211service.com
Metrotreinen om stroom op te wekken voor het elektriciteitsnet
De Vervoersautoriteit in Zuidoost-Pennsylvania (SEPTA), dat het transitsysteem in Philadelphia beheert, test een slimme elektriciteitsnetwerktechnologie die de elektriciteitsrekening met wel 40 procent kan verlagen en miljoenen dollars per jaar kan genereren.
Uitschakelen: Een nieuw project zal energie benutten van metro's zoals deze op de Market-Frankford Line in Philadelphia.
Een enorme batterij die is geïnstalleerd in een van de onderstations van de autoriteit, zal elektriciteit opslaan die wordt gegenereerd door de remsystemen van treinen (omdat de treinen de wielen vertragen, generatoren aandrijven). De batterij zal treinen helpen versnellen, het stroomverbruik verminderen en ook extra stroom leveren die kan worden terugverkocht aan het regionale elektriciteitsnet. Het proefproject, waarbij een van de 38 onderstations in het transitsysteem betrokken is, zal naar verwachting $ 500.000 per jaar opleveren. Dit cijfer zou vermenigvuldigen als de batterijen op andere onderstations worden geïnstalleerd.
Het project laat zien hoe OV-agentschappen die krap bij kas zitten en grote metro's en elektrische spoorsystemen exploiteren, een nieuwe bron van inkomsten kunnen vinden door gebruik te maken van het slimme netwerk. Het benadrukt ook een manier waarop het slimme netwerk energie kan besparen, stroomuitval kan voorkomen en meer hernieuwbare energie kan opnemen.
Verschillende energiebedrijven experimenteren al met het gebruik van grote batterijen om fluctuaties in de elektriciteitsvoorziening weg te werken, het elektriciteitsnet op de juiste frequentie te laten werken en stroomuitval te voorkomen. In het nieuwe proefproject zal dit soort batterijtechnologie worden gecombineerd met software van een in Philadelphia gevestigd smart grid-bedrijf genaamd Viriditeit Energie .
De software beslist hoe het vermogen dat in de batterij is opgeslagen, wordt toegewezen om treinen aan te drijven en pieken in het stroomdistributienetwerk van SEPTA weg te werken. SEPTA kan het overtollige vermogen ook verkopen aan verschillende elektriciteitsmarkten, afhankelijk van een aantal factoren, waaronder wat het meest winstgevend is.
Het proefproject, dat Viridity volgende zomer verwacht te voltooien, zal gebruik maken van de regeneratieve remcapaciteiten van de metro's van Philadelphia. Deze systemen zetten kinetische energie om in elektriciteit als de trein afremt. In het bestaande systeem, zonder de batterij, kan die stroom worden teruggestuurd naar het stroomdistributiesysteem van SEPTA en worden gebruikt om een andere trein te helpen accelereren, maar alleen als deze tegelijkertijd versnelt terwijl de stroom wordt opgewekt, zegt Laurie Actman, directeur van overheidsrelaties en bedrijfsontwikkeling bij Viridity. Anders gaat die kracht verloren.
Het terugleveren van energie aan het elektriciteitsnet zou waardevoller kunnen zijn dan het te gebruiken om treinen aan te drijven. Netbeheerders moeten vraag en aanbod in evenwicht houden. Dit doen ze nu door signalen te sturen naar centrales die hebben afgesproken om op minder dan volledige capaciteit te werken, zodat de centrales snel het vermogen kunnen verhogen of verlagen, soms voor slechts enkele seconden per keer. Maar het kost tijd voor elektriciteitscentrales om het vermogen op en neer te zetten, wat het voor netbeheerders moeilijk kan maken om fluctuaties in de vraag bij te houden. Een batterij kan bijna onmiddellijk stroom leveren, zegt Kevin Morelock, directeur IT en projecten bij Viridity.
Het leveren van korte stroomstoten in reactie op signalen van netbeheerders is een dienst die frequentieregeling wordt genoemd. Op momenten dat de elektriciteitsprijzen hoog zijn, zoals op warme dagen wanneer de vraag hoog is, kan het lucratiever zijn om te stoppen met het aanbieden van frequentieregeling en in plaats daarvan gewoon stroom terug te verkopen aan het net.
Het proefproject, dat wordt gefinancierd door een subsidie van $ 900.000 van de Pennsylvania Energy Development Authority , wordt geconfronteerd met twee primaire technische uitdagingen. De eerste is het selecteren van een batterij die snel elektriciteit kan absorberen en ontladen, mogelijk voor honderdduizenden cycli, zegt Morelock. Viridity evalueert momenteel verschillende batterijtechnologieën, zoals loodzuur (dat goedkoop is, maar niet duurzaam) en lithium-ion (dat wordt ontwikkeld door bedrijven zoals AltairNano en A123-systemen ).
De andere uitdaging is het ontwikkelen van software die snel gegevens uit het systeem van SEPTA en van verschillende elektriciteitsmarkten kan analyseren en kan beslissen hoe de opgeslagen energie het beste kan worden gebruikt. Viridity heeft al vergelijkbare software ontwikkeld voor het beheer van gebouwen, het afnemen van stroom uit zonnepanelen of het matigen van de stroomvraag van airconditioningsystemen en andere belastingen om het net te helpen stabiliseren.
Mark Duval , zegt de directeur van elektrisch vervoer en energieopslag bij het Electric Power Research Institute in Palo Alto, CA, dat het project een agressief doel heeft gesteld voor energiebesparing. Maar veel zal afhangen van hoeveel regeneratief remvermogen kan worden benut, zegt hij, en winstgevendheid zal afhangen van de kosten van de batterijen, hoewel deze kosten de komende jaren snel zullen dalen. Goed dat ze dit onderzoeken. Wat ze leren, kan andere vervoersbedrijven helpen, zegt hij.