Le microgrid forniscono un’ancora di salvezza alla rete durante la bomba del periodo natalizio

Alle 6:44 del 23 dicembre 2022, quando il maltempo negli Stati Uniti ha lasciato parti di Long Island senza elettricità, l’utility Public Service Electric & Gas (PSEG) Long Island ha notificato a un negozio di alimentari ShopRite che ha interrotto la linea che alimentava il mangime al negozio.

Ma grazie a una microrete, le luci erano accese ei frigoriferi funzionavano nel negozio di Lake Ronkonkoma, New York, anche se gli edifici vicini si oscuravano.

Durante l’interruzione del PSEG, durata circa 34 ore, il negozio ShopRite è stato alimentato da una microgrid di Unison Energy. I controlli della microgrid hanno rilevato la perdita di potenza e hanno messo la microgrid in modalità isola senza soluzione di continuità, ha affermato Scott Fiveland, vicepresidente delle operazioni per Unison Energy.

Charles Gallagher, proprietario di tre negozi ShopRite a Long Island, ha affermato che il giorno della tempesta ha ricevuto diversi messaggi dal PSEG Long Island su forti venti, inondazioni e possibili interruzioni prolungate.

“Ho cancellato tutto e posso stare tranquillo, sapendo che le nostre microgrid Unison manterranno aperti i nostri negozi e ci aiuteranno a superare eventuali interruzioni di servizio durante la tempesta”, ha affermato. ShopRite ha altri due negozi con microgrid a Long Island.

Una microrete composta da due unità combinate di calore ed elettricità che producono 216 kW – compresi i controlli – alimenta il negozio del lago Ronkonkoma. Il negozio non solo è stato in grado di vendere generi alimentari alla comunità locale, ma ha evitato di perdere cibo che necessitava di refrigerazione.

“Se la corrente si interrompe, milioni di dollari di inventario sono a rischio”, ha affermato Leslie Meyer, direttore del marketing di Unison Energy. Senza la microrete, il negozio dovrebbe cercare ghiaccio secco e generatori di riserva e procurarsi il carburante per i generatori.

Microgrid al loro meglio

Gli utenti di energia come ShopRite non sono stati gli unici a beneficiare delle microreti durante la tempesta della settimana di Natale, soprannominata Winter Storm Elliott. Così ha fatto la rete elettrica mentre il freddo pungente ha scaricato una tempesta di bombe sul Midwest, ha lasciato più di 50 pollici di neve a Buffalo, New York, e ha inviato temperature gelide a sud, alimentando i tornado. La domanda di elettricità è aumentata e alcuni servizi pubblici e operatori di rete hanno dovuto istituire blackout continui o richiedere la conservazione per mantenere la rete in equilibrio.

Quando la rete è sotto sforzo, le fonti energetiche distribuite come le microreti giocano un ruolo importante, fornendo l’energia necessaria che aiuta la rete a mantenere l’equilibrio tra domanda e offerta.

I problemi invernali della rete sono stati rivelati anche il 23 dicembre, quando i prezzi in tempo reale sono balzati a oltre $ 4.000/MWh (vedi grafico sotto) nei territori di due operatori di rete, il Midcontinent Independent System Operator (MISO), che copre 15 stati e il provincia canadese di Manitoba e l’Electric Reliability Council of Texas (ERCOT).

“I prezzi in tempo reale sono un buon indicatore dello stress della rete”, ha affermato Allan Schurr, chief commercial officer di Enchanted Rock. Enchanted Rock ha contribuito fornendo circa 460 MW alle regioni meridionali di MISO ed ERCOT, chiamando il suo portafoglio di microreti situate in molte parti diverse dei due territori.

“Questo è il valore delle microreti al loro meglio, energia distribuita, vicino al carico, con una diversità di posizioni e tipi di apparecchiature. La rete centrale ha bisogno di energia distribuita per funzionare durante la transizione dell’energia per essere immediatamente reintegrata e bilanciata rapidamente domanda e offerta”, ha detto Schurr.

Circa il 97% della produzione del portafoglio di microgrid di Enchanted Rock era disponibile il 23 dicembre, quando la rete ha iniziato a vacillare, ha affermato.

Inoltre, una settimana prima di Natale, Enchanted Rock ha contato 46 interruzioni di servizio separate presso le sedi dei clienti, metà delle quali il 22 dicembre, ha affermato Schurr.

“Gestiamo microgrid per il costo dello spostamento del carico e dell’esportazione dalla microgrid alla rete”, ha affermato.

