Von Steven Shackell
Im Oktober 2019 führten Waldbrände in Nordkalifornien zu einer mehrtägigen vorsorglichen Abschaltung des Hauptstromnetzes in Humboldt County. Leider gab es in Humboldt County mehrere Einwohner, deren Leben von medizinischen Geräten abhängig war, die mit Strom betrieben wurden. Zum Glück konnte das Blue Lake Rancheria-Mikronetz diese Einwohner mit Strom versorgen und ihnen so das Leben retten.
Mikronetze verändern die Art und Weise, wie wir Strom erzeugen, verteilen und verbrauchen. Dieser Artikel beschreibt die Grundlagen von Mikronetzen und die Vorteile einer dezentralen Energiegewinnung und -verteilung.
Was ist ein Mikronetz?
Ein Mikronetz ist ein kleines, lokales Energiesystem, das unabhängig vom oder in Verbindung mit dem primären Energienetz betrieben werden kann. Aufgrund der weit gefassten Definition unterscheiden sich Mikronetze hinsichtlich der Größe erheblich. Sie können von einem einzelnen Privathaus bis zu einer ganzen Stadt mit Zehntausenden von Gebäuden reichen.
Das entscheidende Merkmal eines Mikronetzes ist seine Fähigkeit, unabhängig zu funktionieren und bei einer Naturkatastrophe, einem Netzausfall oder einem geplanten Ausfall schnell vom primären Stromnetz getrennt werden zu können. Die Widerstandsfähigkeit von Mikronetzen ist für kritische Einrichtungen wie Krankenhäuser, Rettungsdienste, Militärbasen, Rechenzentren und Produktionsanlagen von unschätzbarem Wert.
Darüber hinaus können Mikronetze unabhängig eigenen Strom produzieren. In den meisten, aber nicht in allen Fällen werden für die Stromerzeugung in Mikronetzen hoch effiziente und umweltfreundliche Energiequellen genutzt. Diese Quellen erzeugen, speichern und verteilen gemeinsam Strom in der Versorgungsregion des Mikronetzes. Zum Beispiel betreibt die University of Colorado in Boulder ein Mikronetz in Boulder County und versorgt Dutzende von Gebäuden, Forschungseinrichtungen und Wohnheimen mit Strom, um die Energieresilienz auf dem Campus zu verbessern und die Kohlenstoffemissionen zu reduzieren.
Die Rolle der Energiegewinnung in Mikronetzen
Seit der industriellen Revolution dienen fossile Brennstoffe als primäres Mittel zur Stromerzeugung. Kohle- und Gaskraftwerke sind jedoch groß, teuer und von einem zentralisierten Energieerzeugungsmodell abhängig.
Die dezentrale Energiegewinnung stellt eine entscheidende Komponente jedes Mikronetzes dar und umfasst die Erfassung und Speicherung nachhaltig erzeugter Energie aus der Umgebung. Für die Energiegewinnung in einem Mikronetz werden mehrere Technologien verwendet.
Gewinnung von Solarenergie
Sonnenkollektoren sind außerordentlich skalierbar. Die Systeme reichen von Mikronetzen auf Einzelplatinenebene bis zu Megawatt-Solarparks. Die Gewinnung von Solarenergieermöglicht in Verbindung mit fortschrittlichen Batterietechnologien Smart Grids und Mikronetze weltweit. Diese überreichlich vorhandene, saubere Energie kann tagsüber Strom erzeugen, für die Nacht und für Tage ohne Sonne in Batterien gespeichert werden und in verschiedenen Größenordnungen für eine vollständig unabhängige Energieresilienz sorgen. Schalttechnologien für Akkuladegeräte wie BQ255 von TI ermöglichen ein nahtloses und beinahe direktes Umschalten zwischen Solar- und Batterieenergie.
Gewinnung von Windenergie
Technologien zur Gewinnung von Windenergie werden im Allgemeinen in kommunalen Mikronetzen eingesetzt und nutzen Windturbinen, die die kinetische Energie des Windes erfassen. Die Gewinnung von Windenergie ist besonders für Mikronetze in Regionen mit konstanten Windverhältnissen nützlich. Windenergie wird am häufigsten als intermittierende ergänzende Energiequelle genutzt. Windturbinen können unterschiedlich groß sein, wobei die größte Windturbine ausreichend Strom für 80.000 Einwohner für ein ganzes Jahr produziert.
Gewinnung thermischer Energie
Systeme zur Gewinnung thermischer Energie sind stärker regional begrenzt als Windkraftanlagen, da sie nur in Regionen mit hoher geothermischer Aktivität existieren können. In diesen Gebieten kann mit thermischer Energie jedoch ein konstanter, zuverlässiger Strom für Mikronetze erzeugt werden. Island beispielsweise erzeugt mehr als 20 % seines Stroms und beinahe die gesamte Wärme aus geothermischer Aktivität. Die Hauptstadt Reykjavík betreibt ein Mikronetz, in dem 95 % der Heizwärme und 25 % des Stroms aus geothermischer Energie stammen.
Mikronetze – der Strom der Zukunft
Mikronetze stehen beim Übergang zu einer nachhaltigen und zuverlässigen Energieinfrastruktur an vorderster Front. Mit dem Aufkommen einer nachhaltigen Gewinnung und Speicherung von Energie entfällt die Notwendigkeit für zentralisierte Megakraftwerke. Diese Möglichkeit der nachhaltigen Gewinnung und Speicherung spielt heute eine entscheidende Rolle bei der Einführung dezentraler Mikronetze auf der ganzen Welt. Während sich die Gesellschaft inmitten der Herausforderungen durch den Klimawandel und die vielfältige Energielandschaft weiterentwickelt, bieten Mikronetze eine vielversprechende, skalierbare und nachhaltige Lösung ohne negative Auswirkungen auf die Verfügbarkeit von Energie.
Ähnliches Produkt:
Ähnliches Produkt:
