에너지 시스템 혁신을 선도한 10년

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NREL 에너지 시스템 통합 시설의 첫 10년 동안의 10가지 혁신 살펴보기

에너지 시스템 통합 시설(ESIF)이 2013년 9월에 가동된 날 이미 역사를 만들었습니다. 건축학적 경이로움인 ESIF의 디자인은 해당 시설에서 선보일 과학, 즉 도메인 교차, 데이터 주입, 근본적으로 효율적인 에너지 시스템 과학과 일치했습니다. 미국 에너지부 국립 재생 에너지 연구소(NREL)의 사우스 테이블 마운틴 캠퍼스 가장자리에 있는 6억년 된 용암류 옆에 건설된 ESIF는 연구, 건물 및 장비가 함께 진화하는 살아있는 실험실이 되었습니다.

지난 10년 동안 NREL의 ESIF는 중추적인 청정 에너지 기술을 배양해 왔으며 전 세계가 이러한 기술을 통합할 수 있도록 준비했습니다. ESIF와 그 직원은 지역 사회와 국가가 기록적인 양의 재생 가능 에너지에 도달하고 기업이 에너지 통합의 혁신적인 이점을 탐색하도록 도왔습니다.

사용자 시설로서 ESIF는 긴밀한 협력 흐름을 유지해 왔습니다. 다양한 규모와 범위의 파트너는 ESIF 생태계의 솔루션을 엔지니어링하고, ESIF의 데이터 및 컴퓨팅 도구를 활용하여 발견을 촉진하거나, 말 그대로 모든 액세스 R&D를 위한 장비 간에 자체 인력과 운영을 이동했습니다. 이제 ESIF가 NREL의 Flatirons Campus와 기능을 통합하여 세계적 수준의 통합 에너지 시스템에 대한 고급 연구(ARIES) 플랫폼을 형성함에 따라 ESIF 통합 연구 브랜드는 더욱 높아질 것입니다.

지난 10년 동안 ESIF의 가장 지속적인 성과 중 일부를 회상하고 기념하기 위해 다음 목록에는 특별한 순서 없이 ESIF의 완전한 독창성, 예측 및 지속적인 중요성을 나타내는 10가지 발전이 요약되어 있습니다. 이러한 성과로 인해 ESIF가 없었다면 재생에너지가 어디 있었을지 상상하기 어렵습니다.

최초의 ESIF 파트너 중 한 명이 어려운 문제를 안고 도착했습니다. Hawaiian Electric Company는 재생 에너지를 그리드에 연결하는 장치인 인버터에 대한 새로운 안전 제어에 직면했고 시급히 요구했습니다. ESIF 엔지니어는 루프에 인버터가 포함된 실험실에서 하와이 시스템을 시뮬레이션하여 그리드 전압을 안정화하는 데 적합한 제어를 권장했습니다. 이러한 발견은 수입 연료에 대한 의존도를 줄이는 다른 섬들의 플레이북이 되었습니다.

인버터 국립 재생 에너지 연구소(NREL)를 만나보세요 | (유튜브)

그것은 시작에 불과했습니다. 오늘날에도 거의 동일한 작업이 계속되고 있으며 규모가 더 큽니다. 이제 엔지니어들은 "100% 인버터 기반 리소스로 시스템을 어떻게 관리할 수 있습니까?"라고 묻고 있습니다. 이는 점진적으로 발전하는 ESIF 실험을 통해서만 가능한 목표입니다. ESIF는 오늘날의 그리드 상호 연결을 위한 인버터 표준을 확립하는 데 도움을 주었고 나중에 옥상 태양광 애플리케이션을 간소화하기 위해 인버터 설정점을 구성하는 R&D 100 수상 경력의 제품을 지원했습니다. 캘리포니아 유틸리티 회사는 옥상 태양광 발전에 대한 관심을 유지하기 위해 도구를 배포했을 때 몇 주가 아닌 몇 분 만에 신청 처리를 시작했습니다. 현대 마이크로인버터 설계조차도 초기 ESIF 프로젝트에 어느 정도 기여를 했습니다.

지난 10년 동안 ESIF를 통해 연구자들은 초현실 시뮬레이션에서 인버터 제어를 설계하고 구현할 수 있었습니다. 이러한 기능은 그 어느 때보다 수요가 높으며 ARIES는 ESIF의 검증 기능을 새로운 물리적 및 가상 가능성으로 확장합니다.

ESIF를 일찍 방문한 사람은 비상 상황이나 군사 전초기지에 적합한 모바일 마이크로그리드 형성 시스템을 포함하는 미래 지향적이고 투명한 CUBE를 떠올릴 것입니다. 가전제품 제어가 수상 경력에 빛나는 스마트 홈 소프트웨어로 발전한 주방 테스트 베드도 있습니다. 이는 에너지 시스템의 새로운 차원, 즉 그리드 가장자리에서의 제어 가능성을 위한 탐구 프로젝트였습니다.

Borrego Springs 마이크로그리드는 타사 태양광 시설에 연결하여 마을에 전력을 공급할 수 있습니다. NREL을 통해 San Diego Gas & Electric Company의 사진 제공.