Transaktivní energie - Transactive energy

Transaktivní energie odkazuje na ekonomické a kontrolní techniky používané ke správě toku nebo výměny energie v existujícím systém elektrické energie pokud jde o ekonomické a tržní standardní hodnoty energie.[1] Jedná se o koncept, který se používá ve snaze zlepšit účinnost a spolehlivost energetického systému, směřující k inteligentnější a interaktivnější budoucnosti pro energetický průmysl.[2]

Transaktivní energie podporuje síťové prostředí pro distribuované energetické uzly na rozdíl od tradiční hierarchické struktury mřížky. Struktura sítě umožňuje komunikaci tak, že všechny úrovně výroby a spotřeby energie jsou schopné vzájemně na sebe působit, což je koncept známý také jako interoperabilita. V případě transaktivní energie se interoperabilita týká schopnosti zapojených systémů spojovat a vyměňovat si energetické informace při zachování omezení pracovního toku a obslužnosti.[1] Síť je exponenciálně složitější než tradiční řízení výrobních zdrojů, protože poptávková strana rozvodné sítě nabízí miliony kontrolních bodů na rozdíl od průměrných 10 až 20 kontrolních bodů elektrárny na straně dodávky.[3]

Úsilí v Evropě

Platforma a rozhraní energetické flexibility (EF-Pi)

Cíl platformy a rozhraní energetické flexibility (EF-Pi)[4] přístup je decoupleSmart Grid služby od zákaznických zařízení.

To otevírá trhy a dává zákazníkům svobodu volby ve službách Smart Grid. Koncový uživatel by měl být schopen kombinovat je se všemi připojenými zařízeními, která již vlastní ve své domácnosti, aniž by ztratil kontrolu a vlastnictví.

EF-Pi je open-source software platforma, která běží na nízkoenergetickém hardwaru umístěném na pohodlném místě v budově. EF-Pi komunikuje přímo s inteligentními zařízeními uvnitř budovy. EF-Pi má snadno použitelné rozhraní, které může koncový uživatel použít ke konfiguraci a ovládání svých vlastních zařízení a získat přehled o tom, jak jeho zařízení fungují.

Jádrem EF-Pi je rozhraní energetické flexibility (EFI). EFI je obecné rozhraní, které mohou výrobci zařízení použít k popisu energetické flexibility a které mohou vývojáři Smart Gridservice použít k popisu toho, jak chtějí tuto flexibilitu využít. EFIeffectively poskytuje společný jazyk pro obě strany, což usnadňuje interoperabilitu mezi všemi službami Smart Grid a chytré spotřebiče.[5]

Úsilí usazené ve Spojených státech

Pacifický severozápadní demonstrační projekt

Pacifický severozápadní demonstrační projekt je pětiletý Americké ministerstvo energetiky (DOE) financovaný projekt výzkumu a vývoje vytvořený za účelem zkoumání konceptů transaktivní energie v regionálním měřítku, který byl dokončen v červnu 2015.[6] Mezi účastníky projektu bylo 11 veřejných služeb, dvě univerzity a několik technologických společností, které pokrývaly pět pacifických severozápadních států: Washington, Oregon, Idaho, Montana, a Wyoming.[6]

Projekt hodnotil 55 různých technologií, které by mohly pomoci snížit spotřebu energie a účty za energii, včetně inteligentních měřičů, pokročilého skladování energie a řízení napětí.[7] Rovněž testovalo a určovalo potenciální výhody transaktivních kontrol v regionální energetické síti. Transaktivní řízení je technologie vyvinutá společností Pacific Northwest National Laboratory (PNNL), který zahrnuje „automatické elektronické transakce mezi poskytovateli energie a uživateli o tom, zda prodat či koupit energii.“[7] Abychom to mohli otestovat, byly použity transaktivní signály, které si v reálném čase vyměňovaly informace o předpokládané ceně a dostupnosti energie. Tyto informace byly aktualizovány každých 5 minut. Když byla předpovídána špičková spotřeba energie, byla transaktivní regulace navržena tak, aby snížila spotřebu energie. Projekt potvrdil, že technologie aktivního řízení funguje a může pomoci zlepšit energetickou účinnost a spolehlivost, snížit náklady na energii a podpořit využívání obnovitelné energie.[7]

Zapojení veřejnosti bylo určeno jako klíčový parametr pro inteligentní mřížka rozvinutí. Účastníci projektu zdůraznili význam projektu zapojení zákazníků při zavádění nových technologií.[8]

Výsledky projektu definovaly další kroky pro implementaci a zdokonalení technologií transaktivní energie. Několik účastníků projektu se rozhodlo pokračovat v programech inteligentních sítí samostatně, přestože demonstrační projekt je nyní dokončen, a z výsledků demonstrace také vzešly nové projekty.[7]

Demonstrační projekt GridSMART

Demonstrační projekt gridSMART® byl implementován společností AEP Ohio od roku 2009 do roku 2013. Projekt testoval různé nové technologie pro implementaci inteligentních sítí na místní úrovni, včetně inteligentních měřičů, automatizace distribuce, optimalizace volt-var, spotřebitelských programů, plug-in elektrických vozidel a inteligentních zařízení.[9] AEP využil Grid Command, nástroj, který byl vyvinut ve spolupráci s Battelle za účelem modelování velké části rozložení obvodu gridSMART.[10] Dalšími kroky pro další fázi gridSMART byly inovace současných technologií za účelem lepší správy dodávek, snížení nákladů a minimalizace počtu zákazníků postižených výpadky. To bylo navrženo instalací inteligentní měřič technologie, rekonfigurace obvodů automatizace distribuce (DACR) a optimalizace voltových varů (VVO).[9]

