Микросеть – это группа генераторов и потребителей энергии, работающих в скоординированной системе, и некоторые члены энергетического сообщества считают, что микросети могут сгладить петли в существующих электрических сетях.
«Две основные проблемы, с которыми сегодня сталкиваются электроэнергетические системы, – это необходимость обеспечения повышенной надежности и сложность создания новых генерирующих и распределительных мощностей для обслуживания центров нагрузки», – сказал Ло Прете. "Часть энергетического сообщества утверждала, что микросети могут решить эти проблемы.
Микросети могут работать в автономном режиме и могут обеспечить более быстрое восстановление питания после отключения электроэнергии. Для микросетей также существует меньше ограничений на площадку, что может снизить потребность в расширении сети."
Исследователи изучили несколько сценариев добавления микросети к регулируемой сети, обслуживаемой вертикально интегрированным коммунальным предприятием. В сети этого типа коммунальное предприятие производит, передает и распределяет электроэнергию.
Это отличается от других сетей, в которых эти обязанности разделены между разными сторонами. Примерно половина U.S. штаты сегодня работают в сетях, обслуживаемых вертикально интегрированными коммунальными предприятиями.
«Эти типы сетей часто считаются экономически неэффективными, потому что цена на электроэнергию отражает среднюю стоимость предоставления электроэнергии», – сказал Ло Прете. «Мы хотели выяснить, как добавление микросети повлияет на цены, затраты и выгоды для всех участников."
Поскольку этот рынок регулируется, исследователи проанализировали эффект от добавления микросети с точки зрения регулятора энергетики.
Регулятор действует для увеличения суммы выплат, известной как экономическая эффективность, для всех участников рынка – частных инвесторов, потребителей микросетей, коммунальных предприятий и потребителей коммунальных услуг. Основываясь на сегодняшнем снимке энергетических и капитальных затрат, исследователи смоделировали множество сценариев для изучения различных контекстов установки микросети. В недавнем выпуске Applied Energy они сообщают, что микросети могут увеличивать или уменьшать экономическую эффективность сети в зависимости от предполагаемых затрат.
Например, когда капитальные затраты микросети в три раза превышали сегодняшние затраты, добавление микросети к сети снизило регулируемые тарифы на электроэнергию как для коммунальных предприятий, так и для потребителей микросетей. Экономическая эффективность увеличится, но частный инвестор с меньшей вероятностью будет вкладывать средства из-за увеличения затрат на запуск.
Если бы это было так, регулирующий орган в области энергетики должен был бы стимулировать инвестора к созданию микросети, поскольку это повысило бы экономическую эффективность сети.
В другом сценарии изучалось влияние увеличения постоянных затрат на коммунальные услуги – например, из-за более высоких затрат на передачу или распространение. Здесь установка микросети увеличила платежи коммунальных предприятий за электроэнергию. Частный инвестор будет зарабатывать больше денег, а клиенты микросетей будут иметь меньший общий счет за электроэнергию.
Исследователи подсчитали, что в целом микросеть снизит экономическую эффективность сети, когда фиксированные затраты на коммунальные услуги будут выше.
«Не обязательно, что микросеть всегда имеет смысл или не имеет смысла – это действительно зависит от затрат и других характеристик сети, включая регулирование розничных цен», – сказал Ло Прете. «Бывают ситуации, когда регулирующий орган должен вмешаться, чтобы предложить стимулы, чтобы все стороны могли получить выгоду от добавления микросети.
Также важно отметить, что преимущества внедрения микросети распространяются не только на клиентов микросетей и инвесторов, которые решают развивать распределенную сеть. Наш анализ показывает, что потребители коммунальных услуг, которые не обслуживаются микросетью, могут получить большую часть этих преимуществ."