スティーブン・シャッケル
2019年10月、北カリフォルニアの山火事により、カリフォルニア州ハンボルト郡では予防措置として数日間に渡って主送電網の停電が行われました。残念なことに、電気で動く医療機器に命を依存しているハンボルト住民が数人いた。幸運なことに、近くの ブルー レイク ランチェリア マイクログリッド が電気に依存する住民たちを歓迎し、文字通り彼らの命を救いました。
マイクログリッドは、電気を生成、分配、消費する方法を変革しています。この記事では、マイクログリッドの基礎と、分散型エネルギー収集および分配の利点について説明します。
マイクログリッドとは何ですか?
マイクログリッドは、独立して、または主要なエネルギーグリッドと連動して動作できる、小規模でローカルなエネルギー システムです。マイクログリッドの定義は広範であるため、その規模は、単一の住宅から数万の建物がある自治体全体まで、大きく異なります。
マイクログリッドの特徴は、自然災害、グリッド障害、計画停電が発生した場合に、自律的に動作し、主要な電力グリッドから迅速に切断できることです。マイクログリッドの回復力は、病院、緊急サービス、防衛拠点、データセンター、製造工場などの重要な施設にとって非常に重要です。
さらに、マイクログリッドは独自に電力を生産することができます。ほとんどの場合、マイクログリッドのエネルギー生産では、非常に効率的で環境に優しいエネルギー源が利用されます。これらの電源は連携して、マイクログリッドのサービス地域内で電力を生成、蓄積、配電します。たとえば、コロラド大学ボルダー校はボルダー郡内でマイクログリッドとして機能し、数十の建物、研究施設、寮に電力を供給して、キャンパスのエネルギー耐性を高め、炭素の影響を軽減しています。
マイクログリッドにおけるエネルギーハーベスティングの役割
産業革命以来、化石燃料は電力を生成する主な手段となってきました。しかし、石炭や天然ガスを動力源とする施設は規模が大きく、高価であり、集中型のエネルギー生産モデルに依存しています。
分散型エネルギー収集はマイクログリッド システムの重要な構成要素であり、周囲の環境から持続的に生成されたエネルギーを収集して保存します。マイクログリッドにおけるエネルギー収集に使用される一般的なテクノロジーはいくつかあります。
太陽エネルギーの採取
ソーラーパネルは非常に拡張性が高く、システムは単一ボードレベルのマイクログリッドからメガワットのソーラーファームまで多岐にわたります。太陽エネルギーの採取とバッテリー技術を組み合わせることで、世界中で直接 スマートグリッド とマイクログリッドを実現しています。この豊富でクリーンなエネルギーは、日中に電気を生成し、夜間や日光のない日のためにバッテリーにエネルギーを蓄え、さまざまな規模で完全に独立したエネルギー回復力を提供することができます。TIのBQ255 などのスイッチング バッテリー チャージャー テクノロジにより、直接太陽光とバッテリー電源の切り替えがシームレスかつほぼ瞬時に行われます。
風力エネルギーの採取
一般的に自治体規模のマイクログリッドで使用される風力エネルギー収集技術は、風の運動エネルギーを捕捉する風力タービンを利用します。風力エネルギーの採取は、風のパターンが一定している地域のマイクログリッドに特に役立ち、断続的な補助エネルギー源として最もよく使用されます。風力タービンのサイズは様々で、最大の風力タービンは 年間8万人の住民。
熱エネルギーの採取
熱エネルギー収集システムは、地熱活動が活発な地域でしか利用できないため、風力発電よりも地域的な制約が厳しくなります。しかし、このような活動が行われている地域では、熱エネルギーの収集によってマイクログリッド用の安定した信頼性の高い電力を生成することができます。たとえば、アイスランドでは、電力の20% 以上と熱のほぼすべてを地熱活動から生成しています。首都レイキャビクはマイクログリッドで運営されており、暖房の95％と電力の25％が地熱エネルギーの採取から得られています。
マイクログリッド – 未来の力
マイクログリッドは、持続可能で信頼性の高いエネルギー インフラストラクチャへの移行の最前線にあります。持続可能なエネルギーの収集と貯蔵の出現により、集中型の巨大発電所の必要性がなくなり、現在では世界中でマイクログリッドや分散型エネルギーシステムを実現する上で重要な役割を果たしています。気候変動と多様なエネルギー環境の課題に直面しながら社会が進化し続ける中、マイクログリッドはエネルギーの可用性に悪影響を与えることなく、有望で拡張可能かつ持続可能なソリューションを提供します。
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