Penggunaan tenaga yang semakin meningkat disebabkan oleh pusat data, EV dan AI, memerlukan penggunaan strategi tenaga yang inovatif seperti sumber tenaga teragih dan mikrogrid yang menawarkan penyelesaian berdaya maju untuk infrastruktur tenaga yang lebih berdaya tahan dan responsif.
Microgrid menyepadukan penjanaan di tapak, seperti Penjana Linear Mainspring dan PV solar, dengan storan tenaga, pengedaran elektrik, aplikasi, analitik dan perisian untuk kemudahan komersial dan perindustrian
Imej: Schneider Electric
Dari majalah pv USA
Grid tenaga AS berada di bawah tekanan yang tidak pernah berlaku sebelum ini, didorong oleh permintaan yang meningkat daripada pusat data yang menyokong kecerdasan buatan (AI) dan penggunaan pantas elektrifikasi dan kenderaan elektrik (EV). Apabila kedua-dua sektor ini berkembang, keperluan tenaga gabungan mereka mendorong penggunaan tenaga negara ke tahap tertinggi baharu, memaksa grid menyesuaikan diri untuk mengekalkan cita-cita teknologi moden dan alam sekitar.
Kemajuan pesat pusat data berkuasa AI sahaja dijangka menyumbang 8% daripada jumlah penggunaan tenaga AS menjelang 2030, meningkat daripada 3% pada 2022, manakala penggunaan tenaga daripada infrastruktur EV juga meningkat secara mendadak. Aliran ini telah meningkatkan keperluan untuk memperkukuh grid tenaga, memastikan ia dapat menangani permintaan masa depan yang disambungkan secara digital dan elektrik. Memenuhi keperluan tenaga yang semakin meningkat ini sambil mengekalkan kestabilan grid bukanlah sesuatu yang kecil. Ia memerlukan penggunaan strategi tenaga inovatif seperti sumber tenaga teragih (DER) dan mikrogrid, yang menawarkan penyelesaian berdaya maju untuk infrastruktur tenaga yang lebih berdaya tahan dan responsif.
Pusat data, EV dan kerumitan grid yang semakin meningkat
Transformasi infrastruktur tenaga amat mendesak di tempat-tempat seperti "lorong pusat data" di Virginia, di mana permintaan kuasa memuncak. Pusat data—nadi bagi AI dan pengkomputeran awan—berkelompok di kawasan sedemikian, mendorong kapasiti grid ke hadnya. Sementara itu, lonjakan dalam EV memberikan tekanan yang sama pada grid tempatan, kerana permintaan untuk infrastruktur pengecasan EV meletup, terutamanya di kawasan berkepadatan tinggi seperti Los Angeles dan Kawasan Teluk.
Tekanan dwi daripada AI dan EV ini bukan sahaja mencerminkan keperluan untuk lebih tenaga; ia juga merumitkan logistik pengagihan kuasa, terutamanya kerana utiliti bertujuan untuk mengurangkan pelepasan karbon dan meningkatkan keselamatan grid. Peristiwa cuaca yang melampau dan kesan iklim telah menekankan lagi keperluan grid yang berdaya tahan yang mampu mengendalikan kedua-dua permintaan yang dijangka dan secara tiba-tiba. Evolusi grid, bagaimanapun, tidak berhenti pada menambah kapasiti, ia memerlukan model yang tangkas dan teragih yang menyokong penjanaan kuasa tempatan dan tindak balas pantas terhadap turun naik permintaan.
Peranan mikrogrid dalam masa depan yang berdaya tahan
Microgrid telah muncul sebagai alat penting dalam usaha untuk sistem tenaga yang lebih mampan dan berdaya tahan. Tidak seperti grid tradisional yang bergantung pada loji kuasa berpusat yang besar, mikrogrid beroperasi sebagai rangkaian serba lengkap yang boleh menjana, menyimpan dan menggunakan elektrik di tapak. Keupayaan ini membolehkan mereka mengekalkan operasi secara bebas daripada grid utama semasa bekalan elektrik terputus atau apabila permintaan tenaga meningkat. Microgrids juga menawarkan fleksibiliti untuk menyepadukan sumber tenaga boleh diperbaharui seperti solar dan angin, yang sejajar dengan matlamat penyahkarbonan sambil menambah lapisan kebebasan tenaga.
Microgrids direka bentuk untuk memberikan tiga faedah utama: memastikan daya tahan tenaga, meningkatkan kebolehramalan kos dan menyepadukan sumber tenaga bersih. Sebagai contoh, grid pintar Lapangan Terbang JFK—menggabungkan kuasa solar dan storan bateri di tapak—menyediakan sandaran tenaga semasa gangguan, menunjukkan cara infrastruktur kritikal boleh mengekalkan operasi walaupun semasa grid pusat goyah. Model sedemikian menekankan nilai mikrogrid sebagai penyelesaian untuk kemudahan dan komuniti yang bertujuan untuk mengukuhkan diri mereka daripada gangguan dan ketidakstabilan grid.
