(Theo Eloncity)
Cuộc sống hiện đại chúng ta phụ thuộc sâu rộng vào điện lưới. Mặc dù có những bước tiến to lớn trong việc đổi mới công nghệ, phần lớn các lưới hiện tại được xây dựng trên thiết kế cũ kỹ dựa trên kiến trúc lưới điện tập trung và được cung cấp bởi các nhà máy điện lớn ở xa kết nối đến khách hàng thông qua các mê cung phức tạp của mạng truyền tải và phân phối (t&d). Việc phối hợp sản xuất điện xoay chiều (AC) hiện tại và cung cấp thông qua mạng T&D phức tạp được quản lý bởi các nhà khai thác hệ thống khu vực hoặc các nhà điều hành hệ thống độc lập (ISO). Các ISO không những cần cân bằng sản xuất điện và tiêu dùng trong thời gian thực mà còn phải đảm bảo vận chuyển từ xa đến khách hàng mà không bị quá tải trên mạng T&D rộng lớn. Trong khi các lưới điện hiện hành điện nằm trong số các hệ thống kỹ thuật phức tạp nhất từng được xây dựng bởi nhân loại, điều này khiến thiết kế điện lưới tập trung bắt đầu bộc lộ hạn chế, lỗi thời. Ngày nay, lưới điện tập trung phải đối mặt với những thách thức đáng kể trong việc cung cấp các dịch vụ năng lượng an toàn, đáng tin cậy, an toàn và giá cả. Dưới đây chỉ là những ví dụ về một vài trong số những thách thức mà lưới điện tập trung phải đối mặt.
Vấn đề sức khỏe môi trường và công cộng:
California, ngày 23 tháng 10 năm 2015, các kho lưu trữ khí tự nhiên dưới lòng đất tại Aliso Canyon ở Los Angeles đã trải qua một vụ rò rỉ lớn. Cơ sở lưu trữ đã nêu này là cơ sở lưu trữ khí tự nhiên lớn thứ hai tại Mỹ, nó cung cấp khí cho các nhà máy điện trên khắp miền Nam California. Các vấn đề bị rò rỉ là rất thảm khốc khiến thống đốc California, Jerry Brown, tuyên bố một tình trạng khẩn cấp vào ngày 6 tháng 1 năm 2016. Vụ việc ở Aliso Canyon đã tạo ra một thảm họa môi trường trên quy mô lớn hơn tai nạn Deepwater Horizon ở Vịnh Mexico. Vụ rò rỉ khí ở Aliso Canyon được đánh giá là đã phát tán khoảng 5,3 gigatons của khí methane có hại vào bầu khí quyển của trái đất tương đương tổng khí thải của toàn bộ lưu vực bờ biển miền nam ở miền Nam California trong khoảng 12.800 năm. Các tiện ích năng lượng ở miền Nam California thực hiện kế hoạch dự đoán về việc thiếu hụt khí đốt tự nhiên cho việc cung cấp điện cho các địa phương sử dụng nhà máy điện chạy khí đốt. Trong khi đó, theo báo cáo các cư dân địa phương bị đau đầu, buồn nôn, và chảy máu cam nghiêm trọng. Trung bình, ở trường mỗi ngày có 50 trẻ em cần trợ giúp y tế vì chảy máu cam nhiều. Tháng 1 năm 2016, hơn 6.500 gia đình đã nộp kêu cứu, và gần 3000 hộ gia đình với khoảng 11000 người, đã được tạm thời di dời. Hiện đã được nhiều tập trung lưới thiên tai trong những năm qua, với một số đạt được nổi tiếng trên toàn thế giới như Chernobyl và sự cố Fukushima. Trong nhà máy điện hạt nhân Chernobyl catastrophe2, hơn 300.000 người bị buộc phải di dời vĩnh viễn. Tai nạn hạt nhân này phát hành theo dõi các hạt phóng xạ trên không được phát hiện ở mọi quốc gia ở Bắc bán cầu. Như những ví dụ vài chứng thực, các lưới tập trung gây ra ngày càng khó chịu tác động đến môi trường, sức khỏe, và an toàn của những người mà nó supposes để phục vụ.
