Czym jest rozproszona generacja energii elektrycznej: Czy to dobry pomysł?

Generowanie energii historycznie odbywało się za pośrednictwem dużych elektrowni, takich jak elektrownie jądrowe lub elektrownie węglowe. Oznaczało to duże ilości odpadów na dwa sposoby: zanieczyszczające odpady z elektrowni i „straty linii”, czyli utratę mocy podczas transportu.

Obecnie ruchy w kierunku odnawialnych źródeł energii w celu uzupełnienia niedoborów energii i zmniejszenia ilości odpadów napędzają produkcję i zużycie energii elektrycznej w nowy sposób. Zwolennicy rozproszonej generacji twierdzą, że można to osiągnąć, wytwarzając i przechowując energię w swoich domach przez użytkowników końcowych i sprzedając nadmiar z powrotem do sieci.

Ale czym jest rozproszona generacja energii elektrycznej i jak może pomóc środowisku w skali globalnej? Czytaj dalej.

Spis treści
Czym jest rozproszona generacja energii elektrycznej?
Jakie są korzyści ze stosowania rozproszonej generacji energii?
Jakie są wady stosowania rozproszonej generacji energii?
Jakie są główne technologie stosowane w rozproszonej generacji energii elektrycznej?
Wnioski: Czym jest rozproszona generacja energii elektrycznej i jaki ma ona wpływ na środowisko

Czym jest rozproszona generacja energii elektrycznej?

Rozproszona generacja energii elektrycznej odnosi się do produkcji energii na poziomie lokalnym przez użytkowników końcowych i wymiany tej energii elektrycznej między użytkownikiem końcowym (lokalnym producentem energii) a siecią elektroenergetyczną w okresach zmniejszonej produkcji energii. Oznacza to, że gdy użytkownik końcowy generuje więcej energii niż zużywa, może ją odsprzedać do sieci. Podobnie, gdy nie jest w stanie wytworzyć wystarczającej ilości energii, może kupić to, czego mu brakuje z sieci.

Przykładem dystrybucji energii w ten sposób byłoby, gdy odnawialne źródła energii użytkownika końcowego, takie jak panele słoneczne, dostarczają wystarczającą ilość energii (na przykład w miesiącach letnich). W tym momencie użytkownik końcowy może zatrzymać potrzebną mu energię i odsprzedać resztę do sieci elektroenergetycznej w celu dystrybucji w innym miejscu – bardzo pozytywny efekt dystrybucji. W miesiącach zimowych, gdy panele słoneczne nie generują już wystarczającej ilości energii dla tego samego użytkownika końcowego, może on po prostu uzupełnić ją, kupując część z sieci.

Oprócz domowej produkcji energii, rozproszony system wytwarzania energii zwiększyłby liczbę elektrowni, tworząc ich więcej, ale na mniejszą skalę i bliżej użytkowników końcowych. Służy to stworzeniu bardziej lokalnej sieci energetycznej, która może łatwo współdziałać z domową produkcją energii.

Jakie są korzyści ze stosowania rozproszonej generacji energii?

Istnieje wiele zalet korzystania z rozproszonej generacji energii, w tym większa niezależność klienta, zwiększone inwestycje w technologie energii odnawialnej i mniej odpadów. Niektóre z kluczowych zalet są następujące:

Energia pokonuje mniejszą odległość

Generowanie energii elektrycznej na bardziej lokalnym poziomie oznacza, że ​​większość (lub całość) wymaganej energii elektrycznej będzie już w domu użytkownika końcowego. Główne korzyści z tego to:

– Mniejsze straty liniowe, ponieważ energia nie musi być przesyłana na tak duże odległości.

– Mniejsze zapotrzebowanie na infrastrukturę, co z kolei oznacza mniejsze emisje gazów cieplarnianych i zużycie energii na produkcję słupów i kabli energetycznych, a także mniejsze zapotrzebowanie na elektrownie.

– Mniejsze koszty dla klientów, gdyż będą mieli własne źródła energii.

Zmniejsza problem opóźnień i ogromnych przerw w dostawie prądu

Obecnie, jeśli sieć ulegnie awarii, miliony osób mogą zostać bez prądu, ale przy rozproszonej generacji energii elektrycznej przerwy w dostawie prądu dotknęłyby tylko niewielki obszar. Ponadto, jeśli Fotowoltaika (energia słoneczna PV) jest wykorzystywana, istnieje zwiększone prawdopodobieństwo, że zasilanie może zostać szybko przywrócone. Ten typ krajowej dystrybucji sieciowej generowania energii elektrycznej jest coraz częściej badany i badany.

Postęp w technologiach energii odnawialnej

Posiadanie jednostek generujących energię w domu oznacza potrzebę większej innowacji w zakresie technologii czystej energii. Będzie to oznaczać zwiększone finansowanie w odnawialne źródła energii takie jak energia słoneczna, wiatrowa, gaz ziemny z kompostu i inne. Ponadto, im więcej energii elektrycznej wytwarza się w domu, tym mniejsze jest uzależnienie od centralnych generatorów energii, co oznacza, że ​​potentaci energetyczni zwrócą się ku inwestowaniu w energię odnawialną, aby utrzymać zyski.

Tworzy energię okrężną

Tam, gdzie w poprzednich modelach część nadmiaru energii mogła zostać zmarnowana, rozproszona generacja energii oznacza, że ​​użytkownicy mogą kupować i sprzedawać do sieci na poziomie lokalnym, co oznacza, że ​​energia jest rozprowadzana w całej społeczności. Ponadto, wykorzystanie systemów łączonych, takich jak ciepło i energia, oznacza, że ​​nawet bardzo małe ilości energii mogą być wykorzystane poprzez połączenie ich w celu wytworzenia większej ilości.

