Con la crescente crisi energetica di quest'anno e l'idea di sbarazzarsi della produzione di energia da combustibili inquinanti, i Paesi hanno introdotto politiche di incentivazione per ridurre il carico sulle reti elettriche pubbliche. In risposta a queste politiche e per ottenere sussidi governativi, i residenti installano pannelli solari sui loro tetti e le aziende costruiscono impianti per la produzione di energia elettrica. BESS. Queste azioni sono chiamate Generazione distribuita (DG). Questo articolo presenterà la DG in dettaglio per aiutare i clienti che stanno ancora aspettando.
Che cos'è la generazione distribuita (DG)?
Per generazione distribuita (DG) si intende la generazione di energia elettrica da sistemi energetici decentralizzati e su piccola scala, situati in prossimità del punto di utilizzo, ad esempio in luoghi residenziali, commerciali o industriali. Questi sistemi includono pannelli solari, turbine eoliche, turbine a gas e altri generatori su piccola scala. L'obiettivo della generazione distribuita è ridurre la dipendenza dalle centrali elettriche tradizionali su larga scala, migliorare l'efficienza della rete e contribuire alla sostenibilità utilizzando fonti di energia rinnovabili.
Dove viene utilizzata la generazione distribuita?
La generazione distribuita è tipicamente installata nei seguenti luoghi:
Aree residenziali:
I proprietari di casa utilizzano pannelli solari, piccole turbine eoliche o altri sistemi per soddisfare parte o tutto il loro fabbisogno di elettricità.
Strutture commerciali:
Le imprese possono utilizzare i sistemi DG, in particolare l'energia solare e i piccoli generatori di gas, per ridurre i costi energetici e aumentare l'indipendenza energetica.
Parchi industriali:
I grandi parchi industriali spesso implementano sistemi DG per soddisfare l'elevata domanda di energia e ridurre i costi operativi.
Aree rurali e remote:
Nei luoghi in cui la rete è instabile o insufficiente, la DG può servire come fonte di energia supplementare, soprattutto nelle aree rurali o insulari remote.
Come fa la generazione distribuita a produrre energia?
La generazione distribuita produce energia attraverso diversi metodi:
- Energia solare:I pannelli solari convertono la luce solare in elettricità.
- Energia eolica:Le turbine eoliche generano elettricità sfruttando l'energia del vento.
- Energia da biomassa:Bruciare rifiuti organici, legno o sottoprodotti agricoli per produrre calore, che viene poi convertito in elettricità.
- Potenza del gas:Le turbine o i motori a gas su piccola scala utilizzano il gas naturale per generare elettricità.
- Energia idroelettrica:Gli impianti idroelettrici su piccola scala convertono l'energia cinetica dell'acqua in elettricità utilizzando il flusso dell'acqua attraverso piccole dighe e turbine.
Differenza tra generazione distribuita e generazione centralizzata
La generazione distribuita si differenzia dalla tradizionale generazione centralizzata per diversi aspetti:
- Scala e posizione:I sistemi DG sono più piccoli e situati vicino al punto di consumo, a differenza delle grandi centrali elettriche che si trovano lontano dagli utenti.
- Efficienza:La DG riduce le perdite di trasmissione, poiché l'elettricità viene generata vicino al luogo di utilizzo. Gli impianti centralizzati, invece, subiscono perdite dovute alla trasmissione a lunga distanza.
- Carico di rete:La DG può contribuire ad alleviare lo stress sulla rete distribuendo la generazione tra molte piccole unità, riducendo il rischio di sovraccarico della rete.
Sebbene la DG offra flessibilità e sostenibilità, presenta dei limiti:
- Capacità inferiore:I sistemi DG hanno in genere capacità di generazione minori e non possono soddisfare la domanda di elettricità su larga scala.
- Intermittenza:La produzione di energia da fonte solare ed eolica può fluttuare in base alle condizioni meteorologiche, richiedendo sistemi di accumulo di energia di riserva per garantire l'affidabilità.
Vantaggi della generazione distribuita
Vantaggi della rete:
- Riduzione delle perdite di trasmissione:Poiché l'elettricità viene generata vicino alla domanda, la DG riduce al minimo le perdite di trasmissione che si verificano durante la distribuzione di energia a lunga distanza.
- Miglioramento della stabilità della rete:La DG fornisce fonti di energia più flessibili, aiutando a bilanciare la domanda e l'offerta, soprattutto durante i periodi di picco o gli eventi meteorologici estremi. Può fornire energia di emergenza in caso di interruzioni locali.