Vấn đề an toàn và độ tin cậy:
California, ngày 08 tháng 9, 2011-một thiếu thủ tục bảo trì thiết bị tại một trạm chuyển mạch truyền trong Yuma, Arizona, bắt đầu chuyển thác điện lưới thất bại mà còn hơn 7.000.000 cư dân mà không có điện, từ San Diego County để Tây Arizona và Tijuana3. Sự cố này lớn tiếp xúc với tính nhạy cảm của lưới điện tập trung để điểm-lỗ hổng. Tương tự như sự cố rò rỉ Aliso Canyon khí, một thất bại tại một điểm duy nhất trên lưới điện tập trung gây ra tác động bất lợi cho hàng triệu khách hàng trên một khu vực rộng lớn. Các tai nạn tự nhiên hoặc con người gây ra có thể xuất hiện tại bất kỳ điểm dễ bị tổn thương, bất cứ nơi nào trên lưới điện phức tạp tập trung mà sprawls trên các khu vực địa lý rộng lớn, do đó khả năng điện lưới hiện có để đảm bảo an toàn và dịch vụ năng lượng đáng tin cậy sẽ ngày càng thách thức.
Adaptability và Resiliency:
Melbourne, Úc ngày 28 tháng 1, 2018-hơn 10.000 nhà nước đông dân thứ hai của Úc đã bị mắc kẹt mà không có quyền lực do sự đột biến trong nhu cầu năng lượng từ làn sóng nhiệt scorching rằng quá tải grid4. Blackout này được gây ra bởi một sự thất bại mạng lưới điện, hơn là thiếu nguồn cung cấp. Điều này xảy ra ít hơn một năm sau khi thành phố lớn nhất của Úc, Sydney, đã bị trúng blackouts trong một đợt nắng nóng có ảnh hưởng nhiều hơn 50.000 nhà. Những sự kiện này thường xảy ra trong một Heatwave dữ dội, nơi mà nhu cầu năng lượng có thể precipitously đỉnh cao như khách hàng quây lên điều hòa không khí của họ. Trong khi đó, điện lưới t&d và các nhà máy điện có kinh nghiệm giảm điện truyền dẫn và thế hệ do nhiệt độ môi trường xung quanh tăng lên. Trong tương lai rõ ràng của biến đổi khí hậu toàn cầu, các thành phố trên khắp thế giới dự kiến sẽ kinh nghiệm phát triển sự cố của thất bại Grid do thời tiết xấu, đẩy thêm vào vấn đề này. Từ heatwaves ở Úc và California để lạnh mùa đông spells ở đông bắc Hoa Kỳ, để cơn bão Katrina, Sandy, Rita hoặc Maria, chúng tôi chứng kiến lặp lại tập của thất bại Grid lớn do hệ thống không có khả năng thích ứng và hoặc hấp thụ các gián đoạn mang lại giới thiệu về khí hậu-thay đổi sự kiện gây ra.
Chi phí điện bất hợp lý:
US 14 tháng 4, 2016-một nghiên cứu đã được xuất bản bởi groundswell, một phi lợi nhuận năng lượng tái tạo đoàn Advocacy, chi tiết như thế nào chi phí điện là ngày càng nặng nề cho lớp làm việc Mỹ. Nghiên cứu báo cáo dưới 20 phần trăm của người có chi tiêu khoảng 10 phần trăm thu nhập của họ trên electricity5. Một vài lý do cho các chi phí cao lưới tập trung của điện như sau: (a) năm đến chín percent6, 7 của tổng số năng lượng sản xuất bị mất trong quá trình truyền tải điện và phân phối. Như đã thảo luận ở trên, những thiệt hại t&d được khuếch đại trong thời tiết phép thuật nóng do sức đề kháng ngày càng tăng trong các dây điện t&d và thiết bị như tăng nhiệt độ; (b) điện ở dạng AC là tương đối phức tạp và đòi hỏi nhiều nguồn tài nguyên hỗ trợ, được gọi là dịch vụ linh hoạt, để đảm bảo các quyền hạn giao tại các trang web khách hàng vẫn còn trong giới hạn chất lượng điện yêu cầu. Ví dụ về các dịch vụ phụ trợ sẽ là quy định tần số, quy định cấp điện áp, và phản ứng-quyền hạn. Thật không may, các dịch vụ phụ trợ yêu cầu cho AC dựa trên lưới tập trung là tốn kém và thường tài khoản cho ba đến bảy phần trăm của tổng số điện bill8; © Dịch vụ năng lực đảm bảo năng lực thế hệ năng lượng đầy đủ để duy trì độ tin cậy lưới trong thời gian nhu cầu cao điểm. Các dịch vụ năng lực hoặc dự trữ công suất chờ là bắt buộc bởi vì các mạng lưới điện hiện nay thiếu thời gian thực phối hợp của nhu cầu năng lượng khách hàng để cung cấp năng lượng của hệ thống. Nói cách khác, bởi vì quản lý thời gian thực của các nhu cầu năng lượng tại các trang web khách hàng là thiếu, các tập trung lưới mua năng lực thế hệ dư thừa để chờ chỉ trong trường hợp họ là cần thiết. Những dịch vụ này cũng có khả năng tốn kém và có thể thêm lên đến 15 phần trăm tổng số bill9. Những ví dụ này chỉ là một vài trong số những thiếu hiệu quả bẩm sinh và tốn kém của thiết kế lưới điện AC tập trung.
