Nhiều khu vực trên toàn cầu đang tìm cách cung cấp nguồn điện phi truyền thống cho các khu dân cư, một phần trong nỗ lực làm cho nguồn cung cấp điện của cộng đồng trở nên đáng tin cậy và linh hoạt hơn. Sự phát triển ở Canada là một mô hình của cái được gọi là “cộng đồng lưới siêu nhỏ thông minh”.

Elexicon Energy, nhà phân phối điện thuộc sở hữu đô thị lớn thứ tư ở Ontario, cùng với nhà phát triển và xây dựng bất động sản Marshall Homes, và Opus One Solutions của Canada, một công ty công nghệ thông minh toàn cầu, đã hợp tác để tạo ra một cộng đồng thí điểm "lưới điện thông minh sống" có tên là Altona Towns . Dự án được hỗ trợ bởi Bộ Năng Lượng , Phát triển Miền Bắc của Ontario, trong khuôn khổ các chương trình lưới điện thông minh của cơ quan này.  

Vào tháng 5, các đối tác đã công bố dự án này là dự án lắp đặt lưới điện siêu nhỏ lồng nhau được lên kế hoạch đầu tiên ở Canada sẽ tích hợp một hệ thống năng lượng dân cư thông minh hoạt động toàn diện. Altona Towns sẽ “thử nghiệm, phát triển và tung ra thế hệ công nghệ tiếp theo có thể biến hệ thống phân phối điện thành lưới điện hiện đại, được kích hoạt kỹ thuật số”, theo các đối tác và cho biết dự án có thể cung cấp kế hoạch chi tiết cho việc sử dụng microgridds để cung cấp điện cho hàng nghìn ngôi nhà.  

Năng lượng mặt trời trên mái nhà, Bộ lưu trữ pin

Dự án phát triển Thị trấn Altona, đặt tại Pickering, Ontario, sẽ bao gồm năng lượng mặt trời trên mái nhà, bộ lưu trữ năng lượng pin lithium-ion, trạm sạc xe điện, hệ thống đo lường thông minh sáng tạo để sử dụng cho cộng đồng và nền tảng dịch vụ năng lượng phân phối tích hợp để kiểm soát và điều phối các thành phần của lưới vi mô. Các nhà phát triển cho biết dự án lưới điện siêu nhỏ là kết quả của bốn năm lập kế hoạch, thực hiện và lắp đặt công nghệ và thiết bị. Nó sẽ cung cấp cho chủ nhà khả năng phục hồi năng lượng và độ tin cậy cao hơn, đặc biệt là trong thời gian mất điện, đồng thời cung cấp một giải pháp thay thế thú vị cho các nguồn thông thường để cung cấp năng lượng sạch hơn, tiết kiệm hơn và thích ứng với các tác động của biến đổi khí hậu trong tương lai.

Craig Marshall, Giám đốc điều hành của Marshall Homes chia sẻ: “Thị trấn Altona được xây dựng để cung cấp nhà ở cho cộng đồng đang phát triển nhanh chóng của Pickering, Ontario. Để phù hợp với chính sách của tỉnh và thành phố trực thuộc trung ương khuyến khích tăng cường các khu vực đô thị hiện tại, nó đã được thiết kế như một khu nhà ở mật độ trung bình. Đó là trên bảng vẽ khi chúng tôi nghe về ý tưởng cho một dự án trình diễn lưới điện siêu nhỏ. Là một công ty xây dựng nhà có ý thức về môi trường với bề dày thành tích về thiết kế sáng tạo, tiết kiệm năng lượng, chúng tôi yêu thích ý tưởng và khả năng sự phát triển có thể đóng vai trò là chất xúc tác cho các cộng đồng tương tự trong tương lai. Các vấn đề kỹ thuật mà nó đã giải quyết - làm thế nào để một tiện ích tận dụng hiệu quả việc tạo và lưu trữ năng lượng phân tán trong tương lai? Đã thu hút sự chú ý của chúng tôi và chúng tôi muốn đóng một vai trò nào đó, nếu có thể, cho cộng đồng và cho trẻ em của chúng tôi. ”

Dự án bao gồm 27 căn nhà phố - trong trường hợp này là 27 khách hàng sử dụng điện, với số lượng cư dân không kể xiết. Lưới điện siêu nhỏ sử dụng các tấm pin mặt trời từ Solera, pin từ Tesla và bộ sạc EV từ SWTCH Energy có trụ sở tại Ontario, một công ty cung cấp các giải pháp quản lý năng lượng và sạc EV được thiết kế đặc biệt cho các khu vực đô thị mật độ cao.

