Các nguồn năng lượng phân tán, hay DER, đã nhanh chóng mở rộng trong thập kỷ qua. Việc mở rộng của họ là một trong những thay đổi quan trọng nhất mà ngành sản xuất điện đã trải qua trong giai đoạn đó.
Nếu DER chưa quen với bạn, đừng quên kiểm tra các nguồn năng lượng được phân phối là gì và cách chúng hoạt động trước khi tiếp tục.
Chủ nhà và doanh nghiệp lắp đặt DER để giảm hóa đơn năng lượng và có nguồn điện dự phòng trong trường hợp dịch vụ ngừng hoạt động.
Các tiện ích và nhà sản xuất điện độc lập (IPP) cài đặt DER làm tài sản độc lập trên lưới điện để cung cấp nhiều dịch vụ lưới điện. Càng ngày, ngành này càng tập trung vào việc tổng hợp các DER dân dụng và thương mại để cung cấp dịch vụ cho lưới điện. Có một số lợi ích của nguồn năng lượng phân tán trong các trường hợp sử dụng này, bao gồm cả việc trì hoãn truyền tải và cân bằng thế hệ.
DER bao gồm một số loại công nghệ phát điện nhỏ và mô-đun. Dưới đây là những cái chính:
HYDRO NHỎ LÀ NGUỒN NĂNG LƯỢNG PHÂN PHỐI
Thủy điện vẫn là một trong những dạng năng lượng tái tạo được sử dụng rộng rãi nhất.
Các nhà máy thủy điện ở mọi quy mô đều tồn tại, từ những con đập khổng lồ của Chính quyền Thung lũng Tennessee cho đến các tua bin nhỏ chạy trên sông cung cấp vài kilowatt điện. Thủy điện nhỏ bao gồm các tổ máy có công suất nhỏ hơn 5 MW, mặc dù các định nghĩa khác nhau. Các tổ máy thủy điện nhỏ thường không có đập nên ít gây tác động đến môi trường hơn so với các dự án lớn và có thể được xây dựng với ít thủ tục hành chính hơn.
Các tổ máy thủy điện nhỏ được xây dựng ở bất cứ nơi nào có suối, sông và các nguồn nước khác, điều này đương nhiên dẫn đến mô hình phát triển có tính phân tán cao.
MẶT TRỜI NHƯ NGUỒN NĂNG LƯỢNG PHÂN PHỐI
Các tấm pin mặt trời là một trong những công nghệ sản xuất điện phát triển nhanh nhất.
Trong các lĩnh vực dân dụng, thương mại và công nghiệp, sự phát triển của năng lượng mặt trời đã được thúc đẩy nhờ chính sách giá điện đầu vào và đo đếm ròng, cũng như giá các mảng năng lượng mặt trời giảm nhanh chóng. Theo biểu giá hỗ trợ, các công ty điện lực được yêu cầu mua điện mặt trời từ chủ nhà và doanh nghiệp, thường ở mức giá hấp dẫn.
Trong khi đó, chính sách đo lượng điện ròng cho phép các nhà sản xuất năng lượng mặt trời ghi nhận lượng điện mà họ sản xuất ra dựa trên mức tiêu thụ của họ trên hóa đơn tiện ích của họ. Khi các chính sách như vậy được áp dụng, số lượng đáng kể DER năng lượng mặt trời đã được tích hợp vào lưới điện rộng hơn.
ĐÁP ỨNG NHU CẦU NHƯ NGUỒN NĂNG LƯỢNG PHÂN PHỐI
Các kế hoạch đáp ứng nhu cầu cũng đã tồn tại từ lâu.
Theo truyền thống, chúng bao gồm các thỏa thuận giữa các công ty điện lực và các khu công nghiệp có tải điện lớn. Khi công ty điện lực gọi đến, nhà máy sẽ tắt một loạt máy lớn hoặc máy sưởi, nhờ đó giảm tải cho lưới điện.
Gần đây, các kế hoạch đáp ứng nhu cầu đã có xu hướng hướng tới một hình thức phân tán hơn.
Những thay đổi trong môi trường pháp lý đã cho phép chủ sở hữu nhà và doanh nghiệp nhỏ trở thành người tham gia vào tổng hợp phản ứng nhu cầu. Tải từ một ngôi nhà không đáng kể trong việc cân bằng lưới điện. Tuy nhiên, khi tổng hợp lại, tải từ hàng nghìn ngôi nhà tạo thành một DER mà các tiện ích đã được đánh giá cao.
LƯU TRỮ NĂNG LƯỢNG PIN NHƯ NGUỒN NĂNG LƯỢNG PHÂN PHỐI
Việc lưu trữ năng lượng bằng pin đã phát triển với tốc độ nhanh chóng kể từ khi nó xuất hiện trong lĩnh vực năng lượng như một công nghệ chủ đạo vào năm 2016.
