Микросети, находящиеся неподалёку друг от друга, приобретут дополнительную устойчивость и смогут дольше работать в автономном режиме, если их соединить между собой для организации контролируемого обмена энергией. Однако, как показывают немногочисленные на данный момент проекты, при этом возникают препятствия нормативного, политического и технологического толка.
Технический журналист Лайза Кон в начале октября опубликовала в сетевом издании Microgrid Knowledge статью, где описала три проекта по соединению микросетей - два американских и один австрийский.
ЭЛЕКТРОСЁСТРЫ
Конгрегация Дочерей Марии непорочного зачатия (Нью-Бритен, США) поддерживает школы, детские учреждения, дома престарелых и больницы, поэтому не удивительно, что для неё крайне важны энергетическая безопасность и энергосбережение. В четырёх принадлежащих конгрегации зданиях развёрнуты четыре микросети на основе массивов солнечных панелей и аккумуляторных батарей (проект совместно реализован компаниями Schneider Electric и Citizens Energy), которые в состоянии обеспечить круглосуточное энергоснабжение соответствующих объектов в автономном режиме. Микросети попарно соединены кабелями, так что каждая может поделиться избыточной энергией с любой из остальных, подзарядив её аккумуляторы, если они не полностью заряжены. Это позволяет всем микросетям справляться с большими нагрузками, увеличить долю возобновляемой энергии в энергопотреблении и дольше работать в автономном режиме в случае блэкаутов.
Соединительные кабели между микросетями кое-где пересекают полосы землеотвода местных дорог, что в большинстве штатов США создало бы проблемы, но в Коннектикуте это вполне законно. Соответствующий правовой акт был принят в штате после двух стихийных бедствий 2011 года - ледяного шторма в январе-феврале и урагана «Айрин» в августе; тогда многие жители почти на две недели остались без электричества. И он помог компании Schneider Electric реализовать в другом городе штата - Фэрфилде - проект по соединению в пределах одной микросети трёх учреждений, подчинённых департаменту общественной безопасности: пожарной охраны, полиции и приюта для бездомных. Это никак не получилось бы без подземной прокладки кабеля вдоль улиц.
В Нью-Бритене передача энергии между микросетями возможна только при их автономной работе - в режиме подключения к обычной электросети каждая микросеть должна быть физически изолирована от других. Таково, как объяснила Яна Гербер, президент по микросетям Schneider Electric в Северной Америке, требование сетевой компании Eversource: микросети запитаны от разных подстанций, и при сохранении соединений между ними не исключены проблемы из-за несовпадения фазы и частоты переменного тока. Всеми коммутационными аппаратами на силовых линиях управляет программа Schneider Electric Energy Control Center.
ЧИКАГО: «ЧЁРНАЯ СТОЛИЦА»
Чикагский исторический район Бронзевилль в первой половине прошлого века был важнейшим центром афроамериканской культуры, но впоследствии захирел, а сегодня сообщество энтузиастов старается возродить его и обустроить. Среди прочего энергоснабжающая компания ComEd строит для Бронзевилля микросеть на тысячу зданий - жилых домов, предприятий, учреждений. Планируется, что эта микросеть будет введена в эксплуатацию в конце 2023 года и связана с микросетью находящегося по соседству IIT - Иллинойского технологического института (в этой работе ComEd тоже участвует).
«Это демонстрационный проект, - объясняет Пол Пабст, старший менеджер по интеллектуальным сетям и инновациям ComEd, - и в настоящий момент речь идет лишь о тестовой эксплуатации соединения. Главная трудность здесь в том, чтобы согласовать технические характеристики сетевого оборудования. Заказчики и строители микросетей редко об этом задумываются, отсюда и проблемы».
При продолжительном отключении электроэнергии район Бронзевилль будет использовать свою микросеть, а IIT - свою. Но Бронзевилль - когда соединение будет оттестировано - сможет поделиться энергией с IIT, если там возникнет высокая пиковая нагрузка, и наоборот. Микросети, таким образом, повысят устойчивость друг друга.
Мохаммад Шахидехпур, председатель отдела электрической и вычислительной техники в IIT, сообщил, что IIT и ComEd тесно сотрудничают с сообществом Бронзевилля, чтобы при объединении двух микросетей улучшить социально-экономическое положение района. Ещё одно направление совместных исследований - изучение вопроса о том, как проектировать и планировать микросети, чтобы все потенциально заинтересованные стороны выигрывали в равной мере.
Рассматривается, в частности, вопрос оплаты. «Нас очень интересуют технические и деловые аспекты взаимодействия микросетей, - сказал Шахидехпур, - а также создание осмысленной финансовой модели. Если мы просим перебросить между сетями сто киловатт-часов, то как это компенсировать и по каким расценкам?»
ЭНЕРГОСООБЩЕСТВА ЕВРОПЫ
Власти Евросоюза принимают специальные меры по поддержке возобновляемой энергетики. Одна из них - закон, обязывающий владельцев распределительных сетей предоставлять их ресурсы микросетям для передачи энергии, так что здесь всё значительно проще, чем за океаном. В Австрии в рамках проекта, инициированного Михаэлем Штадлером, главой микросетевой компании Xendee, тестируется система, в которой офисное здание делится с пожарной станцией тепловой энергией, получаемой от сжигания биомассы, а пожарная станция - с офисным зданием электроэнергией от солнечных панелей. Они связываются через существующие распределительные сети и образуют так называемое «энергетическое сообщество».
Одна из главных целей проекта, как объяснил Штадлер, заключается в сборе данных, которые должны помочь Xendee в разработке алгоритмов прогнозирования нагрузки, пригодных для использования в других странах Европы или в Америке. С их помощью компания сможет быстрее настраивать микросети.
Менеджер проекта Михаэль Целлингер обратил внимание на другую задачу - создать стандартизованные интерфейсы с открытым исходным кодом для систем управления зданиями. По его словам, они «позволят легко интегрировать в микросеть или энергетическое сообщество электромобили, стационарные накопители электроэнергии, фотоэлектрические панели, работающие на биомассе установки и другие децентрализованные энергетические системы для электроснабжения, отопления и кондиционирования».
__________________________________
Спасибо за ваши комментарии и лайки. Нам важно, что вы нас читаете.