Energia transaktywna
Energia transaktywna odnosi się do technik ekonomicznych i kontrolnych stosowanych do zarządzania przepływem lub wymianą energii w istniejącym systemie elektroenergetycznym w odniesieniu do ekonomicznych i rynkowych standardowych wartości energii. Jest to koncepcja wykorzystywana w dążeniu do poprawy sprawności i niezawodności systemu elektroenergetycznego, wskazująca na bardziej inteligentną i interaktywną przyszłość energetyki .
Energia transaktywna promuje środowisko sieciowe dla rozproszonych węzłów energetycznych w przeciwieństwie do tradycyjnej hierarchicznej struktury sieci. Struktura sieci pozwala na komunikację w taki sposób, że wszystkie poziomy wytwarzania i zużycia energii mogą ze sobą współdziałać, co jest koncepcją znaną również jako interoperacyjność . W przypadku energii transaktywnej interoperacyjność odnosi się do zdolności zaangażowanych systemów do łączenia i wymiany informacji o energii przy jednoczesnym zachowaniu przepływu pracy i ograniczeń użyteczności. Sieć jest wykładniczo bardziej złożona niż tradycyjne sterowanie źródłami wytwórczymi, ponieważ strona popytowa sieci oferuje miliony punktów sterowania, w przeciwieństwie do średnio 10 do 20 punktów sterowania elektrowni po stronie podaży.
Wysiłki europejskie
Platforma i interfejs elastyczności energetycznej (EF-Pi)
Celem podejścia Energy Flexibility Platform and Interface (EF-Pi) jest oddzielenie usług Smart Grid od urządzeń klienta.
To otwiera rynki i daje klientowi swobodę wyboru usług Smart Grid. Użytkownik końcowy powinien mieć możliwość połączenia go ze wszystkimi podłączonymi urządzeniami, które już posiada w swoim domu, bez utraty kontroli i własności.
EF-Pi to platforma oprogramowania typu open source , która działa na sprzęcie o niskim poborze mocy, umieszczonym w dogodnym miejscu w budynku. EF-Pi komunikuje się bezpośrednio z inteligentnymi urządzeniami wewnątrz budynku. EF-Pi ma łatwy w użyciu interfejs, za pomocą którego użytkownik końcowy może konfigurować i kontrolować własne urządzenia oraz uzyskiwać wgląd w sposób ich działania.
Rdzeniem EF-Pi jest Energy Flexibility Interface (EFI). EFI to ogólny interfejs, za pomocą którego producenci urządzeń mogą opisywać elastyczność energetyczną, a twórcy usług Smart Grid mogą wykorzystywać go do opisywania, w jaki sposób chcą wykorzystać tę elastyczność. EFI skutecznie zapewnia wspólny język dla obu stron, ułatwiając interoperacyjność między wszystkimi usługami Smart Grid i inteligentnymi urządzeniami .
Wysiłki w Stanach Zjednoczonych
Projekt demonstracyjny północno-zachodniego Pacyfiku
Pacific Northwest Demonstration Project to 5-letni projekt badawczo-rozwojowy finansowany przez Departament Energii Stanów Zjednoczonych (DOE), stworzony w celu zbadania transaktywnych koncepcji energii w skali regionalnej, który został zakończony w czerwcu 2015 r. W projekcie wzięło udział 11 zakładów użyteczności publicznej, dwa uniwersytety i wiele firm technologicznych w pięciu stanach północno-zachodniego Pacyfiku: Waszyngton , Oregon , Idaho , Montana i Wyoming .
W ramach projektu oceniono 55 różnych technologii, które mogą pomóc zmniejszyć zużycie energii i rachunki za prąd, w tym inteligentne liczniki, zaawansowane magazynowanie energii i kontrolę napięcia. Przetestowano również i określono potencjalne korzyści kontroli transakcyjnej w regionalnej sieci energetycznej. Kontrola transaktywna to technologia opracowana przez Pacific Northwest National Laboratory (PNNL), która pociąga za sobą „automatyczne, elektroniczne transakcje między dostawcami energii a użytkownikami dotyczące sprzedaży lub zakupu energii”. Aby to przetestować, wykorzystano sygnały transaktywne, które wymieniałyby informacje o przewidywanej cenie i dostępności energii w czasie rzeczywistym. Ta informacja była aktualizowana co 5 minut. Kiedy przewidywano szczytowe zapotrzebowanie na moc, sterowanie transaktywne zostało zaprojektowane w celu zmniejszenia zużycia energii. Projekt potwierdził, że technologia kontroli transaktywnej działa i może pomóc w poprawie efektywności energetycznej i niezawodności, a także w obniżeniu kosztów energii i zachęceniu do korzystania z energii odnawialnej.
