Capire la gestione della domanda nei sistemi di microgrid

Iniziamo con una definizione dei sistemi di microgrid; sono sistemi energetici autosufficienti che soddisfano i bisogni energetici di una piccola area geografica, possono avere uno o più tipi di fonti di energia come pannelli solari, fonti di calore o turbine eoliche e anche contenere una soluzione di stoccaggio dell'energia, per esempio, batterie. Il loro scopo principale è quello di produrre energia sostenibile per un'area assegnata. Queste aree possono essere ospedali, campus, centri commerciali e piccoli quartieri. I sistemi di microgrid sono discussi in associazione con l'energia rinnovabile, principalmente perché questo è il tipo di energia che si sta sviluppando negli ultimi anni. Si dà il caso che facciano meglio delle reti su larga scala che si rivolgono a popolazioni più grandi da fonti di combustibili fossili e stanno diventando sempre più accettate.

Le microgrid funzionano in modo interconnesso, fornendo energia agli edifici sotto forma di elettricità, raffreddamento e riscaldamento attraverso software e sistemi di controllo digitale. Le sue caratteristiche principali includono:

• essere locale, il che significa che fornisce i suoi servizi a clienti vicini
• essere indipendente, il che significa che può essere scollegato dalla sua rete centrale ma funzionare ancora al 100%, questo è utile in tempi di interruzioni centrali e infine
• essere intelligente, che è il risultato di software e sistemi di gestione avanzati.

Con l'efficienza delle microgrid, c'è un bisogno pertinente di misurare la loro domanda e offerta di energia, che è dove entra in gioco il Demand-Side Management.

Cos'è la gestione della domanda (DSM)?

IlDemand-Side Management può essere spiegato come "l'insieme delle azioni volte a gestire in modo efficiente i consumi energetici di un sito per ridurre i costi sostenuti per la fornitura di energia elettrica, dagli oneri di rete e dagli oneri generali di sistema, comprese le tasse" secondo Enel X. Queste azioni sono necessarie per ottimizzare l'uso dell'energia e risparmiare sui costi degli oneri elettrici attraverso la comprensione dei costi complessivi di consumo, la quantità di tempo in cui questo consumo avviene e i parametri di fornitura e connessione.Il Demand-Side Management è sancito dall'instabilità dei sistemi di rete in tutto il mondo poiché le fonti di energia rinnovabile sono altamente penetrabili compresa la decentralizzazione della loro produzione, queste causano innumerevoli interruzioni sulle microgrid e sui servizi di gestione della rete, è quindi necessario un equilibrio. L'equilibrio tra domanda e offerta è una preoccupazione significativa; la quantità di energia creata e immessa nelle reti deve corrispondere alle abitudini di consumo. I gestori della rete possono ora creare sistemi di gestione dell'energia per offrire servizi di rete a pagamento, che a loro volta aumentano i costi per il sistema elettrico.Un'analisi approfondita in loco deve essere effettuata sui singoli siti di microgrid per impegnarsi correttamente nel Demand-Side Management per accertare le abitudini di generazione e consumo dei clienti.Tutte le misure utilizzate nel Demand-Side Management sono implementate sul lato della generazione del contatore di energia per modificare i modelli di consumo e consentire l'efficienza nell'uso e nella gestione dei carichi energetici. Le misure non riguardano solo l'efficienza energetica ma anche qualcos'altro chiamato Demand Response (DR). [caption id="attachment_8311" align="aligncenter" width="800"]

Fonte: Berkeley Lab[/caption]La risposta alla domanda è una tecnica che i gestori di microgrid usano per bilanciare improvvisi picchi o crolli nel consumo di energia dei consumatori. La partecipazione al programma DSM, per ora, può essere volontaria o obbligatoria per i consumatori, per quelli che decidono di offrirsi volontari, ci sono interessanti incentivi per incoraggiare una maggiore partecipazione. Alcuni regolamenti sono stati introdotti dalla maggior parte delle autorità di regolamentazione dell'energia (in particolare dell'elettricità) che hanno incoraggiato l'integrazione del Demand-Side Management nelle loro strutture, un tentativo di parità di condizioni per il DSM.

