mini|Skupina malih vjetroagregata koja električnom energijom opskrbljuje zajednicu u Daliju, Yunnan, Kina Mikrogeneracija je proizvodnja topline i električne energije malog opsega od strane pojedinaca, malih poduzeća i zajednica kako bi se zadovoljile vlastite potrebe, kao alternativa ili dodatak tradicionalnoj centraliziranoj električnoj mreži. Iako može biti motivirana praktičnim problemima, poput nepouzdane snage mreže ili velike udaljenosti od električne mreže, mikrogeneracija se kao izraz trenutno uglavnom koristi za ekološki svjesne pristupe koji teže nultim ili niskim emisijama ugljika ili smanjenju troškova. Razlikuje se od mikroenergije po tome što se uglavnom bavi fiksnim elektranama, a ne za uporabu s mobilnim uređajima.
Tehnologije i postavljanje Tehnologije mikrogeneracije uključuju male vjetroagregate, mikro hidro sustave, solarne fotonaponske sustave, mikrobne ćelije za gorivo, geotermalne toplinske pumpe i mikro kombinirane toplinske i energetske instalacije. Te se tehnologije često kombiniraju u hibridno energetsko rješenje koje može ponuditi vrhunske performanse i niže troškove od sustava koji se temelji na jednom generatoru.
Elektrana Uz postrojenje za proizvodnju električne energije (npr. Vjetroagregat i solarni panel), obično je potrebna i / ili predviđena infrastruktura za pohranu energije i pretvorbu energije i priključenje na redovnu električnu mrežu. Iako priključenje na redovnu električnu mrežu nije neophodno, ono pomaže u smanjenju troškova omogućujući tzv. net metering, shemu financijske naknade. Međutim, u zemljama u razvoju početni troškovi ove opreme uglavnom su previsoki, pa ne preostaje ništa drugo nego odlučiti se za alternativne postavke.
Dodatna oprema potrebna pored same elektrane desno|mini|Kompletni PV-solarni sustav Cjelokupna oprema potrebna za postavljanje radnog sustava i za proizvodnju izvan mreže i / ili priključenje na električnu mrežu do sada se naziva ravnotežom sustava i sastoji se od sljedećih dijelova s PV -sustavima:
Uređajima za pohranu energije Veliki problem sa solarnim sustavima i sustavima vjetra koji nisu spojeni na električnu mrežu jest da je energija često potrebna kada sunce ne sija ili kada je vjetar miran; to obično nije problem sa sustavima koji su povezani s električnom mrežom:
niz baterija dubokog ciklusa, stacionarnih ili zatvorenih koje je ne traže održavanje (najčešće rješenje)
ili druga sredstva za pohranu energije (npr. vodikove gorivne ćelije, spremište energije zamašnjaka, hidroelektrana s akumulacijskim pumpama, spremnici komprimiranog zraka ,.. . )
kontroler punjenja za punjenje baterija ili drugo spremanje energije
Za pretvaranje istosmjerne struje iz baterija u izmjeničnu, kao što je potrebno za mnoge uređaje, ili za unos viška energije u komercijalnu mrežu:
pretvarač ili mrežni interaktivni pretvarač. Cjelina se ponekad naziva i "opremom za kondicioniranje energije"
Sigurnosna oprema
uzemljenja, prekidači za prebacivanje ili izolatorski prekidači i prenaponski zaštitnici. Cjelina se ponekad naziva i "sigurnosnom opremom"
Obično se u mikrogeneraciji za domove u zemljama u razvoju koriste montažni sustavi kućnih ožičenja (kao kabelski svežanj ili montažne razdjelne jedinice). Pojednostavljene kutije i kabeli za kućno ožičenje, poznati kao kabelski svežanji, jednostavno se mogu kupiti i ugraditi u zgradu bez potrebe za mnogo znanja o samom ožičenju. Kao takvi, čak i ljudi bez tehničke stručnosti mogu ih instalirati. Osim toga, oni su također relativno jeftini i nude sigurnosne prednosti.
mjerači baterije (za brzinu punjenja i napon) i brojila za potrošnju električne energije i opskrbu električnom energijom u redovnoj električnoj mreži
desno|mini|212x212px|Sustav male proizvodnje (DIY)
Vjetroagregat specifičan S vjetroagregatima, hidroelektranama, ... potrebna dodatna oprema više je ili manje ista kao kod PV-sustava (ovisno o vrsti vjetroagregata koji se koristi, ali također uključuju:
prekidač za ručno odvajanje temelj za kulu sustav uzemljenja uređaji za zatvaranje i / ili lažno opterećenje za upotrebu po jakom vjetru kada generirana energija premašuje trenutne potrebe i kapacitet sustava za pohranu.
