211service.com
Microgrid hält den Strom lokal, günstig und zuverlässig
Ein kürzlich abgeschlossenes dezentrales Energieprojekt im großen Santa Rita-Gefängnis von 4.000 Häftlingen im kalifornischen Alameda County verbindet den Strom von Brennstoffzellen, Sonnenkollektoren, Windturbinen und Dieselgeneratoren – alle im Gefängnis untergebracht – zu einem Mikronetz, das können unabhängig von großen, zentralen Kraftwerken betrieben werden. Das System hält den Strom an, wenn Stürme das Netz zerstören, was für die Sicherheit in der Hochsicherheitsanlage unerlässlich ist, und spart dem Gefängnis etwa 100.000 US-Dollar pro Jahr.
Das Gefängnis-Microgrid ist eines der größten und fortschrittlichsten in den Vereinigten Staaten. Es ist das neueste Beispiel für eine aufkommende Smart-Grid-Technologie, die eine sauberere, zuverlässigere und in einigen Teilen des Landes deutlich günstigere Alternative zum herkömmlichen Stromnetz bietet. In vielen Fällen zahlt es sich mit oder ohne Subventionen sehr gut aus, sagt Michael Clark, Präsident von Encorp mit Sitz in Fort Collins, Colorado, die kürzlich die Software und die Ausrüstung installiert haben, die für die Verwaltung des Mikronetzes des Gefängnisses erforderlich sind. Microgrids bieten auch neue Möglichkeiten zur Nutzung von Sonnen- und Windenergie. Normalerweise macht die intermittierende Natur solcher Stromquellen sie zu einer Herausforderung für Versorgungsunternehmen. Durch die Integration mit Batterien und anderen Stromquellen können sie konventionelle Stromversorgungen zuverlässig ankurbeln, um Versorgungsunternehmen dabei zu unterstützen, Bedarfsspitzen abzudecken.
Microgrids sind ein Schritt über entweder Notfall-Backup-Systeme oder eigenständige Solarpanel-Arrays hinaus. Sie integrieren mit spezieller Software und Leistungselektronik mehrere Stromquellen und Energiespeicher, um rund um die Uhr Strom bereitzustellen, auch wenn die Sonne nicht scheint oder Vorschriften den Einsatz von Dieselgeneratoren einschränken. Im Fall des Systems im Gefängnis hat Encorp vernetzte Controller – so groß wie große Computer – an jeder Stromquelle installiert, einschließlich einer Vielzahl von Tausenden von Batterien, sowie an dem Punkt, an dem das Gefängnis an das Stromnetz angeschlossen ist . Um die Energie von Dieselgeneratoren, Sonnenkollektoren und anderen Energiequellen zu koordinieren, sind auch Geräte erforderlich, die die Frequenz und Spannung der von ihnen erzeugten Energie anpassen können.
Laut Clark hat Encorp Algorithmen entwickelt, die dem System helfen, das Beste aus jeder Stromquelle herauszuholen. Im Gefängnis, wo das System an das Stromnetz angeschlossen ist, gehört dazu, auf die Bedürfnisse eines Versorgungsunternehmens einzugehen. Wenn der Versorger einen starken Nachfrageanstieg erfährt, kann das Microgrid reagieren, indem er überschüssigen Strom an den Versorger verkauft.
Zu bestimmten Zeiten ist es sinnvoll, die Fähigkeit des Systems zu nutzen, den Stromverbrauch im Gefängnis für Dinge wie die Klimaanlage oder die Beleuchtung vorübergehend zu senken, um mehr überschüssigen Strom für den Verkauf an das Netz zu erzeugen.
Die ersten Kunden für Microgrids sind Unternehmen und Organisationen, die sich nicht einmal kurze Stromausfälle leisten können – wie Gefängnisse, Krankenhäuser, Rechenzentren und Militärstützpunkte – oder abgelegene Gebiete, die keinen Zugang zum Netz haben. Wirtschaftlich sinnvoll sind sie an Orten wie Kalifornien, wo die Stromkosten hoch und die Vorschriften für Notstromaggregate streng sind. Aber sie könnten bald an mehr Orten Sinn machen, da die Kosten für erneuerbare Energien und Großbatterien sinken und fortschrittliche Steuerungen und Leistungselektronik sie effizienter machen. (Siehe Neue Solarpanel-Designs machen die Installation billiger, GEs neuartige Batterie zur Stärkung des Netzes und Batterie zur Aufnahme von Diesel und Erdgas.)