستان ها و مدارس می توانند به کار خود ادامه دهند.

2. آنها به شما اجازه می دهند از انرژی های تجدیدپذیر بیشتری استفاده کنید و در هزینه خود صرفه جویی کنید. می توانید از انرژی خورشیدی یا باد بیشتری استفاده کنید و هزینه کمتری برای انرژی بپردازید.

3. آنها به تعادل انرژی کمک می کنند زمانی که بسیاری از افراد به طور همزمان از انرژی استفاده می کنند. این سیستم ها اطمینان حاصل می کنند که انرژی کافی برای همه وجود دارد.

4. آنها قدرت ثابتی را به مکان های دور از شهرها می دهند. مکان های دورافتاده حتی اگر به شبکه اصلی نزدیک نباشند می توانند برق دریافت کنند.

5. آنها به مردم اجازه می دهند انرژی را با یکدیگر مبادله کنند. می توانید انرژی را در نزدیکی بخرید یا بفروشید و به رشد انرژی پاک کمک کنید.

ریزشبکه‌های متصل به شبکه راه‌های زیادی برای قوی‌تر کردن و انعطاف‌پذیر کردن سیستم انرژی خود در اختیار شما قرار می‌دهند.

ریزشبکه های جزیره ای

ریزشبکه های جزیره ای به شبکه اصلی متصل نمی شوند. شما اغلب اینها را در مکان های دور یا جایی که شبکه اصلی دسترسی ندارد پیدا می کنید. جدول زیر چند کاربرد اصلی را نشان می دهد:

ریزشبکه های جزیره ای نیز این ویژگی ها را دارند:

• ریزشبکه حتی اگر برخی از منابع انرژی متوقف شوند به کار خود ادامه می دهد.

• قطعی کمتر و کیفیت برق بهتری خواهید داشت.

• این سیستم از انرژی محلی استفاده می کند که می تواند با آب و هوا تغییر کند.

یک متخصص می گوید: 'برای اطمینان، باید بدانید که ریزشبکه باید چه مدت به تنهایی کار کند.' برنامه ریزی خوب به شما کمک می کند تا به اهداف انرژی خود برسید.

سیستم کنترل در ریزشبکه های جزیره ای ولتاژ، جریان و فرکانس را بررسی می کند. اینها را ایمن نگه می دارد. این به سیستم شما کمک می کند که ثابت بماند و در صورت نیاز انرژی بدهد.

وقتی به انواع ریزشبکه ها نگاه می کنید، می بینید که هر کدام با نیازهای متفاوتی مطابقت دارند. ریزشبکه های متصل به شبکه در شهرها و شهرک ها به خوبی کار می کنند. ریزشبکه های جزیره ای به مردم در مکان های دور کمک می کنند. با یادگیری سیستم های ریزشبکه می توانید بهترین نوع را برای نیاز خود انتخاب کنید.

مزایای سیستم ذخیره سازی انرژی ریزشبکه

تاب آوری در هنگام خاموشی

یک سیستم ذخیره انرژی ریزشبکه برق شما را در هنگام خاموشی روشن نگه می دارد. اگر طوفان یا آتش سوزی رخ دهد، سیستم شما از انرژی ذخیره شده استفاده می کند. لازم نیست منتظر بمانید تا شبکه اصلی دوباره کار کند. این به خانه، تجارت یا جامعه شما انرژی پشتیبان قوی می دهد. جدول زیر نشان می دهد که چگونه این سیستم ها در هنگام قطع برق کمک می کنند:

نکته: انعطاف پذیری انرژی به محافظت از خانواده و کسب و کار شما در برابر خاموشی های طولانی کمک می کند.

