仮想発電所とは何ですか?エネルギー専門家が解説します

約 20 年間の停滞を経て、米国は電力需要 急増している, 温暖化による電気自動車、データセンター、エアコンの増加が原動力となっている。しかし、従来の発電所では、 石炭, 天然ガス または 原子力エネルギー この国では、新しいものが建設されるよりも早く廃止されています。ほとんど 新しい供給 電力は風力発電所と太陽光発電所から来ており、その発電量は天候によって変化します。

このため、電力会社は需要と供給のバランスを取る新たな方法を模索している。彼らが注目している選択肢の 1 つは、仮想発電所です。

これらは、単一のサイトで発電する大規模な施設ではありません。むしろ、それらは電力生産者、消費者、貯蔵者の集合体であり、総称して分散型エネルギーリソースとして知られており、グリッド管理者は必要に応じてそれらを呼び出すことができます。

バッテリーなどの電源の一部は、 蓄電された電力. 。また、工場などの電力の大口消費者もいるかもしれません。その所有者は、需要が高いときに電力使用量を削減することに同意し、他の顧客のためにエネルギーを解放します。通常、仮想電源は、新しい発電所よりも迅速に設置および構築でき、よりクリーンで低コストで運用できます。

成長するリソース

仮想発電所は新しいものではありません。米国エネルギー省 見積もり 現在、すでに 30 ～ 60 ギガワットが稼働しています。1 ギガワットは 10 億ワットで、おおよその出力に相当します。 250万枚の太陽光発電パネル あるいは大型原子炉1基。

これらの仮想発電所のほとんどは、条件が厳しい場合に需要を削減することに同意した産業顧客です。しかし、屋根にソーラーパネル、バッテリー、電気自動車を追加する家庭や中小企業が増えているため、これらのエネルギー顧客は消費者だけでなく、送電網への電力の供給者にもなる可能性があります。

たとえば、住宅所有者は、晴れているときに屋上の太陽光発電でバッテリーを充電し、需要が高く価格が高騰することがある夕方に電力を電力網に放電することができます。

スマートサーモスタットや給湯器、屋上のソーラーパネルやバッテリーにより、より多くの顧客が参加できるようになるため、DOEは仮想発電所が可能になると推定している。 2030年までに3倍規模に. 。これにより、米国の新規生産能力の約半分をカバーできる可能性がある。増大する需要をカバーし、廃止された古い発電所を置き換える必要があります。この成長は、新しい風力発電所や太陽光発電所、ガス工場の建設コストを抑えるのに役立つでしょう。

また、仮想発電所は電力が消費される場所に設置されるため、老朽化し​​た送電システムの負担が軽減されます。 新しい行を追加するのに苦労しました.

電力顧客の新しい役割

仮想発電所は、電力生産者と消費者の役割を混乱させます。従来の発電所は中心部で電力を生成し、電力線に沿って消費者に送電します。送電網が機能するには、需要と供給が一致している必要があります。 常に正確にバランスが取れています.

顧客の需要は通常、天候によって変動するものであると想定されますが、1 日を通してはかなり予測可能なパターンに従います。それを満たすために、グリッド オペレーターは以下の組み合わせをディスパッチします。 ベースロードソース 石炭や原子力発電所などの継続的に稼働する電源や、必要に応じて出力を迅速に調整できるガスや水力発電などのより柔軟な電源です。

風力発電や太陽光発電による発電量は日中に増減するため、需要と供給のバランスを保つために他の電源をより柔軟に運用する必要があります。それでも、基本的な考え方は、大規模な施設が何百万もの受動的消費者のために電力を生産するということです。

仮想発電所は、消費者が電力需要を制御できるという事実を取り入れ、このモデルを覆します。産業用消費者は長い間 業務を柔軟に行う方法を見つけた, 、電力供給が逼迫しているときに、インセンティブや割引料金と引き換えに需要を制限します。

現在では、電力網と通信するサーモスタットや給湯器によって、家庭でも需要を調整できるようになりました。例えば、 スマート電気温水器 電力が豊富で安価な場合は主に水を加熱でき、電力が不足している場合は需要を制限できます。

バーモント州では、Green Mountain Power が 顧客にインセンティブを提供する 最も必要なときに電力網に電力を供給するバッテリーを設置するためです。私が住んでいるテキサスでは、致命的です 2021年の停電 孤立した電力網を強化することの重要性を強調した。さて、ここのユーティリティは使用しています テスラ パワーウォール 家庭を仮想電源に変えるのに役立ちます。南オーストラリア州は、50,000 戸の住宅に太陽光発電と蓄電池を接続し、その国のインフラを構築することを目指しています。 最大の仮想発電所.

仮想パワー、現実の課題

仮想発電所は万能薬ではありません。多くの顧客は、たとえ一時的にでもサーモスタットの制御を放棄したり、電気自動車の充電に遅れが生じたりすることに抵抗を感じています。一部の消費者も懸念しています。 スマートメーターのセキュリティとプライバシー. 。これらの新たなプログラムにどれだけの顧客が登録するか、またその事業者が需要と供給をどの程度効果的に調整するかはまだ分からない。

ビジネス側にも課題はあります。何百万もの消費者を管理することは、数十の発電所を管理することよりもはるかに困難です。仮想発電所の運営者は、需要と供給を調整して調整できるようにした顧客に報酬を与えることで、この課題を克服できます。

成長する経済のニーズに応え、化石燃料を燃やす自動車や炉に取って代わるため電力需要が増加し、再生可能資源への依存が高まる中、送電網管理者は風力発電と太陽光発電の変動する出力のバランスを取るために可能な限りの柔軟性を必要とします。仮想発電所は、電力を、より機敏で効率的で、変化する状況や顧客のニーズに対応できる産業に再構築するのに役立つ可能性があります。