Alaska’nın St. Mary’s kasabasında dondurucu kışlar ve sert rüzgârlar, yüzde 90’ı Alaska yerlisi olan sakinlerin yaşamlarına güç sağlamayı engellerken, aynı rüzgârlar temiz, yerel ve uygun fiyatlı enerji üretebiliyor. 2019’da kurulan 900 kW’lık tek bir rüzgâr türbini gücün yaklaşık yarısını üretti. Dağıtık rüzgâr enerjisi projeleri halihazırda St. Mary’s ve diğer topluluklara ekonomik tasarruf ve başka faydalar sağlıyor olsa da, 2003 ile 2021 arasında ülke çapında dağıtılan yalnızca 1.075 MW’lık kümülatif dağıtılmış rüzgâr kapasitesi ile bunların benimsenmesi sınırlı kaldı.
4 yıllık Microgrids, Infrastructure Resilience ve Advanced Controls Launchpad (MIRACL) projesi, dağıtık rüzgâr enerjisinin özellikle uzak bölgelerdekiler ve birçok topluluk için uygun maliyetli bir temiz güç kaynağı olabileceğini vurguluyor.
ABD Enerji Bakanlığı’nın Rüzgâr Enerjisi Teknolojileri Ofisi tarafından 2018’de başlatılan MIRACL projesi, büyük bir elektrik şebekesine bağlı olmayan izole edilmiş bir mikro şebeke.
NREL, Pasifik Kuzeybatı Ulusal Laboratuvarı (PNNL), Sandia Ulusal Laboratuvarları (Sandia) ve Idaho Ulusal Laboratuvarı’ndan (INL) bir araştırma ekibi, dağıtık rüzgâr enerjisinin kırsal topluluklar için birçok avantajını geliştirme kapsamında bir araya geldi.
MIRACL projesinin baş araştırmacısı ve NREL’de bir araştırmacı olan Caitlyn Clark, “İnsanlar dağıtılmış rüzgâr enerjisi düşündüğünde, çoğu kişinin aklına bir tarladaki tek bir küçük türbin gelir. Ancak dağıtık rüzgârın kullanılabileceği birçok uygulama var. MIRACL projesi, ‘Dağıtık rüzgârın geliştirilmesini engelleyen hangi engeller var? Ve bu engelleri aşmak için ne yapabiliriz?’ konusunu araştırıyor.” dedi.
MIRACL ekibi, dağıtılmış rüzgâr enerjisi için kendi başına veya izole edilmiş şebekeler ve mikro şebekeler dahil olmak üzere diğer güç türleri ile birleştirilmiş dört ana kullanım durumu belirledi.
PNNL’deki uzmanlar, çok çeşitli vaka çalışmaları ve senaryolarda dağıtık rüzgâr enerjisinin gerçek değerini tahmin etmek için türünün ilk örneği bir çerçeve tasarladı.
NREL ve Sandia ekip üyeleri, bir merkezi işleme sistemine bağlı bir sensör ağı kullanarak bir rüzgâr türbininin elektrik ve mekanik sistemlerini çalıştıran gelişmiş kontrolleri inceledi. Buna göre, bireysel rüzgâr türbinlerini kontrol etmenin bu modern yöntemleri, rüzgâr türbinlerinin güneş enerjisi ve depolama gibi diğer dağıtılmış enerji teknolojileriyle koordinasyon içinde çalışma şeklini iyileştirmek ve mümkün olduğunca fazla enerjiden yararlanmak için rüzgâr hızlarındaki değişiklikleri telafi edebilir ve hatta tahmin edebilir.
INL uzmanları ayrıca, dağıtık rüzgâr enerjisinin, aşırı hava olayları yaşayan topluluklara nasıl daha fazla güvenilirlik ve dayanıklılık sağlayabileceğini inceledi.
Geliştirdikleri dayanıklılık çerçevesi, farklı sistem yükseltmelerinin dayanıklılık etkisini karşılaştırmaya, dağıtılmış rüzgar enerjisinin genel sistem dayanıklılığı üzerindeki etkisini ölçmeye ve risk tabanlı bir analiz kullanarak yatırım kararlarına rehberlik etmeye yardımcı olabilir. Çerçeve şimdi, analizi otomatikleştiren ve araştırmaya erişilebilirliği artıran bir araca dönüştürülüyor.
Ek olarak, INL merkezli bir ekip, siber saldırıların dağıtılmış rüzgâr enerjisi sistemlerine yönelik potansiyel tehdidini değerlendirdi. Bulguları, üreticilerin ve operatörlerin rüzgâr türbinlerini bu saldırılardan korumalarına yardımcı olabilir.
MIRACL ekibi ayrıca dağıtık rüzgâr enerjisinin güneş enerjisi ve enerji depolama ile birleştirilmesinin enerji üretimindeki tutarlılığı büyük ölçüde artırabileceğini keşfetti. Bu kaynaklar birbirini tamamladığından, bu tür hibrit sistemler enerji talebini daha iyi karşılayabilir.
Ayrıca, soğuk hava olayları, doğal afetler veya siber saldırılar sırasında toplulukların dayanıklılık oluşturmasına ve ışıkları açık tutmasına yardımcı olmak için bu hibrit sistemlerin bir parçası olarak veya izole edilmiş şebekelere veya mikro şebekelere bağlı olarak dağıtılmış rüzgâr enerjisinin potansiyelini de keşfettiler.
MIRACL ekibi, dağıtık rüzgâr enerjisinin aşırı hava olaylarında bile enerji maliyetlerini düşürmeye veya gücü korumaya nasıl yardımcı olabileceğini analiz etmek için doğrudan topluluklarla birlikte çalıştı. Bu ortaklıkların, dağıtılmış rüzgâr enerjisinin büyük değerine dair güven ve farkındalık oluşturmaya yardımcı olabileceği belirtildi.
