In de VS beginnen zich duurzame gemeenschappen te vestigen die worden geleverd door lokale productie van hernieuwbare energie. Door gebruik te maken van energiezuinige gebouwen en distributiemiddelen voor energieopwekking, zoals zonnepanelen, in gebouwen in deze wijken, de gemeenschappen slagen erin om genoeg energie te produceren voor hun lokale behoeften en bereiken zo een jaarlijkse netto-energieneutrale (BZE)-balans.

Echter, dit jaargemiddelde verdoezelt de lokale energieschommelingen die het ondersteunende elektriciteitsnet kunnen uitdagen. Bijvoorbeeld, een piek in de energieproductie op een zonnige dag kan spanningsovertredingen veroorzaken die de toegestane normen van het apparaat kunnen overschrijden.

Om uitbreiding van BEN-districten mogelijk te maken om duurzamere stedelijke gebieden te creëren, onderzoekers hebben overwegingen over het elektriciteitsnet geïntegreerd in het model van een nieuw gepland BEN-district en hebben energiefluctuaties met tussenpozen van 15 minuten onderzocht. De analyse en aanbevelingen worden gepresenteerd in de Tijdschrift voor hernieuwbare en duurzame energie .

"We hadden een unieke samenwerking tussen elektriciteitsleveranciers, bouw ontwikkelaars, landeigenaren en andere belanghebbenden, waardoor we dit vanuit een holistisch perspectief konden bekijken en een oplossing konden bedenken die voor iedereen beter is tegen lagere totale kosten, " zei Bri-Mathias Hodge, die de studie leidde in het National Renewable Energy Laboratory in Colorado.

Gecentraliseerde planning biedt een middel om proactief te zorgen voor een betrouwbare elektriciteitsvoorziening aan de districten. Een manier om centraal beheer te bereiken, kan zijn door eigendom van nutsvoorzieningen of de bediening van gedistribueerde apparaten, zoals zonne-energiesystemen en batterijen.

Om dit nieuwe gecentraliseerde raamwerk te modelleren, het team combineerde software voor energiedistributie en energie-efficiëntiemodellering. Ze pasten hun geïntegreerde model toe op de 100 gebouwen tellende woonwijk op zonne-energie die gepland is in Denver, Colorado-Peña Station VOLGENDE.

Veel gedetailleerdere zonne- en gebouwgegevens gebruiken met een hogere tijd- en geografische resolutie dan eerder werd overwogen, het team was in staat om een ​​uitputtend aantal mogelijke scenario's te berekenen, het vinden van de beste manier om BEN tegen de laagste kosten en met de minste gevolgen voor de betrouwbaarheid te realiseren.

"Het verrassende was de grootte van het verschil, vanuit het perspectief van het energiesysteem, tussen het balanceren van BEN op jaarbasis ten opzichte van de 15-minutenbasis, " zei Hodge, die uitlegde dat alternatieve energiebronnen essentieel zouden zijn om de dagelijkse hapering in de energievoorziening op te vangen als de zon 's avonds laag staat, evenals seizoensschommelingen.

Een ander bijzonder belangrijk aspect voor het in stand houden van de werking van het elektriciteitsnet en het voorkomen van dure verbouwingen was de toepassing van geavanceerde regelschema's voor omvormers voor zonne-energie om de lokale energiebalans te behouden.

Andere BEN-districtsplanners willen de centrale planningstool toepassen. Om het proces te versnellen, Hodge's team automatiseert de toepassing van hun model, naast het integreren van andere factoren, zoals het opladen van elektrische auto's.