Vibro-Wind Energija Razvija se nova tehnologija energije vjetra koja energiju iz vibracija energije vjetra pretvara u električnu. Ova energija, nazvana Vibro-Wind tehnologija, može koristiti vjetrove manje snage od uobičajenih vjetroagregata i može se postaviti na gotovo svako mjesto.
Prototip se sastoji od ploče montirane s oscilatorima izrađenim od komadića pjene. Pretvorba iz mehaničke u električnu energiju vrši se pomoću piezoelektričnog pretvarača, uređaja izrađenog od keramike ili polimera koji kod naprezanja emitira elektrone. Zgradu ovog prototipa vodio je Francis Moon, profesor mehaničkog i zrakoplovnog inženjerstva sa Sveučilišta Cornell. Moonov rad u tehnologiji vibro-vjetra financirao je Atkinson Center for Sustainable Future u Cornellu.
Moguće postavke Moguće je nekoliko postavki mikrogeneracije. Ovi su:
Postrojenja izvan mreže koja uključuju: Postavljanje izvan mreže bez spremanja energije (npr. Baterija,.. . ) Postavljanje izvan mreže s pohranom energije (npr. Baterija,.. . ) Stanice za punjenje baterija Postrojenja povezana s mrežom koje uključuju: Mreža povezana s rezervnom snagom za napajanje kritičnih opterećenja Postrojenja povezana s mrežom bez sheme financijske nadoknade Postavke povezane na mrežu s mrežnim mjerenjem Postavke povezane s mrežom s neto kupnjom i prodajom
Sve spomenute postavke mogu raditi ili na jednoj elektrani ili na kombinaciji elektrana (u tom se slučaju naziva hibridnim elektroenergetskim sustavom). Iz sigurnosnih razloga mrežne postavke moraju se automatski isključiti ili ući u "način rada protiv otoka" kada dođe do kvara mrežnog napajanja. (Otok je stanje u kojem distribuirani generator (DG) nastavlja napajati lokaciju iako više nije prisutna električna mreža. Otok može biti opasan za komunalne radnike koji možda ne shvaćaju da li se krug i dalje napaja i može spriječiti automatsko ponovno spajanje uređaja. Uz to, bez stroge kontrole frekvencije, narušit će se ravnoteža između opterećenja i proizvodnje u otočnom krugu, što će dovesti do abnormalnih frekvencija i napona. Iz tih razloga, distribuirani generatori moraju otkriti otok i odmah se isključiti iz kruga; ovo se naziva anti-Islanding.)
Troškovi Ovisno o odabranoj postavci (shema financijske naknade, elektrana, dodatna oprema), cijene mogu varirati. Prema Practical Action, mikrogeneracija kod kuće koja koristi najnovije tehnologije uštede troškova (ožičenje, gotove ploče, jeftine DIY elektrane, npr. "Uradi sam" vjetroturbine) izdaci za kućanstvo mogu biti izuzetno jeftini. Zapravo, Practical Action spominje da mnoga kućanstva u poljoprivrednim zajednicama u svijetu u razvoju troše manje od 1 USD za električnu energiju mjesečno. Međutim, ako se stvar rješava manje ekonomično (koristeći više komercijalnih sustava / pristupa), troškovi će biti dramatično veći. U većini slučajeva, međutim, financijska prednost će se i dalje postizati korištenjem mikrogeneracije na obnovljivim elektranama; često u rasponu od 50-90% jer lokalna proizvodnja nema gubitaka u transportu električne energije na dalekovodima niti gubitaka energije od Jouleova efekta u transformatorima gdje se općenito gubi 8-15% energije.
U Velikoj Britaniji vlada nudi bespovratna sredstva i uplate za povratne informacije kako bi pomogla poduzećima, zajednicama i privatnim domovima da instaliraju ove tehnologije. Tvrtke mogu otpisati puni trošak instalacije na oporezivu dobit dok vlasnici kuća dobivaju paušalnu potporu ili isplate po kW h proizvedene električne energije i vraćaju je u nacionalnu mrežu. Organizacije iz zajednice također mogu dobiti do 200.000 funti bespovratnih sredstava.
U Velikoj Britaniji, Sustav certificiranja mikrogeneracije daje odobrenje za instalatore i proizvode za mikrogeneraciju, što je obvezni uvjet shema financiranja, kao što su uvođenje tarifa i poticaj obnovljive topline.