E questa non è la prima volta che le microgrid vengono in soccorso durante i periodi di stress della rete. Durante l’ondata di caldo della scorsa estate, le microreti multitasking hanno tenuto accese le luci in una piccola comunità californiana circondata da incendi, hanno supportato la rete del Texas durante le emergenze elettriche, hanno isolato per alleviare lo stress sul sistema energetico della California e hanno aiutato una struttura militare dell’Oregon a soddisfare le sue esigenze di climatizzazione quando le temperature salita.

Enchanted Rock è preparato per l’ultimo stress della griglia perché ha imparato dalle sue esperienze durante la tempesta invernale Uri, ha detto Schurr.

“Abbiamo imparato molto da Uri e siamo pronti per questo perché le previsioni iniziano a mostrare un freddo diffuso”, ha detto.

L’ERCOT non è stato in grado di prevedere parte della domanda di energia la mattina del 23 dicembre, il che significava che doveva recuperare in tempo reale e le microreti si sono rivelate particolarmente utili.

“Penso che diamo un importante contributo alla griglia”, ha detto Schurr. “Ci sono molte parti in movimento quando ERCOT affronta le circostanze di questa era”.

Quando le microgrid sono intervenute per aiutare, in alcuni casi, stavano rendendo meno disponibile l’energia rinnovabile. Ad esempio, una settimana prima di Natale, la produzione eolica diminuisce drasticamente in Texas e sono disponibili microgrid per attivarsi rapidamente e coprire tale carenza, ha affermato.

Anche se i suoi clienti di microgrid subiscono interruzioni, Enchanted Rock può fornire il necessario backup del cliente e fornire anche alla rete. Questo perché dispone di 1.150 unità di generazione in ERCOT e MISO Sud dislocate in località diverse. Se alcune microreti forniscono il backup, altre possono servire la rete. In parte, ciò è dovuto al fatto che la società dispone di microreti alimentate a gas in molte diverse aree di distribuzione del gas, ha affermato Schurr.

Le microgrid PowerSecure aiutano a prevenire potenziali disastri

Anche il fornitore di microgrid PowerSecure è intervenuto per aiutare durante la tempesta di Natale. Il suo team è entrato in modalità tempesta una settimana prima di Natale per assicurarsi che le microreti fossero testate e operative, ha affermato Debra Phipps, direttore di PowerControl per PowerSecure. L’azienda ha messo 190 operazioni in modalità standby in 123 sedi diverse. La società ha anche gestito più di 570 eventi di gestione del carico innescati dalle utility durante la tempesta della settimana di Natale, ha affermato Phipps.

Durante un evento di gestione del carico, le utility cercano aiuto dai clienti che possono ridurre i loro carichi o fornire ulteriore energia alle microreti o ad altre apparecchiature.

La tempesta ha presentato una serie unica di sfide, ha affermato Phipps.

Durante una tempesta, le temperature del clima caldo si raffredderanno abbastanza da richiedere una gestione del carico ridotta. Ciò consente a PowerSecure di concentrarsi sulle interruzioni di corrente delle utenze e mantenere i clienti aggiornati con le informazioni sulle interruzioni.

Ma durante le tempeste invernali, la situazione può diventare rischiosa. La rete nazionale è a rischio durante la settimana di Natale per una serie di motivi. Alcune utility spengono in modo proattivo le turbine eoliche per prevenire i danni causati dai venti forti. Inoltre, la forte nevicata e il tempo nuvoloso indeboliscono l’emissione solare. La mancanza di energia eolica e solare ha contribuito a far sì che le utility richiedessero eventi di gestione del carico di risposta alla domanda, ha affermato Phipps.

PowerSecure ha risposto a due importanti eventi di gestione del carico in Tennessee: i primi eventi in 18 anni. PowerSecure ha dovuto inviare le sue microreti entro cinque minuti dalla notifica da parte delle utility. Le microgrid PowerSecure sono disponibili entro due o tre minuti dalle notifiche, ha affermato.

Le microreti PowerSecure hanno anche tenuto accese le luci per i clienti della Carolina del Nord e della Carolina del Sud, dove Duke Energy ha implementato blackout continui.

Quando le aree del nord-est hanno scatenato il loro primo evento di risposta alle emergenze, PowerSecure ha risposto con l’aiuto delle sue microreti. Dopo la tempesta, Phipps è stato felice di ricevere un messaggio dall’utilità che diceva: “La tua partecipazione a questo programma critico funge da prima linea di difesa e la tua risposta ai recenti eventi ha contribuito a prevenire quella che avrebbe potuto essere una situazione catastrofica della rete”.

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