Tích hợp năng lượng sạch

Falguni Shah, Phó chủ tịch Công nghệ và Đổi mới tại Elexicon Energy nói  với Tạp Chí POWER: “Cộng đồng thông minh lồng vào nhau của Elexicon là một dự án lưới điện siêu nhỏ sáng tạo sẽ tích hợp thành công nhiều nguồn năng lượng sạch dân dụng trong khi tối đa hóa hiệu suất tải và mức sử dụng năng lượng cho khách hàng của chúng tôi. Microgrid cộng đồng là cơ hội lý tưởng để Elexicon làm nổi bật hơn nữa và tăng cường tích hợp năng lượng tái tạo với hoạt động microgrid vào cảnh quan năng lượng của Ontario. Đây cũng là bước quan trọng trong việc phát triển một hệ thống cho phép bổ sung các microgrid vào lưới điện phân phối tiện ích, nhằm cải thiện chất lượng cuộc sống cho khách hàng, độ tin cậy và khả năng phục hồi của lưới điện ”.

Shah cho biết Elexicon Energy sẽ thu thập những hiểu biết và bài học kinh nghiệm từ việc triển khai lưới điện siêu nhỏ, bắt đầu từ trạm biến áp phân phối đến cộng đồng địa phương, thông qua việc sử dụng GridOS, nền tảng phần mềm quản lý năng lượng phân tán của Opus One. GridOS có tính mô-đun, có thể mở rộng và tích hợp với các hệ thống dữ liệu hiện có để hỗ trợ các nguồn năng lượng phân tán, bao gồm sản xuất tái tạo, lưu trữ năng lượng và đáp ứng nhu cầu. Nền tảng này cũng tạo điều kiện thuận lợi cho việc quản lý các microgrid để giúp cung cấp khả năng phục hồi của lưới điện. Hệ thống sẽ cung cấp thông tin về cách thức và thời điểm sử dụng điện cũng như mức độ sẵn sàng của các chủ nhà để thay đổi thói quen tiêu thụ năng lượng của họ nếu cần. Phần mềm Opus One sẽ được tích hợp vào hoạt động phân phối điện của Elexicon Energy.

Hari Suthan, giám đốc chiến lược tăng trưởng của Opus One Solutions, một công ty giải pháp và kỹ thuật phần mềm, cho biết: “GridOS là nền tảng phần mềm chuyển đổi năng lượng… của nhóm ông sẽ được tích hợp vào các hoạt động phân phối điện của Elexicon Energy để lập kế hoạch trước cho cơ sở hạ tầng cộng đồng thông minh giúp tăng khả năng phục hồi mạng , giảm lượng khí thải carbon và giảm chi phí năng lượng. Sự phát triển của mạng lưới vi mô cộng đồng thông minh này thiết lập các quy trình sẽ số hóa các hệ thống năng lượng và đẩy nhanh quá trình khử cacbon, đóng vai trò như một bản thiết kế cho tương lai của cộng đồng Seaton ở Pickering có thể chứa tới 15.000 ngôi nhà”.

Với vấn đề biến đổi khí hậu là mối quan tâm hàng đầu trong thời đại của chúng ta, Elexicon Energy (thuộc sở hữu của năm thành phố trực thuộc Canada) đang tìm cách phát triển một mô hình công nghiệp cho lưới điện thông minh, với hy vọng dự án này sẽ tăng độ tin cậy trong phân phối năng lượng và đóng góp vào mục tiêu không phát thải ròng cho Canada bằng cách cho phép triển khai lưới điện thông minh trên diện rộng trong tương lai gần.