Microgrids in het Amerikaanse platteland zijn relatief nieuw, zo nieuw zelfs dat de meeste Amerikanen de term 'microgrid' nog nooit hebben gehoord. Microgrids zijn kleinere, onafhankelijke elektriciteitsnetten die kunnen functioneren en doorgaans worden aangedreven door duurzamere en hernieuwbare energiebronnen zoals zonne-, wind- en waterkracht . Hernieuwbare energiebronnen kunnen echter gevoelig zijn voor omgevingsfactoren; microgrids hebben dit probleem opgelost door batterijen te integreren die dienen als back-up voor een continue stroomvoorziening.
Het zijn niet per se nieuwe uitvindingen die rond de jaren 1980 en 1990 zijn geïntroduceerd . Het concept kreeg meer bekendheid in het begin van de jaren 2000, met name na de stroomstoring in het noordoosten van de VS in 2003, veroorzaakt door een softwarefout in een alarmsysteem van First Energy Corporation in Ohio . Meer dan 50 miljoen mensen in het middenwesten van de Verenigde Staten, evenals delen van Ontario in Canada, werden getroffen door een hoogspanningsleiding die langs overwoekerde bomen liep. Na dit incident begon het concept financiering van bedrijven te ontvangen en werd het geïnstalleerd in gebieden met een grote behoefte aan betrouwbare energie (zoals militaire bases, ziekenhuizen en campussen).
Microgrids begrijpen: wat ze zijn en hoe ze werken
Microgrids zorgen voor een revolutie in het Amerikaanse platteland, omdat deze regio constant wordt getroffen door talloze natuurrampen. Het is slechts beperkt aangesloten op de centrale elektriciteitsnetten en kampt met frequente stroomtekorten. Een andere factor is de achteruitgang van traditionele elektriciteitsnetten: ze zijn duurder en tijdrovender om aan te leggen en te onderhouden. Bovendien hebben ze hogere energiekosten vanwege hun afgelegen ligging.
Microgrids zijn complexe technische hoogstandjes die voornamelijk uit drie gemeenschappelijke onderdelen bestaan:
- Belangrijke onderdelen:
- Gedistribueerde energiebronnen (zonnepanelen, windturbines)
- Energieopslagsystemen (batterijen)
- Control Systems (om energie te beheren en te distribueren)
Voordelen van microgrids voor plattelandsgemeenschappen
Het Energy Research Institute benadrukt de voordelen van microgrids. "Microgrids kunnen noodstroom leveren tijdens stroomuitval, waardoor de elektriciteitsvoorziening in landelijke gebieden van Amerika ononderbroken blijft en zowel veerkracht als duurzaamheid wordt geboden."
Deze microgrids spelen een cruciale rol in de economische ontwikkeling van het platteland in Amerika. De betrouwbare stroomvoorziening van microgrids trekt industrieën en bedrijven aan, wat de regio verder ontwikkelt. Een bijkomend voordeel is hun natuurlijke weerstand tegen en onafhankelijkheid van natuurrampen zoals orkanen, bosbranden en winterstormen.
Bovendien, zelfs nu industrieën zich naar het platteland verplaatsen en werkgelegenheid creëren in de installatie, het onderhoud en de exploitatie van deze energiecentrales, blijft de luchtkwaliteit per saldo positief, omdat de uitstoot van broeikasgassen niet toeneemt doordat microgrids gebruikmaken van hernieuwbare energiebronnen in plaats van fossiele brandstoffen.
Lees ook: Steden op waterstof: zou waterstof het antwoord kunnen zijn op de energiebehoeften van steden?
Vergelijking van microgrid versus traditioneel grid
| Kenmerk | Microgrid | Traditioneel raster |
|---|---|---|
| Onafhankelijkheid | Kan zelfstandig werken | Afhankelijk van een centraal net |
| Betrouwbaarheid: | Hoog (zelfvoorzienend) | Kwetsbaar voor storingen |
| milieueffectrapportage | Maakt vaak gebruik van hernieuwbare bronnen | Voornamelijk op fossiele brandstoffen gebaseerd |
| Energiekosten | Lager op de lange termijn | Hoger door transmissie |
Casestudies: Succesvolle microgridprojecten in landelijk Amerika
- Casestudy 1: Blue Lake Rancheria, Californië
Probleem: Een inheemse Amerikaanse stam in de landelijke Blue Lake Rancheria in Noord-Californië kampte met een zeer onregelmatige stroomvoorziening tegen een extreem hoge prijs, omdat de stam verder van het centrale elektriciteitsnet verwijderd was.