Testování zahrnovalo SMART Shift, tarif denní sazby, který pomáhá zákazníkům ušetřit peníze řazení zátěže a SMART Cooling, klimatizační technologie, která pomáhá snižovat špičkovou poptávku v létě.[11] Během projektu byl vyvinut eView, aby pomohl zákazníkům sledovat jejich spotřebu elektřiny a náklady a odhadovat využití aktuálního měsíce k měření jejich energetického rozpočtu.[11] eView [12]

Projekt pomohl AEP Ohio určit, jaké metody a řešení by nejlépe pomohly společnosti pokročit v rostoucím průmyslu. Bylo zdůrazněno, že zkušenosti zákazníků a zpětná vazba jsou velmi cennou a efektivní metodou, jak se naučit, jak efektivně dodávat elektřinu zákazníkům.[11]

Transakční energetická výzva NIST

The NIST Výzva Transactive Energy (TE) byla navržena tak, aby spojila výzkumné pracovníky, společnosti, společnosti poskytující služby a další zúčastněné strany v distribuční síti za účelem prozkoumání modelových a simulačních platforem TE a technik, které lze použít k aplikaci TE na skutečné problémy se sítí.[13] Úkolem této výzvy je povzbudit a podpořit vývoj nástrojů pro modelování a simulaci transaktivní energie, jakož i rozvoj komunity transaktivní energie, v níž mohou organizace a jednotlivci spolupracovat při sdílení údajů a znalostí za účelem společného rozvoje transaktivní energie.[13] Předvede různé přístupy k transaktivní energii a jak může zlepšit spolehlivost a účinnost elektrické sítě.[13]

Byly vytvořeny různé týmy, aby prozkoumaly různé cesty pro TE:[14]

Očekává se, že NIST TE Challenge bude dokončena v září 2016.[13]

Standardy

V současnosti neexistují žádné globální standardy, které by usnadňovaly transaktivní energii. Ve Spojených státech má IEEE pracovní skupinu nazvanou P825 - Meshing Smart Grid Interoperability Standards to Enable Transactive Energy Networks, aby vypracovala pokyny pro transaktivní energii.

Reference

  1. ^ A b Atamturk, Nilgun (říjen 2014). „Transaktivní energie: surrealistická vize nebo nutné a proveditelné řešení problémů se sítí?“ (PDF). www.cpuc.ca.gov. Citováno 2015-11-09.
  2. ^ „Transaktivní energie: umožnění inteligentnější a interaktivní sítě“. www.bpa.gov. Citováno 2015-11-09.
  3. ^ Delony, Jennifer (11. září 2017). „Budoucnost transaktivní energie: nevyhnutelný vzestup ekonomicky založené kontroly sítě“. Svět obnovitelné energie. Citováno 15. září 2017.
  4. ^ „EF-Pi“. Citováno 2016-04-19.
  5. ^ Saleh, M. S .; Althaibani, A .; Esa, Y .; Mhandi, Y .; Mohamed, A. A. (říjen 2015). „Dopad shlukování mikrosítí na jejich stabilitu a odolnost při výpadcích proudu“. 2015 Mezinárodní konference o inteligentních sítích a technologiích čisté energie (ICSGCE): 195–200. doi:10.1109 / ICSGCE.2015.7454295. ISBN  978-1-4673-8732-3. S2CID  25664994.
  6. ^ A b „Může jeden projekt předefinovat dodávku energie?“. www.greentechmedia.com. Citováno 2015-11-09.
  7. ^ A b C d „PNNL: Novinky - Chytré věci: IQ severozápadní energetické sítě zvýšeno, úspora energie“. www.pnnl.gov. Citováno 2015-11-09.
  8. ^ Platforma pro moderní síť: zapojení zákazníka https://www.youtube.com/watch?v=fBaV8Zu6Dr0
  9. ^ A b „Vedoucí cesta k chytřejší síti“. www.aepohio.com. Citováno 2015-11-13.
  10. ^ „Plán AEP Ohio ve výši 290 mil. $ Rozšiřuje automaty a automatizaci distribuce“. www.greentechmedia.com. Citováno 2015-11-13.
  11. ^ A b C Waitkus, Dave. „AEP Ohio dokončuje demonstrační projekt gridSMART“. AEP důchodci a absolventi. Citováno 2015-11-16.
  12. ^ „Závěrečná technická zpráva Demonstrační projekt AEP Ohio gridSMART“ (PDF). www.smartgrid.gov. Červen 2014. Citováno 2015-11-16.
  13. ^ A b C d NIST, americké ministerstvo obchodu. „TE Challenge“. www.nist.gov. Citováno 2015-11-13.
  14. ^ „TE Challenge“. stránky.nist.gov. Citováno 2015-11-13.
  15. ^ Saleh, M .; Esa, Y .; Mhandi, Y .; Brandauer, W .; Mohamed, A. (říjen 2016). „Návrh a implementace testovacího lože CCNY DC microgrid“. Výroční zasedání společnosti IEEE 2016 pro průmyslové aplikace: 1–7. doi:10.1109 / IAS.2016.7731870. ISBN  978-1-4799-8397-1. S2CID  16464909.
  16. ^ „The Energy Mashup Lab“.