Khi bạn kết hợp những thách thức của thiên tai, tăng dân số, và biến đổi khí hậu, phương pháp tiếp cận mới để sản xuất năng lượng và phân phối là cần thiết hơn bao giờ hết. Đó là niềm tin của chúng tôi rằng các giải pháp cho những thách thức cũng nên tạo ra sự tăng trưởng sôi động và bền vững cho tất cả. The ai Grid Foundation (Foundation), một tổ chức phi lợi nhuận có trụ sở tại Singapore và một người biện hộ cho truy cập mở để phân cấp năng lượng tái tạo, chia sẻ tầm nhìn này. Quỹ đã phối hợp với các tổ chức toàn cầu và cộng đồng địa phương để phát triển các mô hình eloncity, một phương pháp tiếp cận trung tâm cộng đồng làm việc để giải quyết những thách thức này và phân cấp nguồn năng lượng tái tạo để đạt được một an toàn, khỏe mạnh, sống động và năng lượng công bằng trong tương lai. Mô hình eloncity xây dựng dựa trên bốn trụ cột chính:
(1) phân cấp kiến trúc thiết kế năng lượng tái tạo, trong đó bao gồm:
Một nền tảng blockchain cung cấp mở, bảo đảm và phân phối Ledger cho ghi âm hiệu quả của các giao dịch năng lượng trong cộng đồng trong một cách verifiably và Immutable. Các nền tảng blockchain cũng cho phép cộng đồng eloncity để thiết lập một bản ghi auditable để theo dõi các nguồn của thế hệ điện trong cộng đồng, đó là GHG-Việt hoặc không hóa thạch-nhiên liệu dựa. Việc theo dõi auditable của nguồn điện thế hệ là rất quan trọng để định giá điện dựa trên nguồn thế hệ, và cũng có thể theo dõi tiến bộ của cộng đồng về hướng de-carbonization.
Một hệ thống lưu trữ năng lượng pin thông minh (Bess) được triển khai trên các cơ sở khách hàng để hài hoà cung cấp điện địa phương-nhu cầu. Các Bess eloncity giảm nhẹ nhu cầu về năng lực tốn kém và các dịch vụ phụ trợ. Ngoài ra, Bess cũng giúp đỡ để san phẳng thế hệ tái tạo vào dự đoán, đáng tin cậy, và các nguồn tài nguyên tái tạo dispatchable.
Khách hàng-sited hoặc cộng đồng dựa trên thế hệ tái tạo, như PVS năng lượng mặt trời cùng với Bess thông minh nối mạng, có thể hoàn tất tất cả hoặc gần như tất cả các nhu cầu năng lượng địa phương. Các địa phương sản xuất quyền hạn tái tạo sẽ loại bỏ, hoặc giảm đáng kể, sự cần thiết phải vận chuyển từ xa tạo ra điện thông qua phức tạp bao la và thường dễ bị tổn thương mạng lưới t&d tập trung, trong khi đồng thời tránh thiệt hại năng lượng từ truyền tải đường dài của các quyền hạn sản xuất từ xa cho các trang web khách hàng.
