Быстро растущее потребление энергии из-за центров обработки данных, электромобилей и искусственного интеллекта требует принятия инновационных энергетических стратегий, таких как распределенные энергетические ресурсы и микросети, которые предлагают эффективные решения для более устойчивой и адаптивной энергетической инфраструктуры.
Микросеть объединяет локальную генерацию, например, линейный генератор Mainspring и солнечные фотоэлектрические системы, с накопителями энергии, распределением электроэнергии, приложениями, аналитикой и программным обеспечением для коммерческих и промышленных объектов.
Изображение: Schneider Electric
Из журнала PV США
Энергетическая сеть США находится под беспрецедентным давлением, вызванным растущим спросом со стороны центров обработки данных, поддерживающих искусственный интеллект (ИИ), и быстрым внедрением электрификации и электромобилей (ЭМ). По мере расширения этих двух секторов их совокупные потребности в энергии выводят потребление энергии в стране на новые высоты, заставляя сеть адаптироваться для поддержания современных технологических и экологических амбиций.
Ожидается, что быстрое развитие центров обработки данных на базе искусственного интеллекта составит 8% от общего потребления энергии в США к 2030 году по сравнению с 3% в 2022 году, в то время как потребление энергии инфраструктурой электромобилей также резко возрастет. Эта тенденция обострила необходимость укрепления энергетической сети, гарантируя, что она сможет справиться с требованиями цифрового подключенного, электрифицированного будущего. Удовлетворение этих растущих энергетических потребностей при сохранении стабильности сети — немалый подвиг. Для этого необходимо принять инновационные энергетические стратегии, такие как распределенные энергетические ресурсы (DER) и микросети, которые предлагают жизнеспособные решения для более устойчивой, отзывчивой энергетической инфраструктуры.
Центры обработки данных, электромобили и растущая сложность сетей
Трансформация энергетической инфраструктуры особенно актуальна в таких местах, как «переулок дата-центров» в Вирджинии, где потребности в электроэнергии достигают пика. Центры обработки данных — источник жизненной силы искусственного интеллекта и облачных вычислений — сосредоточены в таких районах, что доводит пропускную способность сети до предела. Между тем, всплеск электромобилей оказывает аналогичное давление на локальные сети, поскольку спрос на инфраструктуру для зарядки электромобилей резко возрастает, особенно в регионах с высокой плотностью населения, таких как Лос-Анджелес и район залива.
Это двойное давление со стороны ИИ и электромобилей не просто отражает потребность в большем количестве энергии; оно также усложняет логистику распределения электроэнергии, особенно с учетом того, что коммунальные службы стремятся сократить выбросы углерода и повысить безопасность сети. Экстремальные погодные явления и климатические воздействия еще больше подчеркнули необходимость устойчивой сети, способной справляться как с ожидаемыми, так и с внезапными потребностями. Однако эволюция сети не останавливается на добавлении мощности, она требует гибкой, распределенной модели, которая поддерживает локальное производство электроэнергии и быстрое реагирование на колебания спроса.
Роль микросетей в устойчивом будущем
Микросети стали важными инструментами в поисках более устойчивой, гибкой энергетической системы. В отличие от традиционных сетей, которые полагаются на крупные централизованные электростанции, микросети работают как автономные сети, которые могут генерировать, хранить и использовать электроэнергию на месте. Эта способность позволяет им поддерживать работу независимо от основной сети во время отключений электроэнергии или при резком увеличении спроса на энергию. Микросети также предлагают гибкость для интеграции возобновляемых источников энергии, таких как солнечная и ветровая, что хорошо согласуется с целями декарбонизации, добавляя при этом уровень энергетической независимости.
Микросети разработаны для обеспечения трех основных преимуществ: обеспечение энергетической устойчивости, повышение предсказуемости затрат и интеграция чистых энергетических ресурсов. Например, интеллектуальная сеть аэропорта имени Кеннеди, включающая солнечную энергию и локальное хранение аккумуляторов, обеспечивает резервное питание во время сбоев, демонстрируя, как критически важная инфраструктура может поддерживать работу даже при сбоях в работе центральной сети. Такие модели подчеркивают ценность микросетей как решения для предприятий и сообществ, стремящихся защитить себя от отключений и нестабильности сети.
