Новости

Oct 21, 2023

Распределенная энергия: 4 проекта, повышающие устойчивость сообществ

Андреа Виллидж Устойчивость энергетики оказалась на первом месте в правительственных планах

Андреа Виллидж

Энергоустойчивость заняла первое место в повестке дня правительств. Для этого есть две основные причины. Одним из них является пагубное воздействие геополитической нестабильности на цены на топливо. Другой — смягчение последствий изменения климата для наших энергетических систем, таких как сильные волны тепла в Европе.

Более локализованные, распределенные энергетические ресурсы (DER) могут стать одним из способов решения обеих проблем. Многие из них также являются возобновляемыми и замкнутыми, поэтому нет необходимости искать компромисс между большей устойчивостью и программой экологически чистой энергетики.

В развитых странах централизованные энергетические системы были нормой. Обычно они принимают форму национальных энергетических сетей, питаемых несколькими крупными электростанциями. Скорее всего, они будут работать на угле, газе или ядерной энергии и доставлять электроэнергию на сотни миль энергетических сетей.

Такие обширные сети не подходят для производства возобновляемой энергии, которая по своей природе является распределенной — представьте себе морские ветряные или солнечные электростанции в отдаленных местах. Перепроектирование электросетей с целью перемещения производства ближе к местам, где необходима энергия, является важной частью перехода к более чистым источникам энергии.

Решения DER разнообразны: от когенерации тепла и электроэнергии через районные энергетические системы до общественных тепловых насосов.

Вот четыре примера выработки электроэнергии DER, в которых используется этот подход.

Недавно построенная солнечная ферма в Северной Каролине, занимающая около 55 акров на юге округа Колдуэлл, помогает местным сообществам быстро обезуглероживать.

Установка Brighter Future Solar ежегодно поставляет в местную сеть 19 000 мегаватт-часов электроэнергии. Этого достаточно, чтобы обеспечить электроэнергией 1600 домов. Солнечная электростанция также помогает местному электрическому кооперативу Blue Ridge Energy поддерживать стабильные цены на электроэнергию для своих членов.

Между тем, электроэнергия, вырабатываемая на месте, может частично компенсировать потребность в дополнительной электроэнергии, которую необходимо покупать у традиционного поставщика электроэнергии в периоды пикового спроса, когда оптовые затраты на электроэнергию самые высокие. Девелопера проекта, компания Oriden, поддерживает компания Mitsubishi Power Americas, входящая в состав группы Mitsubishi Heavy Industries (MHI).

Еще одна энергетическая революция происходит на территории коренных народов Медоу-Лейк в Саскачеване, Канада. Биоэнергетический центр Совета племени Медоу-Лейк будет генерировать углеродно-нейтральную электроэнергию с использованием технологии органического цикла Ренкина (ORC) от компании Turboden, входящей в состав MHI Group.

Ожидается, что центр биомассы, работающий на остаточных древесных отходах соседней лесопилки, будет производить 6,6 мегаватт базовой нагрузки электроэнергии для примерно 5000 домов. За 25 лет проект призван сократить выбросы парниковых газов более чем на один миллион тонн и улучшить качество местного воздуха.

Топливные элементы по-прежнему являются редкостью в мире, но в Японии газовые компании продают их бытовым потребителям с 2009 года.

Топливные элементы генерируют энергию путем объединения водорода с кислородом для отопления и горячего водоснабжения. Они могут обеспечивать тепло по требованию, когда и где это необходимо, делая отдельное домохозяйство более независимым от сети.

Нагрев воды, домов и промышленности составил около половины мирового конечного потребления энергии в 2021 году, при этом выбросы CO₂ соответствуют этому уровню. Хотя сегодня в топливных элементах обычно используется водород, добываемый с использованием природного газа, ожидается, что в конечном итоге они будут питаться большей долей водорода, производимого из «зеленых» возобновляемых источников энергии.

Нигде обеспечение энергетической устойчивости не является более сложной задачей, чем в отдаленных регионах или на островах. До сих пор электрификация отдаленных мест неизменно подразумевала использование дизельных генераторов. Их замена является приоритетом в борьбе за чистый нулевой результат. Но из-за своего прерывистого характера возобновляемая энергия сама по себе не может обеспечить стабильное энергоснабжение.

Одним из решений могут стать новые гибридные энергетические системы, которые объединяют энергию, вырабатываемую ископаемым топливом, с экологически чистой энергией и аккумуляторными батареями. Помимо обеспечения надежной и доступной энергии для удаленных мест, такие системы также могут сделать корпоративные потребители энергии более устойчивыми. Например, MHI разработала систему, сочетающую возобновляемые источники энергии, аккумуляторы и двигатели-генераторы.