Một cộng đồng DC mạng lưới điện sử dụng điện DC tái tạo hiệu quả hơn bằng cách giảm thiểu các thiệt hại từ AC-DC lặp lại chuyển đổi, trong khi loại bỏ sự cần thiết phải tốn kém các dịch vụ phụ trợ điện AC. Điện trong DC mẫu đơn giản hơn nhiều so với đối tác AC của nó. Ví dụ, DC điện không đòi hỏi phức tạp và tốn kém hỗ trợ như quy chế tần số hoặc dịch vụ năng lượng phản ứng. Các đề xuất của eloncity của địa phương DC Power Grid bao gồm trình lập lịch dcbus rằng dàn các nhu cầu điện cộng đồng cung cấp. Vai trò của lịch trình địa phương này tương đương với các nhà điều hành hệ thống độc lập, nhưng với lợi thế đáng kể của khả năng cân bằng nhu cầu năng lượng địa phương và nguồn cung cấp tại các cấp độ cơ sở khách hàng cá nhân trong các hạt cao thời gian Giải quyết. Tóm lại, các địa phương DC lưới và dcbus Scheduler, cùng với Bess nối mạng, sẽ loại bỏ sự cần thiết cho các dịch vụ phụ trợ tốn kém, trong khi loại bỏ các tổn thất từ AC-DC lặp đi bộ chuyển đổi-AC. Tất cả những đổi mới kỹ thuật cuối cùng nhằm mục đích giảm chi phí của điện giao cho người tiêu dùng năng lượng.
(2) cộng đồng-driven quy hoạch và thực hiện đảm bảo sự thành công lâu dài của sự chuyển đổi của cộng đồng vào trong tương lai bền vững, tái sinh năng lượng. Do thực tế là cộng đồng và con cái của họ phải sống với năng lượng này trong tương lai, nó là bắt buộc rằng cộng đồng đã hoạt động tham gia vai trò trong việc xác định và tạo ra tương lai năng lượng mới.
(3) hiệu suất dựa trên và tự tài trợ tài chính là rất quan trọng trong huy động vốn thị trường tư nhân để nhiên liệu rộng quy mô nhận con nuôi của phân cấp năng lượng tái tạo. Quỹ sẽ cộng tác với các đối tác tài chính, cơ quan chính phủ, và các bên liên quan khác để thiết lập các quỹ cho vay quay vòng. Các quỹ cho vay quay vòng mục tiêu là đóng góp cho chi phí vốn trả trước cần thiết cho việc bắt đầu dự án trong các cộng đồng mà thiếu truy cập vào tài trợ như vậy. Hiệu suất dựa trên các dự án sẽ chứng minh thành tích của họ bằng việc sản xuất thực tế và có ý nghĩa hóa đơn tiết kiệm năng lượng cho các hội viên cộng đồng trong khi tạo ra các yêu cầu trở lại-đầu tư để trả lại các khoản vay khởi động. Các khoản vay hoàn trả sẽ được sử dụng để tài trợ cho các dự án eloncity tiếp theo.
(4) một khuôn khổ công bằng quy định tạo điều kiện cho thị trường mở là cần thiết cho giảm nhẹ các quyền hạn thị trường hiện đang mất cân bằng, bảo vệ người tiêu dùng năng lượng, hỗ trợ nền kinh tế địa phương, và unleashing đổi mới thị trường. Khuôn khổ quy định phải đảm bảo tiếp cận thị trường công bằng cho người chơi thị trường sáng tạo và hướng dẫn thị trường-driven giải pháp để cung cấp: (a) an toàn cho cộng đồng và những người sống và làm việc trong nó, (b) dịch vụ năng lượng đáng tin cậy hỗ trợ cộng đồng sống động phát triển trong các mặt của biến đổi khí hậu, © chi phí-dịch vụ năng lượng có hiệu quả được giá cả phải chăng cho tất cả, đặc biệt là các gia đình có thu nhập thấp, (d) duy trì sự thành công của cộng đồng chuyển tiếp vào trong tương lai khỏe mạnh và an toàn tái tạo năng lượng để đảm bảo không có cộng đồng sẽ bị bỏ lại phía sau như thế giới tăng tốc vào các mô hình năng lượng tái tạo sạch.
