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マイクログリッドとは何ですか?

マイクログリッドは、分散型電源、負荷、エネルギー貯蔵、配電および変電、制御システムで構成される小規模電力システムです。小さいサイズにもかかわらず、発電、配電、消費が可能な完全な機能を備えています。自律的に制御、保護、管理することができ、グリッド内のエネルギーを最適化します。

マイクログリッドと大規模グリッドの違い

マイクログリッドは、従来の大規模グリッドとは根本的に異なります。大規模グリッドは一方向であり、発電所から送電線を介してエンドユーザーに電力を伝送しますが、マイクログリッドは双方向であり、ローカルでの発電とバランスを可能にしてエネルギー使用効率を最大化します。

機能的および構造的な違い

1. **分散型電源**:マイクログリッドは主に分散型電源に依存しており、エネルギー貯蔵システムと制御装置を使用して負荷需要を調整し満たします。
2. **独立した操作**:マイクログリッドは、障害が発生した場合に大規模グリッドから即座に切り離し、自らの容量に頼って重要な負荷に電力を供給し続けることができます。
3. **計画と設計**:マイクログリッドの設計は、経済効率、信頼性、環境の持続可能性を確保するために、包括的なエネルギー使用、資源配分、既存のネットワーク条件に基づいています。

したがって、省エネ、環境保護、コスト効率の観点から、マイクログリッドは革新的なソリューションを提供します。

なぜマイクログリッドを構築するのか?

従来の大規模グリッドの技術は成熟しているにもかかわらず、マイクログリッドの構築は依然として不可欠です。マイクログリッドは再生可能エネルギーを効果的に統合し、分散型発電における主要な問題に対処できます。太陽光や風力などの再生可能エネルギー源は断続的かつランダムであるため、電圧や周波数が不安定になることが多く、大規模送電網に深刻な影響を与える可能性があります。研究によると、分散型電源をマイクログリッドとしてグリッドに統合し、大規模グリッドで相互にサポートすることが、その可能性を最大化する効果的な方法であることがわかっています。

マイクログリッドは、大きなグリッドでカバーされていない領域で特に有利であり、その欠点を補います。

マイクログリッドの機能

1. **地域消費とエネルギー効率**:マイクログリッドは、天然ガス、太陽光発電、風力発電などの分散型エネルギー源を内部で利用します。一般に、マイクログリッドは容量が小さく、負荷の近くに分散電源が配置されているため、大規模グリッドとのエネルギー交換を可能にしながら、地域での消費とバランスが可能になります。
2. **単一点接続、大規模送電網への影響を軽減**:マイクログリッドは、単一の接続ポイントを介して電力網と電力を交換し、分散型電源の電力網への複数の直接接続を回避します。マイクログリッドは主に内部で電力を供給しており、グリッドへの影響は無視できます。
3. **電力の信頼性の向上とエネルギー需要への対応**:高度な制御方法と多数のパワー エレクトロニクス デバイスを備えたマイクログリッドは、分散型電源、エネルギー貯蔵デバイス、および制御可能な負荷を接続し、グリッド接続モードと独立モードの両方で動作して、安定した安全な動作を保証します。

マイクログリッドの分類

大規模グリッドへの接続に基づいて、マイクログリッドはグリッド接続タイプとスタンドアロン タイプに分類されます。

1. **系統接続されたマイクログリッド**:通常はグリッドに接続して動作し、大規模なグリッドに依存して電圧と周波数を安定させ、双方向のエネルギー交換を可能にします。大規模な送電網障害時に独立動作に切り替えて、重要な負荷への電力供給を確保できます。
2. **スタンドアロン マイクログリッド**: 大規模な送電網に接続せずに独立して動作し、負荷供給として分散型電源とエネルギー貯蔵システムのみに依存します。電圧と周波数を安定させるために、内部のディーゼル発電機と蓄電システムを使用することがよくあります。

マイクログリッドの応用

大規模な送電網がカバーする経済的に発展した地域では、マイクログリッドの電力供給コストは一般に高く、経済的実行可能性に欠けています。特に送電網に接続されたマイクログリッドの場合、大規模送電網との競争は困難です。

しかし、島、僻地、郊外、観光地など、大規模なグリッドがカバーしない地域では、マイクログリッドには大きな利点があるため、独立型マイクログリッドの開発が不可欠となっています。

マイクログリッドの発展展望

将来、マイクログリッドには大きな成長の可能性が秘められています。近年、中国はマイクログリッド産業の発展を支援する複数の政策を導入し、マイクログリッドプロジェクトの構築を推進している。これらの政策は、マイクログリッド技術を進歩させるだけでなく、より広範な応用を可能にします。

マイクログリッドは、分散型電源を効率的に利用するためのソリューションを提供するだけでなく、将来のエネルギー システムのインテリジェントで持続可能な開発への道を切り開きます。

 

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