کنترل انرژی محلی

ریزشبکه به شما امکان می دهد انرژی خود را بهتر کنترل کنید. می‌توانید انتخاب کنید چه زمانی از فضای ذخیره‌سازی استفاده کنید یا از شبکه برق دریافت کنید. این به شما کمک می کند تا در پول خود صرفه جویی کنید و از انرژی های تجدیدپذیر بیشتری استفاده کنید. جدول زیر توضیح می دهد که چگونه ریزشبکه ها به شما کنترل انرژی محلی می دهند:

ریزشبکه های هوشمند همچنین به شما کمک می کنند کمتر هزینه کنید و انرژی کمتری را هدر دهید. در اینجا چند راه سود آورده شده است: وقتی قیمت ها پایین است، با استفاده از انرژی هزینه کمتری می پردازید. انرژی کمتری از دست می دهید زیرا به خطوط برق طولانی نیاز ندارید. شما می توانید هزینه های خود را ثابت نگه دارید و به راحتی برنامه ریزی کنید.

شما همچنین با اطمینان بیشتر انرژی و ایجاد مشاغل جدید به جامعه خود کمک می کنید.

پایداری و کارایی

یک سیستم ذخیره انرژی ریزشبکه به سیاره کمک می کند. می توانید انرژی خورشیدی یا باد اضافی را ذخیره کنید و بعداً از آن استفاده کنید. این بدان معناست که شما از سوخت فسیلی کمتری استفاده می کنید و به طبیعت کمک می کنید. در اینجا چند راه وجود دارد که سیستم شما به آنها کمک می کند کارایی و پایداری : انرژی پاک را ذخیره می کنید و در شب یا زمانی که هوا ابری است از آن استفاده می کنید. با استفاده از انرژی های تجدید پذیر بیشتر، گازهای گلخانه ای را کاهش می دهید. شما با عدم نیاز به نیروگاه های جدید به طبیعت کمک می کنید.

ریزشبکه ها همچنین به شما امکان می دهند انرژی خود را مدیریت کنید. شما قدرت ثابتی دریافت می کنید و در مواقع اضطراری به جامعه خود کمک می کنید. مراکز داده و بیمارستان ها از این سیستم ها برای کاهش کربن و ادامه کار در صورت توقف شبکه اصلی استفاده می کنند.

توجه: انتخاب ریزشبکه به شما کمک می کند تا انرژی قوی تر و آینده ای پاک تر داشته باشید.

چالش ها و ملاحظات

هزینه و سرمایه گذاری

شما باید به این فکر کنید که یک سیستم ذخیره انرژی ریزشبکه چقدر است هزینه ها ابتدا هزینه طراحی، تجهیزات و قرار دادن آن را پرداخت می کنید. این به معنای پرداخت هزینه سوخت، تعمیرات، کارگران و بیمه است. همچنین در صورت قرض گرفتن یا تقسیم سود با سرمایه گذاران، ممکن است مجبور به پرداخت سود شوید. گاهی اوقات، دولت به شما کمک می کند تا کارها را ارزان تر کنید.

در اینجا جدولی وجود دارد که نشان می دهد چگونه پس انداز پول در طول زمان با پرداخت زیاد در ابتدا مقایسه می شود:

ادغام با زیرساخت های موجود

اتصال ریزشبکه به چیزی که در حال حاضر دارید ممکن است سخت باشد. قوانین سختی وجود دارد که باید از آنها پیروی کنید. دریافت تاییدیه ممکن است زمان زیادی طول بکشد. پرداخت زیاد در ابتدا می تواند پروژه شما را کند کند. همچنین ممکن است در اتصال سیستم های کنترل مشکل داشته باشید. قوانین پیچیده می تواند کار را حتی سخت تر کند.

• برای اتصال باید از قوانین سختگیرانه پیروی کنید.

• دریافت تاییدیه ممکن است زمان زیادی طول بکشد.

• در ابتدا هزینه زیادی دارد.

• اتصال سیستم های کنترل می تواند سخت باشد.

• قوانین می توانند بسیار پیچیده باشند.

نکته: از کارشناسان کمک بخواهید تا ریزشبکه شما با آنچه اکنون دارید به خوبی کار کند.

مقیاس پذیری و تنظیم

بزرگ‌تر کردن ریزشبکه به این معنی است که به قوانین و پشتیبانی واضح نیاز دارید. قوانین به شما می گوید ریزشبکه چیست و پول از کجا می آید. آنها همچنین می گویند که چگونه ریزشبکه ها باید با سیستم های دیگر کار کنند. برخی از ایالت ها برنامه های جدیدی می سازند و برای کمک پول می دهند. این قوانین به شما کمک می کند ریزشبکه خود را رشد دهید و آن را به درستی کار کنید.