Zaangażowanie społeczne zostało określone jako kluczowy parametr wdrażania inteligentnych sieci . Uczestnicy projektu podkreślali znaczenie zaangażowania klienta przy wdrażaniu nowych technologii.
Wyniki projektu zdefiniowały kolejne kroki w zakresie wdrażania i doskonalenia transaktywnych technologii energetycznych. Kilku uczestników projektu zdecydowało się na samodzielne kontynuowanie programów inteligentnych sieci, mimo że projekt demonstracyjny jest już zakończony, a na podstawie wyników demonstracji powstały również nowe projekty.
Projekt demonstracyjny GridSMART
GridSMART® Demonstration Project był realizowany przez AEP Ohio w latach 2009-2013. W ramach projektu przetestowano różne nowe technologie wdrażania inteligentnych sieci na poziomie lokalnym, w tym inteligentne liczniki, automatyzację dystrybucji, optymalizację napięcia i napięcia, programy konsumenckie, pojazdy elektryczne typu plug-in, i inteligentnych urządzeń. Firma AEP wykorzystała Grid Command, narzędzie opracowane we współpracy z firmą Battelle w celu modelowania dużej części układu obwodów gridSMART. Jako kolejne kroki w następnej fazie gridSMART określono modernizację obecnych technologii w celu lepszego zarządzania dostawami, obniżenia kosztów i zminimalizowania liczby klientów dotkniętych przestojami. Zostało to zaproponowane poprzez instalację inteligentnych liczników , rekonfigurację obwodów automatyki dystrybucji (DACR) i optymalizację napięcia (VVO).
Testy obejmowały SMART Shift, plan taryfowy uwzględniający porę dnia, który pomaga klientom oszczędzać pieniądze poprzez zmianę obciążenia , oraz SMART Cooling, technologię klimatyzacyjną, która pomaga zmniejszyć szczytowe zapotrzebowanie latem. W trakcie projektu opracowano eView, aby pomóc klientom w monitorowaniu ich zużycia energii elektrycznej i kosztów, a także szacowaniu zużycia w bieżącym miesiącu w celu porównania ich z budżetem energetycznym. eView< to domowe urządzenie, które komunikuje się z inteligentnym licznikiem za pomocą technologii bezprzewodowej i informuje konsumenta o cenie energii elektrycznej oraz o jej zużyciu.
Projekt pomógł AEP Ohio w ustaleniu, jakie metody i rozwiązania najlepiej pomogłyby firmie w rozwoju w rozwijającej się branży. Podkreślono, że doświadczenia i opinie klientów są bardzo cenną i efektywną metodą uczenia się, jak efektywnie dostarczać energię elektryczną do klientów.
NIST Transactive Energy Challenge
Wyzwanie NIST Transactive Energy (TE) zostało zaprojektowane, aby zgromadzić naukowców, firmy, zakłady użyteczności publicznej i innych interesariuszy sieci w celu zbadania platform modelowania i symulacji TE oraz technik, które można wykorzystać do zastosowania TE w rzeczywistych problemach z siecią. Wyzwanie to ma na celu zachęcenie i promowanie rozwoju narzędzi do modelowania i symulacji energii transaktywnej, a także rozwój transaktywnej społeczności energetycznej, w której organizacje i osoby fizyczne mogą współpracować w celu wymiany danych i wiedzy w celu wspólnego rozwoju energii transaktywnej. Zademonstruje różne podejścia do energii transaktywnej oraz sposób, w jaki może poprawić niezawodność i wydajność sieci elektrycznej.
Utworzono różne zespoły w celu zbadania różnych ścieżek TE:
- Modele biznesowe/regulacyjne prowadzone przez Edison Electric Institute (EEI)
- Siatki referencyjne i scenariusze do symulacji TE prowadzonej przez National Electrical Manufacturers Association (NEMA)
- TE Demo dla zarządzania energią w mikrosieci
- TE Interoperations and Abstract Interaction prowadzone przez Navigant i Energy Mashup Lab
Oczekuje się, że NIST TE Challenge zakończy się we wrześniu 2016 r.
Normy
Nie ma obecnie światowych standardów ułatwiających transaktywną energię. W Stanach Zjednoczonych IEEE ma grupę roboczą o nazwie P825 — Meshing Smart Grid Interoperability Standards to Enable Transactive Energy Networks w celu opracowania wytycznych dotyczących energii transaktywnej.