ที่มา: Energy.gov
พูดง่ายๆคือเราต้องการกริดพลังงานที่เชื่อถือได้และปลอดภัย สองวิธีในการรับรองไฟฟ้าอย่างต่อเนื่องโดยไม่คำนึงถึงสภาพอากาศหรือเหตุการณ์ที่ไม่คาดฝันคือการใช้ทรัพยากรพลังงานแบบกระจาย (DER) และ microgrids DER ผลิตและจ่ายกระแสไฟฟ้าในระดับเล็กและกระจายออกไปทั่วพื้นที่กว้าง แผงเซลล์แสงอาทิตย์บนชั้นดาดฟ้าแบตเตอรี่สำรองและเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลฉุกเฉินเป็นตัวอย่างของ DER ในขณะที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบดั้งเดิมเชื่อมต่อกับกริดการส่งแรงดันสูง DER เชื่อมต่อกับตารางการกระจายแรงดันไฟฟ้าต่ำเช่นที่อยู่อาศัยและธุรกิจ
Microgrids เป็นกริดไฟฟ้าที่สามารถตัดการเชื่อมต่อจากกริดหลักเพื่อทำงานได้อย่างอิสระ เนื่องจากสามารถใช้งานได้ในขณะที่กริดหลักลดลง microgrids สามารถเสริมสร้างความยืดหยุ่นของกริดช่วยลดการรบกวนของกริดและทำหน้าที่เป็นทรัพยากรกริดสำหรับการตอบสนองของระบบที่เร็วขึ้นและการกู้คืน
แหล่งพลังงานกระจาย
Solar der สามารถสร้างขึ้นได้ในระดับที่แตกต่างกัน-แม้กระทั่งแผงเซลล์แสงอาทิตย์ขนาดเล็กหนึ่งแผงสามารถให้พลังงานได้ ในความเป็นจริงประมาณหนึ่งในสามของพลังงานแสงอาทิตย์ในสหรัฐอเมริกาผลิตโดยพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดเล็กเช่นการติดตั้งบนดาดฟ้า การติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ในครัวเรือนเรียกว่าแสงอาทิตย์เบื้องหลัง มิเตอร์วัดปริมาณไฟฟ้าที่ผู้บริโภคซื้อจากยูทิลิตี้ เนื่องจากพลังงานแสงอาทิตย์แบบกระจายคือ "อยู่เบื้องหลัง" เมตรลูกค้าจึงไม่จ่ายค่ายูทิลิตี้สำหรับพลังงานแสงอาทิตย์ที่เกิดขึ้น
ค่าใช้จ่ายในการเป็นเจ้าของ DER แตกต่างกันไปในแต่ละรัฐและในหมู่ บริษัท ยูทิลิตี้ วิธีหนึ่งที่ค่าใช้จ่ายไฟฟ้าถูกกำหนดคือผ่านการวัดแสงสุทธิซึ่งสาธารณูปโภคคำนวณพลังงานทั้งหมดที่เกิดจากระบบสุริยะของลูกค้าและลบออกจากพลังงานทั้งหมดที่ลูกค้าบริโภค ลูกค้าจะได้รับเครดิตสำหรับจำนวนพลังงานที่พวกเขาจ่ายไปยังกริด
เดอร์สามารถเปลี่ยนวิธีการทำงานของกริดไฟฟ้า ด้วย DER พลังงานจะถูกสร้างขึ้นอย่างถูกต้องในกรณีที่ใช้และสามารถเชื่อมต่อกับ DER อื่น ๆ เพื่อปรับการใช้งานให้เหมาะสม ครัวเรือนและผู้บริโภคไฟฟ้าอื่น ๆ ยังเป็นผู้ผลิตนอกเวลาขายรุ่นส่วนเกินให้กับกริดและซึ่งกันและกัน การจัดเก็บพลังงานเช่นแบตเตอรี่สามารถกระจายได้ช่วยให้แน่ใจว่าพลังงานเมื่อแสงอาทิตย์หรือ DER อื่น ๆ ไม่ได้สร้างพลังงาน รถยนต์ไฟฟ้าสามารถเก็บพลังงานส่วนเกินในแบตเตอรี่ของรถยนต์ที่ไม่ได้ใช้งาน DER ยังสามารถรวมโหลดที่สามารถควบคุมได้เช่นเครื่องทำน้ำอุ่นหรือเครื่องปรับอากาศที่ยูทิลิตี้สามารถใช้เพื่อเปลี่ยนการใช้พลังงานออกไปจากชั่วโมงเร่งด่วน ในขณะที่กริดได้รับการออกแบบมาเพื่อสร้างพลังงานที่โรงงานขนาดใหญ่และเคลื่อนย้ายผ่านกริดส่งไปยังกริดการกระจายเพื่อการบริโภค DER เปิดใช้งานการผลิตในท้องถิ่นและการใช้ไฟฟ้า