Hầu hết các hệ thống pin cố định đang được sử dụng hoặc xây dựng ngày nay đều sử dụng pin lithium-ion—cùng loại với điện thoại và xe điện, nhưng các loại công nghệ lưu trữ năng lượng cố định khác đôi khi được sử dụng trong các ứng dụng năng lượng. Ví dụ, pin dòng chảy là một loại pin lưu trữ năng lượng mới nổi sử dụng chất điện phân lỏng và có thể được chế tạo để tồn tại trong thời gian rất dài, vượt qua nhiều thách thức công nghệ của pin lithium-ion.
Các hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin ở mọi quy mô đều tồn tại, từ các hệ thống tập trung lớn với công suất vài trăm megawatt giờ cho đến các bộ pin gia đình có công suất vài kilowatt giờ. Loại thứ hai có thể được đưa vào các tổ hợp nhà máy điện ảo cùng với các hợp đồng đáp ứng nhu cầu. Các tổ hợp lưu trữ năng lượng dân dụng thực sự là một sự đổi mới mới được triển khai trên quy mô lớn gần đây.
MÁY PHÁT ĐIỆN LÀ NGUỒN NĂNG LƯỢNG PHÂN PHỐI
Máy phát điện độc lập là sự lựa chọn phổ biến của nhiều doanh nghiệp và chủ nhà. Máy phát điện dân dụng và thương mại thường được sử dụng để cung cấp điện dự phòng.
Đối với các trung tâm dữ liệu, bệnh viện, trung tâm kiểm soát không lưu và nhiều loại hoạt động khác, việc mất điện có thể dẫn đến những hậu quả tiêu cực đáng kể, vì vậy các máy phát điện dự phòng được giữ tại chỗ trong trường hợp mất điện lưới.
Một số cơ sở cũng sử dụng máy phát điện tại chỗ trong thời gian bình thường để tối ưu hóa hồ sơ năng lượng của họ. Hầu hết, những máy phát điện này phục vụ nhu cầu riêng của cơ sở và không được kết nối với lưới điện theo cách cho phép chúng xuất khẩu điện.
Tuy nhiên, ngày càng có nhiều nhà quản lý cơ sở có thể ký kết các hợp đồng mua bán điện (PPA) với công ty điện lực hoặc với các bên mua điện tư nhân mà họ cung cấp điện qua lưới điện. Từ góc độ kinh tế, điều này rất có ý nghĩa. Tại sao lại để các máy phát điện dự phòng không làm gì quá 99% thời gian khi chúng có thể được sử dụng để kiếm tiền thay thế?
Không chỉ các máy phát điện công nghiệp lớn mới có thể được sử dụng để xuất điện vào lưới điện. Các máy phát điện dân dụng và thương mại quy mô nhỏ cũng có thể được tổng hợp thành các nhà máy điện ảo giống như các chương trình đáp ứng nhu cầu và hệ thống pin.
CÔNG NGHỆ TỚI TỚI VỀ NGUỒN NĂNG LƯỢNG PHÂN PHỐI
Nguồn năng lượng phân tán thuộc về một lĩnh vực đang phát triển nhanh chóng.
Một số công nghệ sắp ra mắt có thể sẽ đạt được sức hấp dẫn rộng rãi trong một hoặc hai thập kỷ tới. Ví dụ, pin nhiên liệu dựa vào các công nghệ đã được hiểu rõ. Mặc dù chi phí của chúng vẫn rất cao đối với các ứng dụng phổ thông, nhưng nhiều công ty và tổ chức nghiên cứu đang phát triển các loại pin nhiên liệu có giá cả phải chăng hơn. Trong một ngôi nhà, pin nhiên liệu có thể chạy bằng khí tự nhiên hoặc hydro và có thể cung cấp điện, nhiệt và nước nóng, tất cả đều gói gọn trong một gói. Pin nhiên liệu, giống như máy phát điện, cũng có thể được kết nối với lưới điện và đóng vai trò là DER.
Một số người coi việc sử dụng xe điện để cung cấp năng lượng lưu trữ trên lưới điện như một loại Chén Thánh của công nghệ DER. Xe điện chứa các tế bào pin lithium-ion rất giống với các tế bào pin được sử dụng trong bộ pin gia đình và trong các ứng dụng lưu trữ năng lượng quy mô lớn. Khi được cắm điện, pin của chúng có khả năng đóng vai trò là tài sản lưu trữ năng lượng phân tán cho lưới điện. Có nhiều trở ngại về mặt kỹ thuật và thực tiễn cần phải vượt qua trước khi thực hiện được điều này, nhưng đây là một lĩnh vực cần nghiên cứu và phát triển tích cực.
Đăng ký Energy IQ để nhận thông tin chi tiết tập trung vào năng lượng tại các thị trường, từ trung tâm dữ liệu và cơ sở chăm sóc sức khỏe, đến trường học và cơ sở sản xuất, cùng mọi thứ khác.
