Солнечная энергия зарекомендовала себя как основной источник электроэнергии по всему миру. В связи с многочисленными установками фотоэлектрических (PV) систем для жилых домов на распределительной площадке или рядом с ней возникает проблема сбалансировать спрос и предложение, чтобы сделать эти прерывистые источники энергии надежными. Слишком мало солнца означает низкую генерацию солнечной энергии и низкую эффективность фотоэлектрических систем. Чрезмерная выработка может поставить под угрозу нормальную работу электрических сетей.
Demand Response (DR) - один из многообещающих способов повышения эксплуатационной гибкости и энергоэффективности. Тем не менее, было проведено мало крупномасштабных исследований для количественной оценки преимуществ DR в жилых районах.
Чтобы заполнить этот пробел, исследователи из Технического университета Малайзии (UTeM) в Малайзии включили сценарии аварийного восстановления в смоделированные комплексные тематические исследования сетей на основе 100 образцов городских сетей низкого напряжения. Их исследование показало значение, которое DR может иметь для сетевых операций с различными уровнями проникновения PV. Исследователи сообщают о своих выводах на этой неделе в Journal of Renewable and Sustainable Energy от AIP Publishing.
«Мы подчеркиваем важность смены парадигмы от традиционной «генерации в соответствии со спросом» к «спросу вслед за генерацией» в сценариях с использованием возобновляемых источников энергии», - сказал Чин Ким Ган, доцент UTeM и соавтор статьи.
Инициативы DR за счет использования передовых средств управления зданием или ручного снижения мощности в часы пикового спроса побуждают потребителей сокращать потребление электроэнергии в обмен на более низкие счета за электроэнергию и другие стимулы.
Три тематических исследования были разработаны для изучения того, как различные сценарии аварийного восстановления повлияют на производительность сети. Малайзия была выбрана в качестве места из-за стабильного тропического климата с солнечными днями примерно в 50% случаев. Различные степени участия DR при различных уровнях проникновения PV были рассмотрены для каждого тематического исследования, в общей сложности 10 000 сетевых анализов, выполненных для каждого тематического исследования.
В первом тематическом исследовании потребители реагировали на свой собственный профиль спроса без генерации PV (например, они откладывали использование своей стиральной машины до позднего вечера). Во втором участники ответили на свои собственные профили генерации PV. Для них аварийное восстановление состояло из переноса нагрузки (т.г., принимая горячий душ по утрам, когда есть местная солнечная энергия).
В последнем тематическом исследовании потребители учитывали как свой собственный спрос, так и профили выработки PV (например, они уменьшили использование кондиционера после получения сигнала от центрального оптимизатора DR).
Приложения DR со 100-процентным проникновением PV (в третьем примере) обеспечили наилучшее использование солнечной энергии и больше всего повлияли на производительность сети, сократив потребление энергии в пиковый спрос на 32 процента, снизив потери в сети на 42 процента и повышение использования сети на 12 процентов.
Ган сказал, что эти преимущества будут еще больше при интеграции систем хранения энергии и других технологий интеллектуальных сетей, таких как датчики зданий и интеллектуальные счетчики.
«Несмотря на то, что реагирование на спрос обеспечивает заметные преимущества для сети, оно само по себе не может полностью раскрыть преимущества прерывистой возобновляемой энергии, особенно когда выход генерации выше, чем спрос», - сказал Ган.«Таким образом, реагирование на спрос в сочетании с интеграцией систем хранения энергии и систем управления энергопотреблением, вероятно, максимизирует преимущества возобновляемых источников энергии в будущих энергетических системах».