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Microgeneration

Microgeneration ist ein Begriff, der typischerweise verwendet wird, um eine Art von Generator zu beschreiben, der Energie aus erneuerbaren Quellen nutzt, um ein Haus, ein Geschäft oder einen anderen lokalen Stromverbraucher mit Strom zu versorgen. Abhängig vom Standort eines Benutzers und den staatlichen Gesetzen in diesem Bereich können Systeme unterschiedlicher Größe unter die Klassifizierung eines Mikrogenerators fallen oder auch nicht. Mikrogeneratoren sind entweder „netzgekoppelt“ oder „netzunabhängig“. „Off-Grid“ -Mikrogeneratoren verwenden Batterien, um die Differenz zwischen der elektrischen Last und dem erzeugten Strom auszugleichen. „Netzgekoppelte“ Mikrogeneratoren haben keine oder andere Speichergeräte und nutzen das Stromnetz, um diesen Unterschied auszugleichen.

Typen

Beispielhafte Konfiguration eines Mikrogenerationssystems, das eine Mikrowindturbine, eine PV-Anlage und eine Energiespeichereinheit umfasst..

Zu den verschiedenen Mikrogenerationssystemen, die typischerweise verwendet werden, gehören Solaranlagen, Mikrowindturbinen, Kraft-Wärme-Kopplungssysteme und Kleinwasserkraftwerke. Strom, der von diesen Systemen erzeugt wird, ist typischerweise Gleichstrom (DC) und muss vor der Verwendung in einem Haus in Wechselstrom (AC) umgewandelt oder in das Stromnetz exportiert werden. Dies wird durch die Verwendung eines Geräts erreicht, das als Wechselrichter bezeichnet wird.

Netzgekoppelt

Ein netzgekoppelter Mikrogenerator bedeutet, dass er nicht nur an eine Last wie ein Haus angeschlossen ist, sondern auch an das Stromnetz und einen bidirektionalen oder „intelligenten“ Stromzähler angeschlossen ist. Dies ermöglicht es dem Eigentümer einer Anlage, überschüssigen Strom zurück ins Netz zu exportieren und eine finanzielle Entschädigung zu erhalten. Die Netzanbindung bietet auch die Gewissheit, dass ein Haus unabhängig von den Wetterbedingungen immer Zugang zu Strom hat. Wenn das Mikrogenerationssystem aufgrund des Mangels an Sonne oder Wind keine Energie produziert, bezieht es Strom aus dem Netz, um den Bedarf des Eigentümers zu decken. Es ist jedoch zu beachten, dass im Falle eines Netzausfalls wie eines Stromausfalls netzgekoppelte Mikrogeneratoren als Sicherheitsmerkmal automatisch heruntergefahren werden, um zu verhindern, dass elektrische Leitungen mit Strom versorgt werden, von denen angenommen wird, dass sie ausfallen und sicher zu betreiben sind. Netzgekoppelte Mikrogenerationssysteme mit Batterieunterstützung sind in der Lage, durch Netzausfall weiter zu arbeiten, aber typischerweise nur kritische oder Notlasten wie Sumpfpumpen, Gefriergeräte und Ofenventilatoren zu betreiben.

Netzunabhängig

Ein Mikrogenerator, der nicht an das Netz angeschlossen ist, wird typischerweise an einen Energiespeicher wie eine Batterie angeschlossen. Anstatt überschüssigen Strom ins Netz zu exportieren, wird der Strom in einer Batterie für die zukünftige Verwendung gespeichert, wenn keine Ressourcen für die Stromerzeugung (Sonne oder Wind) verfügbar sind. Ein Nachteil dieses Ansatzes besteht darin, dass während der Spitzenproduktionszeiten eine Batterie vollständig aufgeladen werden kann und überschüssiger Strom verschwendet wird, da er nicht gespeichert werden kann. Die Batteriespeicherkapazität ist ebenfalls ein Problem, da die Batterie darauf beschränkt ist, genügend Strom für einen begrenzten Zeitraum zu speichern. Während der Wintermonate, in denen Solar- und Windpotenzial fehlt, reicht das System möglicherweise nicht aus, um den elektrischen Bedarf zu decken, was zu einem Backup-Benzin- oder Dieselgenerator führt.

Wirtschafts- und Umweltprüfung

Die Mikrogeneration bietet Hausbesitzern eine einzigartige Möglichkeit, nicht nur grüne Energie zu erzeugen, sondern auch ihre direkten Energiekosten zu subventionieren. Durch den Einsatz von Solar-, Wind- und Kraft-Wärme-Kopplungssystemen in ihren Häusern können Verbraucher den Energieverbrauch ihres Hauses senken und ihre Stromkosten subventionieren.

Die Stromkosten

Mikrogenerationssysteme haben typischerweise lange Amortisationszeiten, was von vielen Verbrauchern als Nachteil angesehen wird. Obwohl die Preise mit den Fortschritten in den Mikrogenerationstechnologien und der gestiegenen Nachfrage weiter sinken, können die hohen Anfangskapitalkosten für viele Haus- oder Geschäftsinhaber unattraktiv sein. Finanzierungsmöglichkeiten und staatliche Subventionen können jedoch dazu beitragen, diese Barriere zu verringern. Obwohl es mehrere Jahre dauern kann, bis sich Mikrogenerationssysteme amortisiert haben, haben viele Systeme eine Garantie von 10 bis 25 Jahren.

Umweltbelastung

Die Mikrogeneration gilt aufgrund ihrer minimalen Lebenszyklusemissionen als umweltfreundliche Technologie bei der Stromerzeugung. Zum Beispiel emittieren Photovoltaik- und Windkraftanlagen beim Betrieb kein Kohlendioxid oder andere Gase, da sie Energie aus Sonne und Wind zur Stromerzeugung nutzen. So entstehen beim Betrieb von Mikrogeneratoren nur minimale oder gar keine Emissionen. Emissionen treten jedoch bei der Herstellung, dem Versand und dem Recycling / der Entsorgung dieser Technologien auf, was zu Treibhausgasemissionen im Lebenszyklus von 8-20 g CO2 / kWh für Wind und 30-80 g CO2 / kWh für Solar führt. Zum Vergleich: Die Werte für die Erdgas- und Kohleverstromung betragen 500 g CO2/kWh bzw. 1000 g CO2/kWh.

Weiterführende Literatur

  • Kleinwasserkraftwerke
  • Mikrowindkraftanlage
  • Energieeffizientes Gebäudedesign
  • Kraft-Wärme-Kopplung
  • Stromnetz
  • Oder erkunden Sie eine zufällige Seite
  1. ORGANIC POWER LIMITED, „Kohlenstoffarme Energiequellen. Micro Generation“, 2012. . Verfügbar: http://www.organicpower.ie/micro_generation.php. .
  2. „Photovoltaik“, “ Clean Energy Assoc. Br. In: Columbia, vol. 1.
  3. Zwischenstaatlicher Ausschuss für Klimaänderungen, „Sonderbericht über erneuerbare Energiequellen und Klimaschutz.“ 2011, . Verfügbar: https://www.ipcc.ch/pdf/special-reports/srren/SRREN_FD_SPM_final.pdf.

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