หมู่เกาะและไมโครกริด
กริดการกระจายมีความเสี่ยงต่อการหยุดทำงานที่อาจส่งผลกระทบต่อภูมิภาคขนาดใหญ่และผู้คนนับล้านและธุรกิจโดยเฉพาะอย่างยิ่งเป็นผลมาจากเหตุการณ์สภาพอากาศที่รุนแรงและทำลายล้าง เมื่อชิ้นส่วนของกริดติดตั้งกับ DER พวกเขาสามารถให้บริการโหลดอื่น ๆ ในเครือข่ายการกระจายเดียวกันได้ตอบสนองความต้องการในท้องถิ่นกับรุ่นท้องถิ่น สิ่งนี้เรียกว่าเกาะ ระบบไฟฟ้าที่สามารถตัดการเชื่อมต่อจากกริดขนาดใหญ่ซึ่งมีส่วนร่วมในการเกาะโดยเจตนามักเรียกว่า microgrids
Microgrids มีขนาดแตกต่างกันไปจาก microgrid customer เดียวไปจนถึง microgrid แบบระเบิดเต็มรูปแบบซึ่งอาจรวมถึงเครื่องกำเนิดไฟฟ้าส่วนบุคคลและผู้บริโภคพลังงานหลายร้อยคน ระบบไฟฟ้าขนาดเล็กนอกกริดไม่ใช่สิ่งประดิษฐ์ล่าสุด เรือฐานทหารด่านหน้าห่างไกลและชุมชนทั่วโลกได้พึ่งพาคนรุ่นท้องถิ่นและการจัดการไฟฟ้ามานานเพื่อตอบสนองความต้องการด้านพลังงานของพวกเขา Der ทำให้ microgrids เป็นตัวเลือกที่แพร่หลายมากขึ้นเนื่องจากวิธีการผลิตพลังงานได้รับและจัดวางในละแวกใกล้เคียงได้ง่ายขึ้น microgrids ระดับชุมชนอาจให้ความยืดหยุ่นและการสำรองข้อมูลระหว่างและหลังภัยพิบัติเช่นพายุเฮอริเคน
เทคโนโลยีกำลังก้าวหน้าในการจัดการความเสี่ยงที่เกิดจากการเกาะด้วยซอฟต์แวร์ควบคุมที่ดีขึ้นและให้บริการกริด หากไม่มีกริดขนาดใหญ่เพื่อช่วยให้แหล่งจ่ายไฟมีเสถียรภาพกริดเกาะสามารถสร้างความเสียหายต่ออุปกรณ์ที่เชื่อมต่อหรือทำร้ายคนงานที่คิดว่ามันถูกตัดการเชื่อมต่อจากพลังงาน ด้วยเหตุนี้ระบบพลังงานแสงอาทิตย์จำนวนมากจึงถูกตั้งโปรแกรมให้ตรวจจับเกาะและตัดการเชื่อมต่อจากกริดหากเกิดขึ้น นอกเหนือจาก microgrids นักวิจัยบางคนกำลังศึกษาระบบไฟฟ้า nanogrids-smart ในระดับของอาคารเดียว
สีดำเริ่มต้น
อีกวิธีหนึ่งที่ Der และ microgrids สามารถนำไปสู่ความเสถียรของกริดคือการช่วยเหลือกระบวนการ "เริ่มต้นด้วยสีดำ" ซึ่งเปิดพลังงานหลังจากที่มันลดลง ในระหว่างความล้มเหลวทางไฟฟ้าที่แพร่หลายเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามารถวางออฟไลน์ได้ ในการกลับมาออนไลน์เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจำนวนมากต้องใช้แบตเตอรี่ภายนอกเพื่อเริ่มต้นเช่นเดียวกับเครื่องยนต์รถยนต์ เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ยูทิลิตี้จึงสร้างแผนเริ่มสีดำซึ่งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดเล็กเริ่มต้นที่ใหญ่ขึ้นเพื่อนำรุ่นออนไลน์มาใช้อย่างต่อเนื่อง ตลอดกระบวนการนี้การฟื้นฟูบริการจะต้องได้รับการกำหนดเวลาอย่างดีเพื่อให้แน่ใจว่าการสร้างและการโหลดนั้นถูกจับคู่อย่างต่อเนื่อง Der อาจกลายเป็นทรัพยากรเริ่มต้นสีดำที่มีค่าโดยอนุญาตให้ชุมชนที่มี microgrids เริ่มต้นกระบวนการเริ่มต้นด้วยตนเองและให้ความสามารถที่จำเป็นในการเริ่มต้นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดใหญ่