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USA Bereiten Sich Auf Tsunami Von Microgrids Vor, Während Das Verteidigungsministerium Einzieht
USA Bereiten Sich Auf Tsunami Von Microgrids Vor, Während Das Verteidigungsministerium Einzieht
Video: USA Bereiten Sich Auf Tsunami Von Microgrids Vor, Während Das Verteidigungsministerium Einzieht
Video: Klima-Aktivistin trifft Kohlearbeiter: Wie sollte Deutschlands Klimapolitik aussehen? |Seitenwechsel 2023, Februar
Anonim

Das US-Verteidigungsministerium erforscht seit mindestens 10 Jahren neue Microgrid-Technologien, und die riesige Behörde hat es endlich satt, herumzufummeln. Letzte Woche hat sie einen Schritt beschlossen, der Microgrids - vermutlich mit einer guten Dosis erneuerbarer Energie - in Dutzende von DoD-Einrichtungen im ganzen Land bringen könnte. Der Welleneffekt könnte sich auch ausbreiten und eine beliebige Anzahl ziviler Gemeinden für Mikronetze erschließen.

Microgrids Erneuerbare Energien
Microgrids Erneuerbare Energien

NRECA wird sein Open Modeling Framework auf DoD-Einrichtungen anwenden, um die Planung von Microgrids für die Resilienz zu unterstützen (Grid-Abstract über NRECA).

Microgrids und die bekannten Unbekannten

Für diejenigen unter Ihnen, die mit dem Thema noch nicht vertraut sind, dient ein Microgrid, grob gesagt, einer relativ kleinen, definierten Gruppe von Benutzern, typischerweise mit Strom, den es entweder innerhalb der Benutzerbasis oder in der Nähe selbst erzeugt.

In einigen Fällen – zum Beispiel in einer abgelegenen Gemeinde oder einem Außenposten – funktionieren Microgrids routinemäßig ohne Anschluss an ein breiteres Netz.

In vielen Fällen verbinden sich Microgrids zwar mit dem breiteren Netz, können sich aber bei Bedarf auch selbst „inselieren“. Wenn die Lichter im breiteren Raster ausgehen, können Microgrids die Lichter für ihre Benutzer anlassen.

Wenn das nach Resilienz klingt, ist es das. Abgesehen von militärischen Einrichtungen sind Microgrids für viele andere Bundes-, Landes- und Kommunalverwaltungskomplexe sowie Krankenhäuser, Schulen, Industrieparks und andere campusähnliche Umgebungen von Interesse.

Das Problem ist, dass viele solcher Campus in den USA aus einem Sammelsurium von Gebäuden bestehen, die zu verschiedenen Zeitpunkten der Geschichte, oft im Abstand von Jahrzehnten, mit unterschiedlichen Stromlasten aufgeworfen wurden und nicht daran dachten, dass sie eines Tages in einem modernen Microgrid verbunden sein würden.

Das bedeutet, dass jede Microgrid-Installation das Rad neu erfinden muss, was die Kosten erhöht und den Zeitplan verklebt.

Microgrids und der NRECA-Vorteil

Dieser Aspekt der Widerstandsfähigkeit ist für das DoD besonders wichtig, und vor diesem Hintergrund hat die Agentur letzte Woche die National Rural Electric Cooperative Association um einen Zuschuss in Höhe von 1,9 Millionen US-Dollar gebeten, um ein standardisiertes, skalierbares Mikronetzplanungstool auf ihre Einrichtungen anzuwenden.

Klingt das nach einer großen Sache? Es ist! Ländliche Stromgenossenschaften bedecken 60 % der US-Landmasse, kontrollieren 42 % der Verteilerleitungen und bedienen etwa 42 Millionen Kunden. Sie tun, was andere Versorgungsunternehmen tun, aber sie sind steuerbefreite, verbrauchereigene Organisationen, die 1936 durch ein Gesetz des Kongresses gegründet wurden.

Die Stromgenossenschaften des Landes erleuchteten ländliche Gebiete, die gewinnorientierte Versorgungsunternehmen in den Jahren der Weltwirtschaftskrise nicht berühren würden, und sie sind seitdem stark.

In den letzten Jahren dienten sie als Innovationsschmiede für saubere Technologien, darunter unter anderem erneuerbare Energien, Agrarvoltaik und Microgrids.

In einem Telefongespräch mit CleanTechnica letzte Woche erklärte NRECA-Sprecherin Tracy Warren, dass „Koops eine großartige Möglichkeit sind, eine dieser Technologien im Feld zu testen, da sie klein sind und nicht die gleichen regulatorischen Einschränkungen haben“wie gewinnorientierte Versorgungsunternehmen.

„Es besteht großes Interesse [an Microgrids], da die Kosten sinken“, fügte sie hinzu.

Ein offenes Modellierungs-Framework, um sie alle zu beherrschen

NRECA hat bereits einen guten Vorsprung bei der DoD-Arbeit durch sein Open Modeling Framework-Projekt, das es seinen Mitgliedsgenossenschaften ermöglichen soll, fundierte Entscheidungen über Investitionen in Smart-Grid-Technologie zu treffen.

