Små samfund kunne købe, sælge og spare penge på el lige nu. Her er hvordan

Globalt skifter elsektoren fra store, centraliserede net drevet af fossile brændstoffer til mindre og smartere vedvarende lokale netværk.

Et område af stor interesse er "energiarbitrage", som giver brugerne mulighed for at købe og opbevare elektricitet, når det er billigere, og sælge eller bruge det, når omkostningerne er høje.

Men Aotearoa New Zealand er langsom til at tage dette op - selvom det er en afgørende del af overgangen til en kulstoffri fremtid. Hvorfor er dette?

Små grid-teknologier og -infrastruktur er stadig i den eksperimentelle fase, idet de testes for effektivitet og ønskværdighed af forskellige opsætninger, ejerskabsmodeller og kommercielle arrangementer. Og intelligente energistyringssystemer, der kan give en forudsigelig prognose for markedsdynamikken, bruges ikke i vid udstrækning.

For bedre at forstå denne dynamik har vi modelleret et teoretisk "mikrogrid" i en boligafdeling, Totarabank, på nordøen Aotearoa.

Vi brugte modellen til at forudsige det forventede kommercielle afkast fra investering i mikronet og til at låse op for potentielle indtægtsstrømme fra energiarbitrage.

Smart planlægning af batterier

Energiarbitrage kræver batterilagring og intelligent kontrol for at få mest muligt ud af et lokalt vedvarende energisystems produktion.

Dette kan opnås ved at forudsige det fremtidige elforbrug på kort sigt og koble dette til spotstrømprisen på markedet. Sofistikerede realtidscontrollere beslutter derefter, om det lokale system skal lagre eller sælge til markedet (eller gemme og sælge senere).

Batteriopbevaringssystemer kan variere i størrelse, fra batterier i lokalsamfundsskala, der forsyner et nabolag til batterier i en flåde af elektriske køretøjer (EV'er). De grundlæggende kontrolprocesser, der kræves for at opnå et optimalt resultat, er stort set de samme, bortset fra at fællesskabsbatterier er stationære, mens EV-batterier bevæger sig rundt.

Fællesskabsbatterier kan lagre elektricitet købt fra nettet i perioder uden for spidsbelastningsperioder og derefter aflade den i spidsbelastningsperioder. Kvarter med solenergi kan oplade samfundsbatterier midt på dagen, når der er rigeligt med solcelleproduceret elektricitet, og aflades under den dyrere aftentop.

EV-batterier kan bruges på samme måde ved at bruge billigere natpriser eller perioder med overskudsvind i løbet af natten til at lade op. Den energi, der er lagret i EV-batterier, kan derefter aflades til lokale belastninger eller sælges tilbage til nettet, når prisen er højest, hvilket skaber en ekstra indtægtsstrøm.

Modellering af investeringsafkast

I vores modellering antog vi, at de primære årsager til, at folk vil investere i ren energiteknologi, er bæredygtighed, energiuafhængighed og modstandsdygtighed. Vi mener, at energiarbitrage kan være en muliggører for kapitalintensive mikronet, i modsætning til en investering, der foretages på et rent kommercielt grundlag.

Specifikt overvejede vi et nettilsluttet mikronet, der integrerer solceller (PV) og vindmøller. Systemet er også understøttet af et fællesskabsbatteri og har en flåde på ti personlige elbiler, der skal betjenes.

Vi overvejede to scenarier:et med netarbitrage-indtægter og et uden.

Vores resultater tyder på, at indtægter, der er skaffet eksplicit fra energiarbitrage, kan reducere de samlede omkostninger ved systemet med mindst 12 %. For at sætte dette i perspektiv, for en typisk NZ$10 millioner bydækkende mikronetinvestering betyder dette $1,2 millioner i besparelser.

En anden interessant opdagelse var, at den tid, batterierne var i stand til at modstå kritiske belastninger under uplanlagte netafbrydelser, var længere omkring 16 timer om året sammenlignet med tilfældet uden intelligent styring. Dette er en bemærkelsesværdig fordel ved modstandsdygtighed.

Så hvad betyder denne form for analyse for dig? Hvis du er en del af et fællesskab, der er interesseret i at eje og drive et mikronet, har du nu beviser nok til at bede din udvikler om at overveje energiarbitrage, så fællesskabet kan deltage i elmarkedet og tjene penge.

Hvis du ejer en elbil og forsøger at få billigere natpriser, er dette en heads-up om fremtidige tilbud fra elforhandlere for at få dit lager på hjul til at fungere med køretøj-til-net-teknologien.

I det hele taget er energiarbitrage et glimrende værktøj til at yde støtte til investeringsbeslutninger om vedvarende energi og hjælpe med at styrke indtægtsprognoserne. + Udforsk yderligere

Integrering af elektriske køretøjer i nettet kan forhindre strømafbrydelser

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.