شهرها مشکلات بیشتری دارند زیرا ساختمان های زیادی وجود دارد و مردم از انرژی زیادی استفاده می کنند. شما باید به خوبی به شبکه اصلی متصل شوید. در کشور، پول زیادی وجود ندارد و قوانین می تواند سخت باشد. تشویق افراد برای حمایت از پروژه شما در همه جا مهم است. اگر مردم به سیستم جدید اعتماد نداشته باشند، ممکن است کارساز نباشد.

• ریزشبکه های شهری نیاز به برنامه ریزی خوبی دارند زیرا ساختمان های زیادی وجود دارد.

• ریزشبکه های کشور ممکن است پول کافی نداشته باشند و با قوانین سخت مواجه شوند.

• جلب کمک و حمایت مردم بسیار مهم است.

• نداشتن یک راه روشن برای کسب درآمد می تواند سرعت را کاهش دهد.

توجه: برنامه ریزی خوب و کمک گرفتن از افراد، رشد ریزشبکه شما را آسان تر می کند.

اکنون می دانید که یک سیستم ذخیره انرژی ریزشبکه چگونه کار می کند. این به شما کمک می کند انرژی را در نزدیکی خود بسازید، نگه دارید و استفاده کنید. وقتی به آن نیاز دارید، قدرت پشتیبان قوی دریافت می کنید. شما می توانید با استفاده از انرژی پاک در پول خود صرفه جویی کنید و به سیاره زمین کمک کنید. ریزشبکه ها برای خانه ها، مشاغل و کل جوامع خوب هستند. ایده های جدید نحوه استفاده شما از ریزشبکه ها را تغییر خواهد داد. به جدول زیر نگاه کنید تا ببینید به زودی چه چیزی در راه است:

اگر می خواهید در ایده های انرژی جدید پیشرو باشید، درباره ریزشبکه ها بیشتر بدانید.

سوالات متداول

هدف اصلی یک سیستم ذخیره انرژی ریزشبکه چیست؟

یک سیستم ذخیره انرژی ریزشبکه به شما کمک می کند انرژی را در نزدیکی خود بسازید و نگه دارید. در صورت قطع برق به شما برق می دهد. همچنین با این سیستم می توانید از انرژی های تجدیدپذیر بیشتری استفاده کنید.

آیا می توانید از ریزشبکه در خانه خود استفاده کنید؟

می توانید یک ریزشبکه در خانه خود قرار دهید. در صورت خاموشی چراغ های شما را روشن نگه می دارد. می توانید با آن از پنل های خورشیدی یا باتری استفاده کنید. با گذشت زمان می توانید انرژی خود را کنترل کنید و در پول خود صرفه جویی کنید.

چگونه یک ریزشبکه بین حالت متصل به شبکه و حالت جزیره ای سوئیچ می کند؟

سیستم های کنترل هوشمند به ریزشبکه شما کمک می کنند تا بین حالت ها تغییر کند. اگر شبکه اصلی از کار بیفتد، سیستم شما قطع شده و از انرژی خود استفاده می کند. سیستم کنترل از ثابت ماندن ولتاژ و فرکانس اطمینان حاصل می کند.

چه نوع باتری هایی برای ریزشبکه ها بهتر کار می کنند؟

باتری های لیتیوم یونی برای پشتیبان گیری کوتاه مدت خوب هستند. باتری های جریان برای ذخیره انرژی برای مدت طولانی بهتر هستند. جدول زیر نشان می دهد که هر باتری بهترین عملکرد را دارد:

آیا ریزشبکه ها به کاهش هزینه های انرژی کمک می کنند؟

ریزشبکه به شما کمک می کند تا با استفاده از انرژی محلی در هزینه خود صرفه جویی کنید. وقتی قیمت ها پایین است می توانید برق ذخیره کنید. قطعی طولانی ندارید و انرژی کمتری را هدر می دهید. صورتحساب های شما ممکن است در طول زمان کاهش یابد.