Penggunaan mikrogrid juga merupakan peluang ekonomi yang menarik. Dengan menjana dan menyimpan tenaga secara tempatan, organisasi dan komuniti memperoleh kawalan ke atas kos tenaga, mengurangkan pergantungan pada kuasa luaran, malah boleh menjual lebihan kuasa kembali ke grid utama. Untuk kemudahan yang menguruskan operasi permintaan tinggi, seperti pusat data, keupayaan ini menambah kebolehpercayaan sambil turut menyokong kemampanan dengan menggunakan kuasa boleh diperbaharui.
Mengatasi halangan kepada penggunaan microgrid yang meluas
Walaupun potensinya, mikrogrid menghadapi halangan yang telah mengehadkan penggunaan meluasnya merentas aplikasi komersial, perindustrian dan infrastruktur. Kerumitan kawal selia, kos pendahuluan yang tinggi dan kekurangan sistem piawai telah menghalang kebolehskalaan microgrid. Tidak seperti projek solar atau angin yang mendapat manfaat daripada insentif peringkat persekutuan dan peraturan diperkemas, dasar mikrogrid berbeza-beza secara meluas mengikut negeri, mewujudkan ketidakpastian kepada pelabur dan pengendali. Projek mikrogrid semasa selalunya direka khas, menghasilkan garis masa penggunaan yang berpanjangan dan kos yang ketara, biasanya antara $2 hingga 5 juta setiap megawatt.
Untuk mengatasi halangan ini, inovator tenaga sedang meneroka model kewangan baharu seperti "tenaga sebagai perkhidmatan" (EaaS), yang boleh menjadikan mikrogrid lebih mudah diakses dari segi kewangan dengan menyebarkan kos dari semasa ke semasa dan membawa kepakaran untuk menguruskan lagi kerumitan dan risiko. Pengenalan penyelesaian mikrogrid modular terstandard juga dijangka dapat mengubah industri. Dengan menggunakan sistem pra-reka bentuk, pra-ujian dengan storan bateri bersepadu dan perisian pengurusan tenaga, penggunaan microgrid boleh dipendekkan dari tahun ke bulan, mengurangkan kedua-dua kos dan kerumitan. Penyelesaian standard ini boleh membantu menskalakan penggunaan microgrid merentas industri, daripada infrastruktur awam kepada syarikat swasta, menjadikannya sesuai untuk rangkaian pengguna yang lebih luas.
Membayangkan landskap tenaga yang terdesentralisasi dan berdaya tahan
Grid masa depan berkemungkinan akan menjadi rangkaian mikrogrid dan DER yang terdesentralisasi, yang boleh mengurus beban kuasa secara dinamik, mengoptimumkan penggunaan tenaga boleh diperbaharui dan mengurangkan pergantungan kepada bahan api fosil. Transformasi ini boleh mencipta sistem yang boleh disesuaikan yang bukan sahaja memenuhi permintaan tenaga pusat data dan infrastruktur EV tetapi melakukannya secara mampan dan cekap. Penyahpusatan penjanaan kuasa—dengan memperkasakan komuniti dan kemudahan untuk menghasilkan dan mengurus tenaga mereka sendiri—juga akan menyokong matlamat negara untuk penyahkarbonan, pertumbuhan ekonomi dan keselamatan tenaga.
Perjalanan ke infrastruktur tenaga yang mampan dan berdaya tahan adalah satu keperluan dan peluang. Dengan memanfaatkan mikrogrid dan DER lain, AS boleh membina grid yang bukan sahaja lebih kukuh tetapi juga lebih bijak dan mampu memenuhi permintaan dinamik masa depan berkuasa AI dan elektrik. Peralihan tenaga ini, walaupun mencabar, mewakili detik penting untuk mentakrifkan semula grid itu, memastikan ia menyokong inovasi, menahan tekanan perubahan iklim dan mendorong kita ke era tenaga bersih yang berdaya tahan kerana ia cekap.
Jana Gerber ialah presiden microgrid, wilayah Amerika Utara untuk Schneider Electric. Beliau bertanggungjawab mengembangkan perniagaan microgrid komersial di Amerika Utara dan menyokong pelanggan dalam perjalanan kemampanan dan daya tahan mereka.
Rohan Kelkar ialah naib presiden eksekutif perniagaan global Produk Kuasa Schneider Electric. Dengan lebih daripada dua dekad pengalaman menerajui syarikat multinasional, Rohan mengetuai portfolio pengedaran elektrik bahagian yang bertanggungjawab untuk memperjuangkan penyelesaian yang inovatif dan menyampaikan produk yang lebih mampan, cekap, bersambung dan bulat ke pasaran.
Pandangan dan pendapat yang dinyatakan dalam artikel ini adalah kepunyaan penulis sendiri, dan tidak semestinya mencerminkan pendapat yang dipegang oleh majalah pv.
Kandungan ini dilindungi oleh hak cipta dan tidak boleh digunakan semula. Jika anda ingin bekerjasama dengan kami dan ingin menggunakan semula beberapa kandungan kami, sila hubungi: editors@pv-magazine.com.
Sumber daripada majalah pv
Penafian: Maklumat yang dinyatakan di atas disediakan oleh pv-magazine.com secara bebas daripada Cooig.com. Cooig.com tidak membuat perwakilan dan jaminan tentang kualiti dan kebolehpercayaan penjual dan produk. Cooig.com secara jelas menafikan sebarang liabiliti untuk pelanggaran yang berkaitan dengan hak cipta kandungan.