- Miglioramento della resilienza della rete:Poiché i sistemi DG sono decentralizzati, un danno a una parte del sistema non interrompe l'intera rete. Le altre unità possono continuare a funzionare, rendendo la rete più affidabile.
Vantaggi commerciali:
- Riduzione dei costi energetici:Le aziende possono ridurre le bollette dell'elettricità generando la propria energia in loco, soprattutto attraverso fonti di energia rinnovabile come l'energia solare o eolica, che hanno bassi costi operativi.
- Indipendenza e sicurezza energetica:La DG riduce la dipendenza da fornitori esterni e rafforza la sicurezza energetica, soprattutto nelle regioni con infrastrutture di rete inaffidabili.
- Immagine verde:Le imprese che adottano la DG, in particolare le soluzioni di energia rinnovabile, migliorano la loro impronta ambientale e rafforzano il loro profilo di responsabilità sociale d'impresa.
Vantaggi residenziali:
- Riduzione delle bollette elettriche:Le famiglie possono risparmiare sui costi energetici producendo la propria elettricità con pannelli solari o altri sistemi.
- Maggiore indipendenza energetica:Le abitazioni dotate di sistemi DG, come quelli solari, diventano meno dipendenti dalla rete principale, garantendo la disponibilità di energia durante le interruzioni.
- Valorizzazione della proprietà:Le case dotate di sistemi DG, in particolare di pannelli solari, sono spesso più attraenti per gli acquirenti attenti all'energia, aumentando potenzialmente il loro valore di mercato.
Vantaggi ambientali:
- Riduzione delle emissioni di gas serra:Le centrali elettriche tradizionali si basano su combustibili fossili, che contribuiscono in modo significativo alle emissioni di carbonio. La DG, in particolare quella da fonti rinnovabili, riduce l'impronta di carbonio e favorisce la sostenibilità ambientale.
- Sostegno alla transizione energetica:La DG promuove un mix energetico diversificato, contribuendo a spostare la dipendenza dai combustibili fossili verso fonti di energia più pulite e rinnovabili.
- Conservazione delle risorse:Utilizzando risorse rinnovabili locali come la luce del sole e il vento, la DG riduce la pressione sulle risorse limitate di combustibili fossili e minimizza le perdite di trasmissione.
Sfide e sviluppo futuro della generazione distribuita
Nonostante i vantaggi, la generazione distribuita deve affrontare diverse sfide:
- Elevato investimento iniziale:I costi iniziali dell'installazione di sistemi DG, come i pannelli solari o le turbine eoliche, possono essere costosi, anche se offrono risparmi a lungo termine.
- Dipendenza dal tempo e dalle stagioni:Molti sistemi DG, in particolare quelli solari ed eolici, dipendono dalle condizioni atmosferiche, con conseguente produzione di energia intermittente. Ciò richiede ulteriori soluzioni di stoccaggio dell'energia per garantire un'alimentazione stabile.
- Dipendenza dalla tecnologia:I sistemi DG si basano su tecnologie in evoluzione come l'accumulo di energia e le reti intelligenti, che a volte possono rendere più complessa la loro integrazione.
Tuttavia, con il progredire della tecnologia, soprattutto per quanto riguarda l'accumulo di energia e le soluzioni per le reti intelligenti, si prevede che il costo dei sistemi di generazione distribuita diminuisca e che la loro efficienza migliori. Ciò renderà la generazione distribuita una soluzione sempre più praticabile e popolare per la produzione di energia in tutto il mondo, svolgendo un ruolo significativo nella transizione globale verso sistemi energetici sostenibili.
Relazione tra DG e VPP
Il rapporto tra generazione distribuita (DG) e Centrale elettrica virtuale (VPP) Il fatto che la DG sia tipicamente uno dei componenti principali del VPP. I sistemi DG forniscono risorse di generazione di energia decentralizzate e su piccola scala, mentre il VPP integra queste risorse decentralizzate in un sistema di generazione di energia centralizzato virtuale. La relazione specifica è la seguente:
Decentramento e pianificazione centralizzata:
La DG è decentralizzata e disperde la produzione di energia in vari punti di consumo o aree locali, mentre il VPP gestisce e programma centralmente queste fonti di energia decentralizzate, fornendo una fornitura di energia unificata e la gestione del carico.
