Του Δαμιανού Λιακάκη,
Το δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας
Αρχικά, χρειάζεται να κατανοήσουμε τη βασική λειτουργία του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας, η οποία είναι ίδια με αυτό του πρώτου δικτύου, που κατασκευάστηκε το 1882 στη Νέα Υόρκη (Pearl Street) από τον Thomas Edison. Έχουμε εργοστάσια που παράγουν ηλεκτρική ενέργεια μέσω των γεννητριών και αύτη μεταφέρεται με τη βοήθεια των καλωδίων στους καταναλωτές. Συνηθίζεται η παραγωγή να βρίσκεται εκτός των πόλεων, για να μην έχουμε τους ρύπους από τις συμβατικές πηγές ενέργεια (πετρέλαιο, λιγνίτης, φυσικό αέριο κ.ά.) και εκεί υπάρχουν μεγάλες εκτάσεις γης για να τοποθετήσουμε τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (ανεμογεννήτριες, φωτοβολταϊκά κ.ά.). Αυτό έχει αλλάξει με τη διεσπαρμένη παραγωγή, δηλαδή οι πολίτες μπορούν και οι ίδιοι να γίνουν παραγωγοί, τοποθετώντας, για παράδειγμα, φωτοβολταϊκά στις ταράτσες τους.
Οι απαιτήσεις, όμως, στη σημερινή εποχή είναι τεράστιες, αφού σχεδόν τα πάντα γύρω μας λειτουργούν με ρεύμα, επομένως τα ποσά ενέργειας που απαιτούνται αυξάνονται συνεχώς. Επιπλέον, έχουμε την ενσωμάτωση των Α.Π.Ε., οι οποίες προσθέτουν τον παράγοντα της τυχαιότητας (π.χ. τα φωτοβολταϊκά βασίζονται στην ηλιοφάνεια, οι ανεμογεννήτριες στον αέρα), κάνοντας, έτσι, τον έλεγχο του δικτύου ακόμα πιο περίπλοκο. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα, σε κάποιες περιπτώσεις, να μην διατηρείται η ομαλή λειτουργία του δικτύου και να προκαλούνται διακοπές ρεύματος.
Τι είναι τα μικροδίκτυα
Το μικροδίκτυο, όπως καταλαβαίνουμε και από το όνομά του, είναι μια μικρογραφία του δικτύου ενέργειας, που μπορεί να λειτουργήσει αυτόνομα. Αποτελείται από φορτία (συσκευές που καταναλώνουν ηλεκτρική ενέργεια), πηγές παραγωγής ενέργειας (συμβατικές και Α.Π.Ε.), μέσα αποθήκευσης ενέργειας (μπαταρίες), μετατροπείς (μετατρέπουν την τάση σε συνεχή ή εναλλασσόμενη) και συσκευές ελέγχου. Υπάρχουν δυο είδη στα μικροδικτύα: Τα πρώτα είναι συνδεμένα με το κεντρικό δίκτυο και μπορούν να λειτουργήσουν χωρίς αυτό και τα άλλα δεν είναι συνδεμένα. Μικροδίκτυο μπορεί να είναι ένα εργοστάσιο ή μια ομάδα καταναλωτών.
Η λειτουργία του είναι σχετικά απλή. Μέσα από τους μετρητές έχουμε τη ζήτηση των φορτίων μας και με τη βοήθεια των ελεγκτών καταφέρνουμε να την καλύψουμε ανάλογα με το τι μας συμφέρει και είναι διαθέσιμό εκείνη τη στιγμή. Αρχικά, κοιτάμε την οικονομικότερη λύση, αν αυτή δεν είναι εφικτή, τότε επιλέγουμε την αμέσως επόμενη. Αν έχουμε πλεόνασμα ενέργειας από τις Α.Π.Ε., αυτό αποθηκεύεται στις μπαταρίες για μελλοντική χρήση.
Τα προβλήματα που λύνουν
Αρχικά, κάποιοι φορτία είναι απαραίτητα να λειτουργούν χωρίς ανεπιθύμητες διακοπές ρεύματος που υπάρχει πιθανότητα να προκύψουν στο δίκτυο. Πολλά εργοστάσια χάνουν πολλά χρήματα και σε περίπτωση που σταματήσουν απότομα την παραγωγή, έχουν δημιουργήσει ένα μικροδίκτυο που τους προφέρει αυτήν την αξιοπιστία. Επιπλέον, με αυτήν τη λύση καταφέρνουν να εξοικονομούν χρήματα, αφού εκμεταλλεύονται τις Α.Π.Ε., και, συγχρόνως, αφήνουν μικρότερο περιβαλλοντικό αποτύπωμα, αφού μειώνεται η χρήση των συμβατικών πηγών που παράγουν ρύπους.
Ακόμα, υπάρχουν απομακρυσμένοι καταναλωτές ή ολόκληροι οικισμοί (νησιά), που δεν είναι εφικτό να ενωθούν με το δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας, αφού κάτι τέτοιο θα χρειαζόταν πάρα πολλά χρήματα. Τα μικροδίκτυα καταφέρνουν να προφέρουν ενέργεια και εκτός του δικτύου, καθώς θα καλύπτουν τη ζήτηση με Α.Π.Ε. ή ενέργεια που έχει αποθηκευτεί, όταν υπήρχε πλεόνασμα. Σε περίπτωση που αυτή δεν αρκεί, μπαίνουν σε λειτουργεία οι συμβατικές πηγές (π.χ. ντιζελογεννήτρια).
Η δημιουργία ενός μικροδικτύου είναι μια δύσκολη διαδικασία, διότι απαιτείται σωστή μελέτη για τον καθορισμό των πηγών που θα τοποθετηθούν και των μέσων αποθήκευσης, έτσι ώστε να μπορούν να ανταπεξέλθουν στη ζήτηση που θα έχουν τα φορτία. Όλα αυτά έχουν αρκετά μεγάλο κόστος εγκατάστασης και συντήρησης.
Συμπεραίνουμε, λοιπόν, ότι τα μικροδίκτυα έχουν αρκετά θετικά. Σε κάποιες περιπτώσεις αποτελούν μονόδρομο, είναι απαραίτητο, όμως, να γίνει σωστή μελέτη πριν τη δημιουργία τους.
ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΠΗΓΕΣ
- What is a microgrid? Benefits, Types, and Applications, energy-pool.eu, διαθέσιμο εδώ
- What is a microgrid?, se.com, διαθέσιμο εδώ