Microgrid-oplossing: Een microgrid, aangedreven door zonnepanelen met een batterij voor energieopslag, zorgde ervoor dat de gemeenschap over een betrouwbare en constante stroomvoorziening beschikte.
Het microgrid heeft de energiekosten van de stam aanzienlijk verlaagd, met besparingen tot wel 50%. Het netwerk draagt ook bij aan de vermindering van de CO2-uitstoot van de stam door het gebruik van hernieuwbare energie. Dit is vooral nuttig nu de Californische bosbranden de regio hebben geteisterd, maar dankzij het microgrid is de stroomvoorziening weer ononderbroken en betrouwbaar.
- Casestudy 2: Isle au Haut, Maine
Probleem: Isle Au Haut is al decennialang afhankelijk van diesel en andere fossiele brandstoffen. Op het eiland voor de kust van Maine, terwijl de rest van het land moderniseerde, eisten de kosten van diesel en de milieubelasting van de constante uitstoot van broeikasgassen hun tol van de gemeenschap.
Microgrid-oplossing: Er werd een op zonne-energie werkend microgrid geïnstalleerd, bestaande uit zonnepanelen, batterijopslag en een dieselgenerator als back-up. De jaarlijkse kostenbesparing werd berekend op ongeveer $97,000, en de procentuele kostenreductie bedraagt 17%.
Door de installatie van microgrids werd de lokale virtualiteit verbeterd en ontstond er economische stabiliteit en werkgelegenheid in een nieuwe sector.
Het microgrid heeft de energiekosten van de stad aanzienlijk verlaagd, wat tot besparingen heeft geleid . Het netwerk draagt ook bij aan de vermindering van de CO2-uitstoot, en microgrids kunnen bovendien stroom leveren tijdens gematigde natuurrampen, waardoor essentiële diensten en de ontwikkeling van de gemeenschap gewaarborgd blijven.
Lees ook: Energieopwekking: Omgevingsenergie benutten voor dagelijks gebruik
Uitdagingen bij de implementatie van microgrids in landelijk Amerika
Hoewel microgrids een toonaangevende positie in de industrie innemen , hebben ze net als elk ander product ook nadelen , met name de hoge initiële investeringskosten voor installaties en de periodieke, volgens de industriestandaard vereiste upgrades en vervangingen. Aangezien dit een relatief nieuwe uitvinding is in vergelijking met centrale energiecentrales, is de regelgeving op dit gebied grotendeels ongereguleerd, wat leidt tot veel onduidelijkheden die bedrijven en ondernemingen kunnen uitbuiten.
Dit zorgt voor vertraging in de goedkeuring en installatie van een microgridproject vanwege het gebrek aan bewustzijn bij de overheid, duidelijke, gestroomlijnde beleidslijnen en bureaucratische procedures. Dit betekent dat installatie en goedkeuring een langdurig en tijdrovend proces zijn.
Uitdagingen versus oplossingen voor de implementatie van microgrids op het platteland
| Challenge | Mogelijke oplossing |
|---|---|
| Hoge initiële kosten | Overheidssubsidies en subsidies |
| Onzekerheid over regelgeving | Beleidswijzigingen en prikkels op staatsniveau |
| Gebrek aan geschoold personeel | Opleidingsprogramma's in plattelandsgemeenschappen |
Microgrids hebben de toegang tot energie in landelijk Amerika getransformeerd en een positieve reeks gebeurtenissen in alle sectoren van de economie gecreëerd. Hun veerkrachtige aard met noodstroomvoorzieningen, samen met recente ontwikkelingen in batterijtechnologie (bijv. lithium-ion), verhogen de opslagcapaciteit en efficiëntie. Hun enorm onafhankelijke stroomvoorziening, samen met de bonus dat ze gunstig zijn voor het milieu, maakt ze een van de meest prominente keuzes voor energiebronnen voor landelijk Amerika. Ze dichten merkbaar de kloof in energietoegang voor ondergewaardeerde landelijke gebieden.
Het ministerie van Energie stelt: " De ontwikkeling van microgrids zal het platteland van Amerika ingrijpend veranderen en duurzame en onafhankelijke energie leveren aan zelfs de meest afgelegen gemeenschappen. "
Lees ook: Tips voor energiezuinigheid in huis: bespaar kosten en verlaag je CO2-uitstoot
0 reacties