Paritet mreže Paritet mreže (ili paritet utičnice ) javlja se kada alternativni izvor energije može proizvoditi električnu energiju po poravnatoj cijeni energije (LCOE) koja je manja ili jednaka cijeni kupovne moći iz električne mreže. (Nivelirani trošak energije - LCOE mjera je prosječnih neto sadašnjih troškova proizvodnje električne energije za proizvodno postrojenje tijekom njegovog vijeka trajanja.) Dostizanje pariteta mreže smatra se točkom u kojoj izvor energije postaje kandidat za široko rasprostranjeni razvoj bez subvencija ili državne potpore. Uvriježeno je mišljenje da će se veleprodajni pomak u proizvodnji prema tim oblicima energije dogoditi kad dosegnu paritet mreže.
Paritet mreže postignut je na nekim mjestima s kopnenom snagom vjetra oko 2000, a sa sunčevom snagom prvi je put postignut u Španjolskoj 2013.
Usporedba s proizvodnjom velikih razmjera mikrogeneracija generacija velikih razmjera Bilješke Druga imena Distribuirana generacija Centralizirana generacija Otpad Toplinski nusproizvod Može se koristiti za grijanje, čime se uvelike povećava učinkovitost i nadoknađuju ukupni troškovi energije. Ova metoda je poznata kao mikro kombinirana toplina i snaga (microCHP). Koristi se u nekim privatnim industrijskim instalacijama kombinirane topline i električne energije (CHP). Također se koristi u velikim primjenama gdje se naziva daljinsko grijanje i koristi toplinu koju obično iscrpljuju neučinkovite elektrane.Milieu Centraal, 29 April 2009 -- Stadsverwarming en blokverwarming Gubici u prijenosu Blizina krajnjeg korisnika obično je bliža što rezultira potencijalno manjim gubicima. Značajan udio električne energije gubi se tijekom prijenosa (približno 8% u Ujedinjenom Kraljevstvu prema programu BBC Radio 4 Today u ožujku 2006.). Promjene u mreži smanjuje prijenosno opterećenje, a time i smanjuje potrebu za nadogradnjom mreže povećava snagu koja se prenosi, a time i potrebu za nadogradnjom mreže Događaj kvara mreže U mnogim okolnostima električna energija i dalje može biti dostupna lokalnom području Struja možda neće biti dostupna zbog mreže Izbor potrošača Može se odlučiti za kupnju bilo kojeg pravnog sustava Može se odlučiti za kupnju ponuda elektroenergetske tvrtke Zahtjevi za pouzdanost i održavanje fotonaponski sustavi, Stirlingovi motori i neki drugi sustavi obično su izuzetno pouzdani , a može kontinuirano stvarati električnu energiju tijekom nekoliko tisuća sati uz malo ili nimalo održavanja. Međutim, nepouzdani će sustavi donijeti dodatni rad i troškove održavanja. Upravlja elektroenergetska tvrtka. Pouzdanost mreže ovisi o mjestu. Sposobnost zadovoljavanja potreba Za energiju vjetra i sunca stvarna proizvodnja samo je djelić kapaciteta natpisne pločice . Sustavi na bazi goriva u potpunosti se mogu otpremiti Solarne ploče su jednostavne i pouzdane, mogu pružiti malo električne energije po razumnoj cijeni. Komentatori tvrde [potreban navod] da kućanstva koja električnu energiju kupuju po tarifama za zelenu energiju mogu smanjiti svoju potrošnju ugljika dalje nego kod mikrogeneracije i uz nižu cijenu. Ekonomija razmjera Potrebna je masovna proizvodnja generatora koji će stvoriti povezani utjecaj na okoliš. Sustavi su jeftiniji kada se proizvode u količini. Ekonomičniji s obzirom na veće razmjere generatora. Mikrogeneracija može dinamički uravnotežiti ponudu i potražnju za električnom energijom, proizvodeći više energije tijekom razdoblja velike potražnje i visokih cijena mreža, a manje energije tijekom razdoblja niske potražnje i niskih cijena mreža. Ova "hibridizirana mreža" omogućuje i mikrogeneracijskim sustavima i velikim elektranama da rade s većom energetskom učinkovitošću i isplativošću nego što bi to mogle same.
Domaća samodostatnost mini|Ikona mikrogeneracije. mini|Mikro-vjetrenjača vodoravne osi u Lahoreu, nominalne snage 1000 W