Đăng ký thành viên

Lưới điện siêu nhỏ hỗ trợ độ tin cậy, nâng cao hiệu suất của hệ thống và giúp trì hoãn hoặc tránh đầu tư vào công suất điện mới (Ảnh st)

Khi các tổ chức và công ty điện lực tìm kiếm các giải pháp năng lượng bền vững mới để đáp ứng các mục tiêu giảm cacbon, lưới điện siêu nhỏ và các nguồn năng lượng phân tán (DER) đã nổi lên như một giải pháp thay thế khả thi về mặt tài chính và dẻo dai cho các tài sản phát điện và phân phối truyền thống.

Lưới điện siêu nhỏ hỗ trợ độ tin cậy của hệ thống, nâng cao hiệu suất của hệ thống và giúp trì hoãn hoặc tránh đầu tư vào công suất điện mới, chẳng hạn như nhà máy điện phụ tải đỉnh, trạm biến áp, đường dây truyền tải, tích trữ năng lượng hoặc cơ sở hạ tầng khác. Cho dù được kết nối với hệ thống lưới điện phân phối cục bộ hay hoàn toàn độc lập và “ngắt kết nối”, các lưới điện siêu nhỏ có thể giao dịch từ một nút duy nhất để xuất lượng điện dư thừa hoặc nhập lượng điện mất cân bằng từ hệ thống xung quanh. Lưới điện siêu nhỏ có thể cung cấp điện liên tục cho từng tòa nhà, khu dân cư, căn cứ quân sự hoặc toàn bộ thành phố, ngay cả khi lưới điện xung quanh bị mất điện.

Thật không may, mặc dù sản xuất năng lượng tại chỗ mang lại vô số lợi ích, nó cũng đòi hỏi nhiều kế hoạch, kỹ thuật và bảo trì hơn so với kết nối điện lực tiêu chuẩn.

Các dự án năng lượng phân tán trở nên phức tạp hơn bởi thực tế là các lưới điện siêu nhỏ phải được thiết kế để phù hợp với kích thước của tòa nhà, điều kiện thời tiết địa phương và để đáp ứng các nhu cầu cụ thể của cơ sở - cho dù đó là một ngôi nhà nhỏ hoặc một phòng thí nghiệm nghiên cứu lớn.

Để giúp đáp ứng thách thức kỹ thuật này, đặc biệt là trong các dự án lớn hơn, Công ty Xendee (Mỹ) đã ra mắt một bản cập nhật mới cho phép người dùng tạo các mạng lưới điện siêu nhỏ tiên tiến, được kết nối với nhau từ một nhóm các lưới điện siêu nhỏ nhỏ hơn hoặc các DER. Phần mềm như vậy với các tính năng “nhiều nút” có thể hỗ trợ hầu hết các loại công nghệ chính, bao gồm điện mặt trời, bộ tích trữ bằng acquy, hydro, thủy động học, v.v.

Hình 1. Trình thiết kế nhiều nút của Xendee sử dụng bản đồ vệ tinh của vị trí dự án thực tế. Điều này cho phép các kỹ sư nhanh chóng bổ sung công nghệ và thiết lập vị trí thực tế của phụ tải và tài sản phát điện sao cho Xendee có thể tối ưu hóa kích cỡ và vị trí đồng thời giảm thiểu tổn thất phân phối (Ảnh st)

Các tính năng nhiều nút cho phép sử dụng nhiều điểm kết nối và sử dụng dữ liệu vị trí trong thế giới thực của từng điểm để tối ưu hóa chiến lược thiết kế và đầu tư cuối cùng. Điều này cho phép tạo ra một mô hình cộng đồng hoặc khuôn viên thực tế hơn và cung cấp năng lượng phát ra, sử dụng và truyền tải một cách hiệu quả nhất.

Các mạng lưới này có thể cân nhắc chiều dài cáp, yêu cầu máy biến áp, dòng công suất và tổn thất do phân phối giữa các nút. Với nhiều nút, người dùng có thể đồng thời đáp ứng nhu cầu về năng lượng và công suất cho các hệ thống của họ, phát huy lợi thế kiến trúc phù hợp nhất và tiết kiệm thời gian cho quá trình thiết kế và tối ưu hóa.

Giao diện nhiều nút cho phép mỗi nút về cơ bản hoạt động như lưới điện siêu nhỏ của chính nó, có kết nối riêng với hệ thống năng lượng rộng lớn hơn và khả năng kết nối tới 25 loại nguồn phát năng lượng tái tạo và truyền thống khác nhau. Các nút cũng có thể được kết nối trực tiếp với phụ tải tòa nhà, chẳng hạn như một động cơ công nghiệp lớn.

Điều này cho phép phần mềm đề xuất các phương pháp chức năng khác nhau tại các nút cụ thể để giúp đáp ứng các phần phụ tải cao của cơ sở. Nhiều nút cũng có thể giúp người dùng tránh sử dụng các thiết bị phân phối quá nhỏ hoặc quá khổ và cắt giảm chi phí bằng cách lắp đặt các công nghệ năng lượng càng gần nơi nó sẽ được tiêu thụ càng tốt. Khoảng cách gần giúp giảm chi phí và nỗ lực cần thiết cho việc truyền tải và tích trữ.

Hình 2. Sơ đồ một dây tích hợp của Xendee cho phép người dùng nghiên cứu dòng công suất giữa các nút, xác minh các phụ tải có thể được đáp ứng trong các điều kiện cao điểm và thử nghiệm hệ thống trong các điều kiện bất lợi như mất điện (Ảnh st)

Giao diện nhiều nút của Xendee cũng có thể được trang bị một tính năng bổ sung giúp cân nhắc dòng điện và điện áp trong một mô hình. Khi dòng công suất được đưa vào, các mô hình có thể tính toán đầu ra và đầu tư năng lượng tối ưu đồng thời xem xét các hạn chế về công suất đối với cáp hoặc thiết bị điện khác. Tính năng nhiều nút cũng cung cấp báo cáo dựa trên mức điều động của từng nút, dòng công suất, điện áp, tổn thất mạng lưới và bảng cân bằng hệ thống.

Tính năng nhiều nút có thể được sử dụng để lập mô hình lưới điện siêu nhỏ trong các cơ sở quy mô lớn, để so sánh các công trình lắp đặt trên mái nhà và trên hiện trường cấp nguồn bằng cáp, và để xem xét nhu cầu năng lượng đầu vào và đầu ra dựa trên các vị trí địa lý.