Jakie są wady stosowania rozproszonej generacji energii?

Pomimo wszystkich swoich zalet, ten rodzaj wytwarzania energii elektrycznej jest w fazie rozwoju i wciąż istnieją pewne problemy do rozwiązania:

Wydajność:

Nie każde gospodarstwo domowe wdrożyło własną jednostkę generującą energię, co oznacza, że ​​na poziomie lokalnym może nie być wystarczającej mocy, aby zmniejszyć zależność od sieci energetycznej w tym momencie. Ponadto technologie energii odnawialnej mają jeszcze nie osiągnęły pełną wydajność, co czyni je mniej wydajnymi od tradycyjnych metod. Jednak to się zmienia. W samych Stanach Zjednoczonych liczba instalacji paneli słonecznych wzrosła o 43% od 2019 roku, z ponad 1 w 7 Przewiduje się, że do 2030 roku w domach w USA zostaną zainstalowane panele słoneczne. Ten wzrost inwestycji i wdrażania będzie napędzał ogromny wzrost w sektorze energii odnawialnej.

Zwiększone wymagania dotyczące powierzchni gruntów

Chociaż wiele technologii rozproszonej generacji będzie budowanych w domach, takich jak panele słoneczne na dachach, małe turbiny wiatrowe w ogrodzie i ogniwa paliwowe zasilane gazem ziemnym w stodołach i budynkach gospodarczych, nadal będzie potrzeba większych elektrowni. Aby zlokalizować wytwarzaną energię w jak największym stopniu, farmy wiatrowe i słoneczne, elektrownie wodne, spalarnie odpadów komunalnych i inne będą budowane bliżej społeczności, które z nich korzystają.

Oznaczać to będzie większe zapotrzebowanie na powierzchnię ziemi niż w przeszłości — co oznacza mniej ziemi pod zalesianie, rolnictwo i inne. Może to okazać się problematyczne w gęsto zaludnionych krajach, takich jak Wielka Brytania.

Zanieczyszczenie powietrza

Te technologie rozproszonej generacji, które wykorzystują spalanie, nadal będą zanieczyszczać powietrze, a ten system dystrybucji oznaczałby, że są one bliżej zaludnionych obszarów. Jeśli systemy nie zostaną wdrożone w celu zmniejszenia tego ryzyka, może to prowadzić do zagrożeń dla zdrowia i przyczyniać się do globalnego ocieplenia. Rozwiązania rozproszonej energii są jednak stale w ruchu, aby zmniejszyć ich wpływ na środowisko.

Marnowanie wody

Niektóre technologie rozproszonej generacji mogą wymagać wody do wytwarzania pary lub chłodzenia, jak ma to miejsce w przypadku spalania odpadów, spalania biomasy i skojarzonego wytwarzania ciepła i energii. Oznacza to, że pomimo tego, że ten rozproszony system energetyczny jest krokiem w kierunku zrównoważonego rozwoju i zielonej energii, nadal będzie potrzeba używania dużej ilości wody — naszego najcenniejszego zasobu.

Jakie są główne technologie stosowane w rozproszonej generacji energii elektrycznej?

Rozproszona generacja energii elektrycznej jest znacznie szersza niż tylko węgiel, energia jądrowa, energia słoneczna, gaz i wiatr. Ten typ systemu generowania energii łączy wiele typów generatorów energii, aby sprostać zapotrzebowaniu, lokalnej geografii i pogodzie. Niektóre z najczęstszych to:

• Panele fotowoltaiczne
• Małe turbiny wiatrowe
• Ogniwa paliwowe zasilane gazem ziemnym
• Generatory zapasowe awaryjne
• Systemy skojarzonego wytwarzania ciepła i energii elektrycznej (CHP)
• Energia wodna
• Spalanie/współspalanie biomasy
• Spalanie odpadów komunalnych stałych

Wnioski: Czym jest rozproszona generacja energii elektrycznej i jaki ma ona wpływ na środowisko

Odpowiadając na pytanie „czym jest rozproszona generacja energii elektrycznej” i jaki ma ona wpływ na środowisko, zarówno pozytywny, jak i negatywny – czy warto?

Rozproszona generacja energii elektrycznej to świetny sposób na zmniejszenie zależności od źródeł zasilania zlokalizowanych daleko od użytkownika końcowego lub klienta. Oznacza to zmniejszenie strat na liniach, kosztów transportu i infrastruktury oraz przerw w dostawie prądu na dużą skalę.

Ponadto ten rodzaj wytwarzania energii elektrycznej kieruje inwestycje w technologie energii odnawialnej i wykorzystuje odnawialne źródła energii. Oznacza to również, że wcześniej utraconą energię można szybko odzyskać i wykorzystać.

Jednak rozproszona generacja energii nadal ma swój ślad, w tym zwiększone zapotrzebowanie na ziemię (w celu budowy większej liczby zlokalizowanych elektrowni), potencjalne marnotrawstwo wody w przypadku jej wykorzystania do chłodzenia i wzrost zanieczyszczenia powietrza w pobliżu obszarów miejskich. Kwestie te są rozwiązywane obok niewykorzystanego jeszcze potencjału odnawialnych źródeł energii, takich jak energia słoneczna.

Dzięki zwiększonym inwestycjom w efektywność odnawialnych źródeł energii, a także szerszemu stosowaniu domowych generatorów energii, takich jak elektrownie wiatrowe, słoneczne i ogniwa paliwowe, ślad węglowy tego lokalnego modelu energetycznego ulegnie zmniejszeniu.