Mikrosieci - Hybrydowe Systemy Energetyczne

Mikrosieć to lokalny klaster źródeł i odbiorów energetycznych w ramach określonego terenu, takiego jak budynek, kampus lub sąsiedztwo. Mikrosieci często utrzymują zasilanie podczas awarii sieci. Działają również jako narzędzie pomagające odbiorcom energii zarządzać kosztami, uczestniczyć w rynku energetycznym i zmniejszać emisję dwutlenku węgla. Trudno opisać typowe mikrosieci, ponieważ różnią się one wielkością, w zależności od potrzeb, którym służą. Różnią się one również pod względem rodzaju wytwarzania energii, z której korzystają, w zależności od preferencji właściciela, ceny i dostępności zasobów. Słoneczne miejsce może na przykład uzasadniać panele słoneczne. Budynek, który wymaga stałej mocy, taki jak szpital czy data center, może zawierać wysokosprawną kogenerację w swojej mikrosieci. Niektóre mikrosieci mają magazyny energii, inne nie.

Mikrosieci mogą utrzymać przepływ energii do swoich klientów poprzez sterowanie pracą wyspową i synchoronizowanie poszczególnych komponentów oraz odłączenie się od sieci zawodowej. Sterowane przez system MICOMA zasoby wytwórcze w mikrosieci – jak np. energia słoneczna, magazynowanie energii, energia wiatrowa, kogeneracja czy wodór – komunikują się i uruchamiają, aby zapewnić energię lokalnemu klientowi. W zaawansowanej mikrosieci przejście z sieci do mikrosieci odbywa się praktycznie bezprzerwowo, tak że osoby znajdujące się w obiektach chronionych mikrosiecią mogą nie być świadome, że w sieci występuje przerwa w dostawie prądu. 

Każdy nowoczesny i prestiżowy obiekt lub zespół obiektów, które korzystają z lokalnej energii, szczególnie takie, które potrzebują energii niezawodnej, czystej i opłacalnej.

Mikrosieci są wykorzystywane przez szereg podmiotów – społeczności, szpitale, uniwersytety, przedsiębiorstwa, obiekty wojskowe, obiekty krytyczne (takie jak data center, remizy strażackie lub stacje uzdatniania wody), obiekty rolnicze, lotniska, porty i systemy transportowe, budynki rządowe i odległe lokalizacje, które nie mają dostępu do sieci zawodowej.

Istnieją dwa podstawowe rodzaje mikrosieci: podłączone do sieci zawodowej (on-grid) i wyspowe (off-grid). Mikrosieci podłączone do sieci są powszechne w Europie i innych miejscach z dobrze rozwiniętą infrastrukturą energetyczną. Podłączenie do sieci umożliwia mikrosieci kupowanie energii z sieci, gdy jest to najlepszy wybór - na przykład w porach dnia, gdy ceny energii w sieci są niskie. I odwrotnie, mikrosieć może sprzedawać energię, gdy ceny są wysokie lub sieć jest obciążona, zapewniając strumień przychodów dla właściciela mikrosieci.

Większość mikrosieci jest stacjonarna, ale można również wykonać wersję mobilną na przyczepach lub podwoziach samojezdnych, które można przewozić do obszarów klęsk i katastrof  lub na potrzeby sił zbrojnych. Czasami mikrosieci są opisywane w oparciu o dominujące paliwo lub technologię, z której korzystają – mikrosieci odnawialne, mikrosieci ogniw paliwowych lub mikrosieci opalane gazem ziemnym. Mikrosieci modułowe to te, które można budować w sposób podobny do Lego w miarę upływu czasu, gdy uzasadniona jest rozbudowa. Mikrosieci kontenerowe to takie, które są częściowo montowane w fabryce w celu łatwej instalacji na miejscu. Nanosieci to małe mikrosieci, które obsługują jeden budynek lub dom.

Mikrosieci mogą zarówno obniżyć koszty, jak i zapewnić strumień przychodów swoim właścicielom. Obniżają koszty poprzez efektywne zarządzanie dostawami energii. Zapewniają dochody, sprzedając energię sieci w okresach w jakich cena jest najwyższa. Daje to właścicielom nowy rodzaj kontroli na rynkach energii. Nie tylko zużywają energię, ale także mogą ją wytwarzać i kontrolować za pośrednictwem swoich mikrosieci.

Zaawansowane mikrosieci są również "smart" w wykorzystywaniu cen energii. Ceny energii elektrycznej zmieniają się w ciągu dnia w zależności od oczekiwanego i historycznego zapotrzebowania. Są to taryfy dynamiczne dostępne w naszym kraju dla przedsiębiorstw. Zaawansowany sterownik mikrosieci, znany jako mózg systemu, może wykorzystać tę fluktuację w imieniu swoich klientów. Mikrosieć robi to, organizując grę swoich aktywów wraz ze wzrostem i spadkiem cen energii elektrycznej w sieci. Gdy zapotrzebowanie na energię sieciową jest wysokie, a ceny sieci rosną, kontroler może zasygnalizować mikrosieci, aby wykorzystała więcej własnych zasobów, aby uniknąć płacenia wyższych cen. Jeśli mikrosieć ma nadwyżkę mocy, może ją sprzedać z powrotem do sieci.

Ponieważ wykorzystuje swoje aktywa do maksymalizacji wartości w czasie, mikrosieć służy swoim klientom zarówno w krótko-, jak i długoterminowym planowaniu cen. Zakres, w jakim może to zrobić, będzie jednak zależał od stopnia zaawansowania sterownika mikrosieci i warunków umowy z OSD.

Mikrosieci mogą również uczestniczyć w rynku mocy tj. drugiego toru rynku energii, w którym sprzedajemy moc dyspozycyjną netto czyli gotowość do dostarczenia energii do sieci. Zgodnie z wynikami aukcji ceny na aukcjach rynku mocy dochodzą już do 0,4 mln PLN / MW / rok a wolumen zakontraktowany na 2027 rok to blisko 20 GW. 

Jak widać mikrosieć nie tylko może obniżyć koszty ale również może generować duże zyski dla jej właściciela. 

Wiele firm i społeczności ustanawia cele w zakresie czystej energii, aby oszczędzać energię i zmniejszać wpływ wytwarzania energii na środowisko.

Mikrosieci mogą wykorzystywać szeroką gamę technologii produkcji zielonej energii. Należą do nich energia słoneczna, wiatrowa, ogniwa paliwowe, elektrociepłownie kogeneracyjne (CHP) oraz technologie magazynowania energii. Generatory gazu ziemnego, stosowane w wielu elektrociepłowniach, należą do czystszej strony paliw kopalnych.

Mikrosieci inteligentnie integrują te odnawialne źródła energii z siecią. Płynnie równoważą zmienną produkcję energii odnawialnej z tradycyjnymi aktywami wytwórczymi. W ten sposób mikrosieć pokonuje minusy energii słonecznej i wiatrowej, która polega na tym, że generują energię tylko wtedy, gdy wieje wiatr lub świeci słońce. Bez interwencji człowieka mikrosieć może korzystać z innych zasobów, gdy energia odnawialna jest niedostępna.

Zaawansowane mikrosieci można również zaprogramować tak, aby w maksymalnym możliwym zakresie osiągały konkretne cele w zakresie zrównoważonego rozwoju, takie jak np. ograniacznie emisji CO2 czy zmniejszenie wykorzystania węgla w miksie mikrosieci.