Развертывание микросетей также является привлекательной экономической возможностью. Генерируя и храня энергию локально, организации и сообщества получают контроль над расходами на электроэнергию, снижают зависимость от внешнего источника питания и даже могут продавать излишки электроэнергии обратно в основную сеть. Для объектов, управляющих операциями с высоким спросом, таких как центры обработки данных, эти возможности повышают надежность, а также поддерживают устойчивость за счет использования возобновляемой энергии.
Преодоление барьеров на пути широкого внедрения микросетей
Несмотря на свой потенциал, микросети сталкиваются с препятствиями, которые ограничивают их широкое распространение в коммерческих, промышленных и инфраструктурных приложениях. Сложность регулирования, высокие первоначальные затраты и отсутствие стандартизированных систем препятствуют масштабируемости микросетей. В отличие от солнечных или ветровых проектов, которые выигрывают от федеральных стимулов и оптимизированных правил, политика микросетей сильно различается в зависимости от штата, создавая неопределенность для инвесторов и операторов. Текущие проекты микросетей часто разрабатываются на заказ, что приводит к длительным срокам развертывания и значительным затратам, обычно в диапазоне от 2 до 5 миллионов долларов за мегаватт.
Чтобы преодолеть эти препятствия, новаторы в области энергетики изучают новые финансовые модели, такие как «энергия как услуга» (EaaS), которые могут сделать микросети более финансово доступными за счет распределения затрат во времени и привлечения опыта для дальнейшего управления сложностью и рисками. Ожидается, что внедрение стандартизированных модульных решений для микросетей также преобразует отрасль. Используя предварительно разработанные, предварительно протестированные системы с интегрированным программным обеспечением для хранения аккумуляторов и управления энергией, развертывание микросетей можно сократить с нескольких лет до нескольких месяцев, что сократит как затраты, так и сложность. Эти стандартные решения могут помочь масштабировать развертывание микросетей в различных отраслях, от государственной инфраструктуры до частных корпораций, что сделает их осуществимыми для более широкого круга пользователей.
Представляем децентрализованный, устойчивый энергетический ландшафт
Сеть будущего, скорее всего, будет децентрализованной сетью микросетей и DER, которая сможет динамически управлять энергетическими нагрузками, оптимизировать использование возобновляемой энергии и снизить зависимость от ископаемого топлива. Эта трансформация может создать адаптируемую систему, которая не только удовлетворяет энергетические потребности центров обработки данных и инфраструктуры электромобилей, но и делает это устойчиво и эффективно. Децентрализация генерации электроэнергии — путем предоставления сообществам и предприятиям возможности производить и управлять собственной энергией — также будет поддерживать национальные цели по декарбонизации, экономическому росту и энергетической безопасности.
Путь к устойчивой, стойкой энергетической инфраструктуре — это и необходимость, и возможность. Используя микросети и другие DER, США могут построить сеть, которая будет не только сильнее, но и умнее и сможет удовлетворить динамические требования будущего, работающего на ИИ и электрифицированного. Этот энергетический переход, хотя и сложный, представляет собой поворотный момент для переопределения того, чем может быть сеть, гарантируя, что она будет поддерживать инновации, выдерживать давление изменения климата и продвигать нас в эру чистой энергии, которая будет столь же устойчивой, сколь и эффективной.
Яна Гербер — президент по микросетям в регионе Северной Америки компании Schneider Electric. Она отвечает за развитие коммерческого микросетевого бизнеса в Северной Америке и поддержку клиентов в их путешествиях по устойчивому развитию и устойчивости.
Рохан Келкар — исполнительный вице-президент глобального бизнеса Schneider Electric Power Products. Имея более чем двадцатилетний опыт руководства многонациональными корпорациями, Рохан возглавляет портфель распределения электроэнергии в подразделении, отвечая за продвижение инновационных решений и поставку на рынок более устойчивых, эффективных, подключенных и цикличных продуктов.
Взгляды и мнения, выраженные в этой статье, принадлежат автору и не обязательно отражают взгляды, которых придерживается журнал pv.
Этот контент защищен авторским правом и не может быть использован повторно. Если вы хотите сотрудничать с нами и хотели бы повторно использовать часть нашего контента, свяжитесь с нами: editors@pv-magazine.com.
Источник из журнал pv
Отказ от ответственности: информация, изложенная выше, предоставлена pv-magazine.com независимо от Chovm.com. Chovm.com не делает никаких заявлений и не дает никаких гарантий относительно качества и надежности продавца и продукции. Chovm.com категорически отказывается от какой-либо ответственности за нарушения авторских прав на контент.
