В настоящее время солнечная энергия как основной источник электричества используется во множестве потребительских сетей по всему миру. Из-за наличия многочисленных фотоэлектрических установок – будь то мини электростанция или просто солнечные панели на жилых домах – возникла необходимость регулировать спрос и предложение, чтобы сделать работу этих источников более надежной: если солнца мало, эффективность распределенных систем падает, а если слишком много, перепроизводство электроэнергии может поставить под угрозу нормальную работу стандартных электросетей. В теории быстрый отклик на спрос – один из наиболее перспективных способов повышения эффективности работы солнечных электростанций. Для проверки этого предположения опытным путем были проведены исследования преимуществ использования методов «быстрого отклика» в типовом жилом районе. Исследователи из Universiti Teknikal Malaysia Melaka (UTeM) в Малайзии использовали протоколы «быстрого отклика» для обеспечения энергией ста жилых домов, подключенных к выделенной низковольтной сети.

Исследование показало, что «быстрый отклик» может иметь важное значение при оперировании сетями с самым разным процентным содержанием фотоэлектрических установок. Исследователи сообщают о своих выводах в изданном на этой неделе журнале «Возобновляемые источники энергии», издаваемом AIP Publishing. «Мы подчеркиваем важность перехода от привычной нам модели «спрос рождает предложение» к модели «предложение порождает спрос», что неизбежно при огромной вовлеченности конечных пользователей в эксплуатацию возобновляемых источников энергии», - сказал Чин Ким Ган, член-корреспондент UTeM и соавтор исследования.

Метод «быстрого отклика» с помощью «умных» систем управления домом или простого уменьшения потребляемой мощности в часы пикового спроса побуждает граждан сокращать потребление электроэнергии – взамен жители получают уменьшение тарифов на электроэнергию и другие бонусы.

Было проведено три тематических исследования того, как различные сценарии «быстрого отклика» влияют на производительность сети. Малайзия была выбрана из-за расположения в тропиках - солнечные дни здесь в среднем занимают больше полугода. Всего было произведено около десяти тысяч замеров уровня энергии – в разное время суток, с разными протоколами «отклика» и с разным количеством производящих установок в сети.

В первом случае, при участии потребителей без собственных электроустановок, участники просто снижали потребление энергии (например, откладывали стирку до позднего вечера). 

Во втором случае, при участии тех, кто имеет дома собственные солнечные панели, жители меняли привычный график потребления (например, горячий душ утром, когда много «своей» энергии).

И наконец, в последнем случае потребителям одновременно разрешалось управлять как собственным спросом, так наблюдать за системой «быстрого отклика» в целом (например, они уменьшили использование кондиционеров после получения сигнала от центрального сервера, управляющего сетью).

Протоколы «быстрого отклика» обеспечили наилучшее использование солнечной энергии в третьем случае, при вовлеченности каждого потребителя сети в производство электричества. 

Потребление энергии в пиковом спросе сократилось на 32%, потери сети уменьшились на 42%, а средний КПД сети возрос на 12%.

Эти показатели будут расти и дальше - благодаря объединению систем хранения энергии и введения других интеллектуальных сетевых технологий, например, датчиков и интеллектуальных счетчиков.

«Несмотря на то, что метод «быстрого отклика» дает заметные выгоды при эксплуатации сети, она сама по себе не может полностью раскрывать преимущества использования прерывистой возобновляемой энергии, особенно когда объем производства выше, чем спрос», - сказал профессор Ган. - «Таким образом, ответ на спрос в сочетании с интеграцией систем хранения энергии и управления энергией, вероятно, максимально увеличивает выгоды от использования возобновляемых источников энергии в энергетических системах будущего».