Các thị trường tiềm năng cho các giải pháp eloncity sẽ là bất kỳ khu vực đang được phục vụ bởi nhiên liệu hóa thạch và hạt nhân cung cấp tập trung lưới. Tuy nhiên, nền tảng sẽ tập trung vào các khu vực thiên tai dễ bị và nông thôn trong giai đoạn phát triển thị trường ban đầu bởi vì các khu vực này: (a) có nhiều tổn thương đến sự gián đoạn dịch vụ điện; (b) thông thường thiếu năng lực địa phương để lên kế hoạch và tạo ra tương lai an toàn, khỏe mạnh, an toàn và bền vững; và © là khó khăn để tiếp cận và underserved cộng đồng thường được nhận lại phía sau. Đồng thời, nền tảng sẽ cộng tác với các tiện ích lớn trong các khu vực đô thị dày đặc để cung cấp mô hình tập trung eloncity để giải quyết các khu vực dịch vụ địa phương bị ràng buộc. Tương tự như ví dụ về điện lưới Melbourne Blackout trong các đợt heatwaves, các khu vực đã được hạn chế không có khả năng t&d đầy đủ để nhập khẩu cần thiết cung cấp điện. Các giải pháp truyền thống sẽ tốn kém lưới cơ sở hạ tầng nâng cấp và tái Ủy ban của các hóa thạch bẩn-nhiên liệu hoặc các nhà máy điện hạt nhân nguy hiểm. Mặt khác, các mô hình eloncity sản xuất năng lượng tái tạo tại địa phương cho tiêu dùng địa phương, do đó phủ định sự cần thiết phải nhập khẩu từ xa năng lượng sản xuất thông qua tốn kém và thường dễ bị tổn thương mạng t&d.
Các lộ trình thực hiện eloncity được phân chia thành ba giai đoạn chính: trong suốt giai đoạn 1, Quỹ đã trải qua bốn năm cuối cùng cộng tác với một liên minh của các cộng sự toàn cầu để phát triển các công nghệ xây dựng khối chính cho mô hình eloncity. Những nỗ lực hợp tác đã phát triển thành công và thương mại đưa ra thông minh Bess nối mạng, phần mềm quản lý năng lượng, thiết bị DC và khách hàng-sited năng lượng tái tạo máy phát điện. Những công nghệ xây dựng khối đã cho phép triển khai thành công của vài trăm tòa nhà tự đủ. Trong giai đoạn 2, trong vòng 18 đến 24 tháng, quỹ sẽ cộng tác với các cơ quan năng lượng của chính phủ, các tổ chức nghiên cứu và giáo dục, các cơ quan công cộng, chính quyền địa phương, Tiện ích địa phương, đối tác công nghệ toàn cầu, đối tác tài chính, Các tổ chức dựa trên cộng đồng, và các thành viên cộng đồng để quy mô mô hình thể loại eloncity trong các cộng đồng ở Bắc Mỹ, Châu Mỹ Latin, và Châu á. Các mô hình eloncity sẽ được hội nhập của các công nghệ khối giai đoạn-1: với bốn khối xây dựng bổ sung: giao thức blockchain để hỗ trợ các giao dịch năng lượng phân cấp (eloncity Protocol), phát triển năng lực cộng đồng lập kế hoạch và thực hiện các dự án năng lượng phân cấp dựa trên cộng đồng, hoạt động dựa trên dự án tài chính với tài trợ cho vay quay vòng, và một khuôn khổ phân cấp quy định để hỗ trợ thị trường-driven decarbonization. Các trang web thí điểm sẽ được trong các khu vực địa lý đa dạng để chứng minh sự sao chép của thiết kế Universal của eloncity trong cuộc họp các nhu cầu duy nhất của các thị trường đa dạng của địa phương. Key đầu ra của giai đoạn 2 sẽ là công thức cho sao chép mô hình eloncity, dựa trên sự tổng hợp của các bài học từ các dự án thí điểm. Quỹ sẽ công bố thực tiễn tốt nhất, bài học học, và quy trình thực hiện dự án để hỗ trợ cộng đồng toàn cầu trong việc áp dụng và thực hiện các mô hình eloncity. Trong giai đoạn 3, quỹ sẽ tập trung vào chuyển đổi thị trường đại chúng để nở nhanh chóng các mô hình eloncity cho tất cả các thị trường toàn cầu nhắm mục tiêu. Thông tin chi tiết hơn sẽ được cung cấp tại eloncity sắp tới Whitepaper và các trang web Eloncity.
http://eloncity.io/?utm_source=Content&utm_medium=Bounty&utm_campaign=B000037
https://t.me/KrypitalBounty
https://t.me/Eloncity
https://t.me/KrypitalNews