Quali sono i vantaggi del DSM?

Come si è detto prima, il vantaggio principale della gestione della domanda è il risparmio e la riduzione delle perdite di energia non necessarie. Questi sono i benefici diretti. I benefici indiretti includono la riduzione della frequenza dei blackout e l'attenuazione delle emergenze che hanno a che fare con i sistemi energetici. Per capire i vantaggi e gli svantaggi del DSM, è imperativo confrontarlo con altre alternative (Supply-Side Alternatives) come l'energia generata tramite energie rinnovabili, l'energia generata tramite combustibili fossili, il load shedding e le centrali di picco. È imperativo notare che il Supply-Side Management si occupa della gestione dell'energia dall'altro lato del contatore per quanto riguarda l'approvvigionamento, il polar opposto del DSM.ALTERNATIVEADVANTAGESDISADVANTAGESEenergiatramite fonti rinnovabili

• Sostenibile
• Meno manutenzione
• Le fonti sono liberamente disponibili
• L'effetto negativo sull'ambiente è minimo

• La generazione è inaffidabile a causa della fornitura instabile
• Il costo della tecnologia necessaria è molto alto

Energia attraverso i combustibili fossili

• Una quantità più significativa di elettricità può essere generata secondo le necessità da un unico luogo

• Utilizza troppo carburante per generare energia
• Ha un effetto immensamente svantaggioso sull'ambiente a causa delle emissioni di anidride carbonica

Sospensione del carico

• Un metodo semplice per soddisfare le richieste di surplus energetico in modo economico
• Riduce le possibilità di blackout, proteggendo efficacemente la rete

• Non affidabile
• Lavora a breve termine piuttosto che a lungo termine
• Attira la perdita di entrate molto necessarie
• I clienti lo trovano problematico a causa della sua inaffidabilità

Centrali elettriche di picco

• Il vantaggio chiave qui è la velocità in caso di fluttuazioni di carico durante le ore di punta. L'avvio, l'arresto e il riavvio avvengono molto rapidamente.

• Le spese sono enormi per l'installazione
• Funziona solo quando il carico della centrale è basso

Vantaggi e svantaggi del DSM, in confronto ad altre alternative. Fonte: Scienza direttaEcco un confronto dei vantaggi del DSM dal punto di vista dei consumatori (clienti e società) e delle aziende elettriche. Fonte: Science DirectUTILITIESCUSTOMERSOCIETÀRiduzione deicosti delle operazioniLa bolletta dell'energia è ridotta grazie alle apparecchiature ad alta efficienza energetica.Riduzione dei gas serra perché non sono necessarie costruzioni di centrali elettriche a combustibili fossiliRiduzione delle spese per la costruzione di centrali elettriche, dei costi di trasmissione e distribuzioneRiduzione delle interruzioni di corrente, e la fornitura di energia è più affidabile e stabile.Distribuzione dell'energia è equa grazie a minori interruzioni di correnteLe operazioni funzionano in modo efficienteSoddisfazione dei clienti e riduzione dei costi di manutenzione per apparecchi ad alta efficienza energeticaLa promozione e lo sviluppo di energia sostenibile e l'efficienza nella conversione delle fonti di energia rinnovabili

Demand-Side Management with Microgrids permette ai gestori della rete di osservare come entrambi i sistemi si comportano nella trasformazione di microgrids convenzionali in quelle che funzionano con energia rinnovabile e come la gestione della domanda può aiutare con l'instabilità delle fonti di energia rinnovabile; come possono lavorare con i sistemi di stoccaggio dell'energia rinnovabile e come possono essere migliorati per un utilizzo e consumo efficiente da parte dei clienti. Il nostro modulo Community Manager è integrato con la tecnologia blockchain che può permettervi di utilizzare il DMS in modo efficace ed efficiente.