Das Stromnetz in den Vereinigten Staaten ist seit vielen Jahrzehnten eine zuverlässige und verlässliche Quelle der Stromverteilung. Aufgrund verschiedener Faktoren wie der Dekarbonisierung der Produktion, der Elektrifizierung des Transports und extremen Wetterereignissen ist die zentrale Produktion und Verteilung von Strom jedoch nicht mehr so ​​​​zuverlässig wie früher.

As a result, many government institutions, businesses, and communities are now turning to microgrids as a solution to keep the power on during outages. So, what exactly is a microgrid? A microgrid is an interconnected electrical system that consists of multiple generation sources and controllable loads. It can operate in parallel or independently from the utility grid and is designed to provide a reliable solution for unexpected power loss and energy management. The generation sources in a microgrid are often referred to as distributed energy resources (DERs), which are decentralized assets controlled as an integrated system.

Ein Mikronetz ist im Wesentlichen ein Mini-Stromnetz innerhalb des größeren Netzes und kann für maximale Systemstabilität autonom oder „inselig“ vom Hauptnetz betrieben werden. Sein Hauptzweck besteht darin, im Falle eines Stromausfalls eine unterbrechungsfreie und zuverlässige Stromversorgung bereitzustellen und sicherzustellen, dass kritische Vorgänge ohne Unterbrechung weitergeführt werden können.

So, how does a microgrid actually work? A microgrid coordinates various power generation assets that can either work in conjunction with a utility provider to augment their production or operate autonomously to power critical operations. These assets typically include traditional fossil fuel generators, as well as renewable sources such as wind, solar, and energy storage. The microgrid works by generating and optimizing energy usage to provide resilient, efficient, and sustainable electricity solutions.

Um den koordinierten Betrieb der verschiedenen Komponenten eines Microgrids zu ermöglichen, werden intelligente Microgrid-Steuerungssysteme eingesetzt. Man kann sich diese Steuerungssysteme als Dirigenten des DER-Orchesters vorstellen, die dafür sorgen, dass alle Anlagen reibungslos zusammenarbeiten.

Einer der Hauptvorteile von Mikronetzen ist ihre Flexibilität und Anpassungsfähigkeit. Jedes Mikronetz kann auf die spezifischen Bedürfnisse und Anforderungen der Organisation zugeschnitten werden, die es einsetzt. Abhängig von ihren Prioritäten fallen Organisationen typischerweise in das Spektrum der Priorisierung von drei Zielen: Belastbarkeit, Effizienz und Nachhaltigkeit. Der Aufbau eines Mikronetzes, das alle drei Ziele vollständig erfüllt, kann jedoch kostspielig sein. Daher arbeiten Entwickler eng mit Unternehmen zusammen, um deren individuelle Anforderungen zu verstehen und die Anwendungen und Ressourcen zu identifizieren, die für die maßgeschneiderte Entwicklung einer geeigneten Lösung erforderlich sind.

Resilience is a major concern for many companies and residential communities. With the increasing threat of cyber-attacks and extreme weather events, access to consistent and reliable power is crucial. Many states have recognized the importance of microgrids in reducing or eliminating power loss and have invested in them as part of their disaster-response efforts. Microgrids not only help bolster critical operations but also contribute to a more resilient energy infrastructure, ensuring that communities can quickly recover from a crisis.

Efficiency is another key benefit of microgrids. Governments, corporations, and institutions can achieve financial benefits through cost avoidance and external monetization. Cost avoidance involves maximizing the use of freely produced energy from renewable sources. When energy storage is added to renewable sources, it enables the stored power to be used during times of high utility grid energy costs, reducing peak demand charges and providing utility bill savings. External monetization occurs through participation in demand response programs or selling energy services to third parties.

Lastly, microgrids play a significant role in sustainability efforts. Many organizations have established goals to reach carbon neutral operations by a given date. However, one of the challenges with renewable energy sources like solar and wind is their intermittent nature. Microgrids can utilize a combination of renewable sources and battery energy storage systems to store excess energy during times of peak generation and discharge it when renewable sources are not producing enough to meet the demand. This helps organizations achieve their decarbonization goals while providing energy cost savings and operational resiliency.

Ein führendes Unternehmen in der Mikronetzbranche ist ACDC. Sie sind darauf spezialisiert, Kunden beim Aufbau zuverlässiger Energielösungen zu unterstützen, die auf ihre spezifischen Bedürfnisse zugeschnitten sind. In ihrem Experience Center können Kunden verschiedene Möglichkeiten erkunden, auf erneuerbare Energien zuzugreifen, von Überangeboten zu profitieren und sogar mit 100 Prozent Eigenstrom und ohne jegliche Netzunterstützung zu arbeiten. Der Microgrid-Controller von ACDC verwaltet auf intelligente Weise mehrere Quellen wie Solarenergie, Energiespeicherung, Erzeugung und Versorgung, um die Stromkontinuität bei Versorgungsunterbrechungen sicherzustellen. Ihr modularer Systemaufbau ermöglicht auch zukünftige Skalierbarkeit und individuelle Anpassung.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Mikronetze eine immer beliebtere Lösung für die Herausforderungen der Netzzuverlässigkeit und Stromausfälle werden. Durch die zuverlässige Stromversorgung bei Ausfällen tragen Mikronetze dazu bei, dass kritische Vorgänge ohne Unterbrechung weitergeführt werden können. Darüber hinaus bieten Mikronetze verschiedene Vorteile wie Widerstandsfähigkeit, Effizienz und Nachhaltigkeit, was sie zu einer attraktiven Option für Regierungen, Unternehmen und Gemeinden auf der ganzen Welt macht.

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