Elnézést kérek a fenti kép használatáért, de mivel azt gondolom,
hogy nem lesz még egyszer lehetőségem, mégis élnem kell vele.
A szikla 1950-ig kábelen kapcsolódott a San Francisco-i városi hálózatra, azonban egy hajó (vagy pár akcióhős) megrongálta az öböl alatti kábelt, így dízel és szén alapú önellátásra rendezkedett be a sziget. Vélhetően nem éri meg új kábel lefektetése, hisz a turisztikai látványosság alacsony fogyasztási szintje miatt nem térülne meg a beruházás.
A Princeton Power Systems (PPS) által létrehozott önellátó rendszer egy példa arra, hogy milyen alternatívát tud nyújtani a megújuló energia és az akkumulátoros tárolás a hagyományos módszerekkel szemben.
A szigetüzemben az egyes elemek a hagyományos villamos energia rendszer funkcióit a következőképp látják el:
- 400 kW tetőn elhelyezett napelem (+inverter) termeli az megújuló áramot - ez az atom és gázerőmű egy hagyományos hálózatban
- egy dízel generátor gondoskodik a biztonságos ellátásról a megújuló energia hiányában - ez a szabályozó erőmű, vagy black start termelő
- egy összesen 400 kW teljesítményre és 1900 kWh tárolásra alkalmas ólom-savas akkumulátor park (+inverter) szabályozza és optimalizálja a fogyasztás és termelés egyensúlyát, minimalizálva a dízel generátor használatát - ez az elem egyben helyettesíti azt a komplex szolgáltatást, amit hagyományos hálózatban a rendszer mérete, a szomszédos hálózati kapcsolatok, valamint a rendszer szabályozásban résztvevő termelők biztosítanak
- egy PPS által fejlesztett terhelés optimalizáló software - ez hagyományos hálózaton a rendszerirányító feladatát végzi
A 2012 júliusi tesztüzemről készített ábrán jól követhető a rendszer működése. A lila vonal a fogyasztói terhelést jelzi a pozitív tartományban, amely kis kilengéseket mutat - ami ideális egy ilyen szigetüzem esetén. A kék vonal mutatja a napelemek által termelt energiát, a zöld vonal pedig a tároló által kitárolt (pozitív tartomány) és betárolt (negatív tartomány) energia órai mennyiségét. Jól látható, hogy a napsütéses órában a megújuló termelés meghaladja a fogyasztói igényt, így a többlet termelés eltárolásra kerül, és csak a naplementét követően kerül kiadásra.
Szintén jól látható a generátor szerepe a rendszer biztonságának fenntartásában. Ha a tároló például július 20-án és 21-én este is több áramot adott volna ki, mint amennyi korábban betárolásra került, akkor 22-én este a tárolóban lévő összes energia kitárolása után szükségessé vált volna a generátor beindítása, egyrészt a fogyasztás ellátása, másrészt a tároló teljes feltöltése érdekében. A piros generátor vonal megugrása az ábrán ezt illusztrálja.
A generátor ekkor optimális magas kihasználással tud működni, kímélve ezzel a berendezés élettartamát, így az önellátás jövőbeli költségeit. Ezt követően a generátor termelésére megint nincs - a napfény és a fogyasztás függvényében - szükség egy ideig, a cikk alapján 3-4 napig. Az is látható, hogy a generátor rövid ideig negatív tartományba mozdulhat - ilyenkor a napelem által termelt feles energiát nyeli el - a napelemek termelésének korlátozására csak ezt követően kerül sor.
A szigetet működtető Nemzeti Park fajlagos áramköltségeit illetően: a korábbi kb 0.76 USD/kWh árszint jóval meghaladja a még az USA átlaghoz képest is drága San Francisco-i árakat. Ehhez képest kb 6.5 százalékos árcsökkentést ért el első lépésben a mikrogrid rendszer (figyelembe véve a napelem és tárolás beruházási költségét is).
Forrás:
Princeton Power Systems Case study - Alcatraz
Solar Cells Light Up Prison Cells on 'The Rock'