Das Framework hilft Genossenschaften, Kosten-Nutzen-Bewertungen durchzuführen, indem sie ihre eigenen realen Daten auf Software anwenden, bevor sie das Geld für neue Systeme und Geräte ausgeben. Zu den Variablen gehören Wetter- und geografische Daten sowie Betriebsdaten der Coops.

Das Framework hat bereits einiges an Unterstützung vom Department of Energy erhalten, durch eine Anfangsinvestition des Office of Electricity sowie durch sein ARPA-E-Büro zur Unterstützung von risikoreichen und lohnenden F&E-Projekten.

Im Jahr 2016 schloss ARPA-E beispielsweise NRECA an, um zusätzliche Fähigkeiten auf dem Framework mit „bahnbrechenden Datenspeichern und Open-Access-Modellen der grundlegenden Werkzeuge für das Stromnetz, die zur Modernisierung der elektrischen Infrastruktur des Landes benötigt werden“, aufzubauen.

„…die Genossenschaften hatten einen kollaborativen Online-Ansatz zu den Themen dynamischer Leistungsfluss und Kosten-Nutzen-Analyse für neue Technologien entwickelt“, schwärmte NRECA in einer Pressemitteilung zur Ankündigung des ARPA-E-Preises.

Im Ernst. Wenn die Datensammlung und -analyse der alten Schule ein Jalopy ist, fliegt das Open Modeling Framework die nächste Mission zum Mars. Hier ist der Erklärer von NRECA (Umbrüche zur besseren Lesbarkeit hinzugefügt):

Im Gegensatz zu Tools der aktuellen Generation integriert es vollständig moderne Softwaresprachen, ist in der Cloud einsetzbar, nutzt modernste Simulations-Engines, bietet eine vollständige Datenaufnahme, Visualisierung und Lernpipeline und enthält detaillierte Gerätemodelle für neue Technologien (Solar, Energiespeicher, Mikroturbinen, vernetzte Steuerungen etc.).

Im Gegensatz zu etablierten und neu entstehenden Planungstools ist es Open Source und wird durch Beiträge einer breiten Community kontinuierlich verbessert … vollständig modifizierbar und überprüfbar und zu minimalen Kosten verfügbar.

Microgrid-Revolution, von 4 bis 90

Lauren Khair, Senior Analyst for Economics and Business bei NRECA, ging letzte Woche bei CleanTechnica in die Details.

„Das Verteidigungsministerium hat viele Dinge stückchenweise getan, also ist die Idee, Technologien zu finden, die skaliert werden können“, erklärte sie. „Wir wollen Dateneingaben und Annahmen standardisieren, bevor wir ein Microgrid entwerfen, und wenn wir den Planungsprozess standardisieren, können wir weiche Kosten reduzieren.“

Für das neue Projekt wird NRECA mit vier Einrichtungen zusammenarbeiten, die mit Blick auf die Vielfalt in geografischer Lage, Größe und Mission ausgewählt wurden. Alle vier werden derzeit von Coops bedient.

Die Mitgliedsbetriebe von NRECA versorgen etwa 90 verschiedene DoD-Einrichtungen mit Strom. Wenn also alles nach Plan verläuft, werden diese ersten vier nur die Spitze des Eisbergs sein.

Was ist mit erneuerbaren Energien?

Allgemeine Fragen des Gemeinschaftsnutzens und bestehende langfristige Verträge beeinflussen das Tempo, mit dem NRECA-Mitglieder sauberen Strom einführen können, aber das Interesse ist groß und einige haben bereits den Sprung gewagt.

Das passt perfekt zum Streben des DoD nach erneuerbaren Energien. Die Agentur hat eifrig erneuerbare Energien (hauptsächlich Solarenergie) in Anlagen im ganzen Land installiert, um ihrem Streben nach Microgrid-Technologie mehr Kraft zu verleihen.

Am anderen Ende der Skala hat DoD auch in transportable Microgrid- und erneuerbare Energietechnologie für mobile Operationen und Forward Operating Bases investiert.

„Viele Militäranlagen verfügen über erneuerbare Energien. Wenn Sie also über Mikronetze nachdenken, müssen Sie definitiv daran denken“, bemerkte Khair.

Zu diesem Zweck, erklärte sie, bieten die vier für das neue Projekt ausgewählten DoD-Standorte unterschiedliche Möglichkeiten für erneuerbare Energien und Microgrids.

Nur ein Standort ist ein „sauberer Schiefer“, an dem die Microgrid-Planung bei Null beginnen kann. Unter den anderen drei hat einer bereits Solar, einer hat ein Microgrid und einer hat eine Kombination aus Clean Tech.

Als das Gespräch endete, machte Lauren auf die symbiotische Beziehung zwischen militärischen Einrichtungen und der umliegenden Zivilbevölkerung aufmerksam.

„Wenn die Macht ausfällt, denken Militärs auch über die Widerstandsfähigkeit der Gemeinschaft nach“, sagte Lauren. Sie erklärte, dass die aus dem DoD-Projekt gewonnenen Erkenntnisse auf den Aufbau von Microgrid-Systemen in nahe gelegenen Gemeinden oder praktisch überall angewendet werden könnten.

Das fehlende Stück ist die Energiespeicherung und NRECA hat bereits ein oder zwei Ideen dazu, also bleiben Sie dran.

Abstraktes Rasterbild mit freundlicher Genehmigung der National Rural Electric Cooperative Association.

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