電気グリッド
過去 100 年のほとんどの間、配電網は消費者から遠く離れた場所にある大規模な集中型エネルギー生成に関与していました。 現代の配電網ははるかに複雑です。 大規模な実用規模のプラントに加えて、最新のグリッドには、太陽光や風力などの可変エネルギー源、エネルギー貯蔵システム、パワー エレクトロニクス デバイスなども含まれます。インバーター、および次のような小規模なエネルギー生成システム屋上設置そしてマイクログリッド。 これらの小規模で分散されたエネルギー源は、一般に次のように知られています。分散型エネルギー資源(DER)。
送電網は、送電システムと配電システムに分かれています。 送電網は、大規模な発電所などの集中型発電源から電気を運ぶ高圧電力線のネットワークです。 これらの高電圧により、過度の損失なしに電力を長距離伝送できます。 配電網とは、最終的に家庭や企業に到達する低圧線を指します。 変電所と変圧器は、高電圧と低電圧の間で電力を変換します。 従来、電力はこれらのシステムを介して一方向に流れるだけで済みました。つまり、中央の発電源から消費者までです。 ただし、ルーフトップ ソーラーなどのシステムでは、生成した余剰電力をグリッドに戻すことができるため、グリッドが双方向の電気の流れを処理する必要があります。グリッドの仕組みを説明するインフォグラフィックをご覧ください。
パワーエレクトロニクス
電力網での太陽光発電と DER の増加は、より多くの統合を意味しますパワーエレクトロニクスエネルギーをある形から別の形に変換するデバイス。 これには、電気の行き先と使用方法に応じて、高電圧と低電圧の間の変換、電力の流れの量の調整、または直流 (DC) と交流 (AC) 電気の間の変換が含まれます。 2030年までに電気の80%パワー エレクトロニクス デバイスを通過する可能性があります。 太陽エネルギーの統合にとって特に重要なパワー エレクトロニクス デバイスの 1 つのタイプは、インバーター. インバーターは、ソーラー パネルが生成する DC 電気を、配電網が使用する AC 電気に変換します。
ソーラープラスストレージ
太陽エネルギーは、太陽が輝いているときにしか生成できないため、太陽エネルギーを貯蔵する発電と需要のバランスを保つのに役立ちます。 これは、電池や蓄熱装置の開発が太陽光発電を追加するための鍵であることを意味します。
グリッドの回復力と信頼性
配電網は確実に電力を供給できる必要があるため、公益事業会社やその他の電力システム オペレーターにとって、太陽光発電システムの発電量に関するリアルタイムの情報を入手することが重要です。 グリッド上の太陽光発電と DER の量の増加は、グリッドの信頼性に関する機会と課題の両方につながります。 従来の発電と DER が混在する複雑な最新のグリッドでは、暴風雨や停電などの異常な状況への対応がより困難になる可能性があります。 ただし、パワー エレクトロニクスには、グリッドに関するリアルタイムの情報を収集し、グリッドの運用を制御するのに役立つ可能性があります。 実際、特別な「グリッド形成」インバーターは、停電時に太陽エネルギーを使用してグリッドを再起動できます。