Flessibilità e stabilità:
La DG fornisce risorse elettriche flessibili e generate localmente, mentre il VPP integra queste risorse per programmare e ottimizzare in modo flessibile la fornitura di energia, migliorando la stabilità e la reattività della rete, in particolare durante i picchi di domanda di energia o le interruzioni localizzate, dove il VPP può dislocare le risorse DG per fornire energia di riserva.
Promuovere l'utilizzo delle energie rinnovabili:
Molti sistemi di DG, come il solare fotovoltaico e l'eolico, sono fonti di energia rinnovabile. Il VPP può aumentare l'utilizzo delle energie rinnovabili combinando queste risorse con altri dispositivi di accumulo, sistemi di risposta alla domanda e tecnologie simili, riducendo la dipendenza dai combustibili fossili tradizionali.
Migliorare la stabilità della rete e la risposta alle emergenze:
Integrando la DG e altre risorse energetiche distribuite, il VPP può bilanciare i carichi della rete e fornire energia di emergenza, migliorando la capacità di risposta della rete durante gli eventi imprevisti e aumentandone la resilienza.
Benefici economici e partecipazione al mercato:
Il VPP aiuta le risorse DG a partecipare al mercato dell'energia in modo più efficiente, fornendo servizi come la risposta alla domanda o la programmazione della generazione, generando ulteriori ritorni economici per le risorse DG.
Rapporto tra DG e DER
La DG e il DER sono concettualmente molto simili e la relazione tra i due è riassunta come segue: La DG è una parte di DER. DER è un concetto più ampio, che comprende la generazione distribuita e altri tipi di risorse energetiche distribuite. La relazione specifica è la seguente:
La DG come parte del DER:
Il termine DG si riferisce tipicamente ai sistemi di generazione distribuita, in particolare alle unità di generazione di energia su piccola scala come i pannelli solari, le turbine eoliche e i generatori di gas. Il DER, tuttavia, comprende una gamma più ampia di risorse energetiche distribuite, come i sistemi di accumulo, la risposta alla domanda e le stazioni di ricarica dei veicoli elettrici. Pertanto, la DG è una risorsa chiave nel quadro dei DER.
Diversità dei DER:
I DER non si limitano alla generazione, ma comprendono anche dispositivi di accumulo e sistemi di gestione intelligenti. Grazie ai DER, gli utenti possono non solo produrre energia per l'autoconsumo, ma anche immagazzinare l'energia in eccesso in dispositivi di stoccaggio per utilizzarla successivamente durante i picchi di domanda della rete o restituirla alla rete.
Complementarietà e sinergia:
Il vantaggio dei DER risiede nella loro distribuzione e flessibilità, offrendo molteplici servizi energetici, come il bilanciamento del carico, la risposta alla domanda e lo stoccaggio. La DG, in quanto parte del DER, fornisce fonti di energia rinnovabile che integrano altri componenti del DER (come lo stoccaggio e i veicoli elettrici), migliorando l'efficienza complessiva del sistema energetico.
Intelligenza e flessibilità:
I sistemi DER possono ottimizzare la programmazione e la gestione di varie risorse energetiche attraverso le tecnologie smart grid. In quanto parte dei DER, la DG può sfruttare questi sistemi intelligenti per ottenere una produzione, uno stoccaggio e un consumo di energia più efficienti. Attraverso una programmazione intelligente, i DER possono bilanciare i carichi della rete, massimizzare l'uso di energia rinnovabile e ridurre la dipendenza dai combustibili fossili tradizionali.
Impatto sulla rete:
L'integrazione dei DER consente di ottenere diverse funzioni di rete, come la regolazione del carico, la risposta alla domanda e il supporto allo stoccaggio. La DG contribuisce fornendo fonti di energia decentralizzate, aiutando a ridurre le perdite di trasmissione e migliorando la flessibilità e la stabilità della rete.
Conclusione
La generazione distribuita offre una soluzione flessibile, sostenibile ed economica al fabbisogno energetico. Utilizzando sistemi energetici decentralizzati su piccola scala, la DG riduce le perdite di trasmissione, migliora la stabilità della rete e riduce la dipendenza dai combustibili fossili.
Nonostante gli elevati costi iniziali e l'intermittenza, i progressi tecnologici nell'immagazzinamento dell'energia e nelle soluzioni per le reti intelligenti ne miglioreranno la fattibilità e l'affidabilità. Come componente chiave della transizione energetica globale, la generazione distribuita è pronta a contribuire a un futuro più verde, efficiente e sostenibile.
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