Willkommen bei Alcatraz: Eine der größten verteilten Energieeinrichtungen in den USA

Türme, Gefängniszellen und ... Sonnenkollektoren beobachten? Willkommen im Rock.



Jedes Jahr besuchen mehr als 1,5 Millionen Menschen die Insel Alcatraz, um ihr legendäres Gefängnis zu besuchen. Den meisten Menschen ist jedoch nicht bewusst, dass dieses 22 Hektar große Gelände (ca. 9 Hektar) im Zentrum der Bucht von San Francisco auch eines der größten Mikronetzwerke des Landes ist.


Die Insel ist mit einem Hybrid-Solar-Diesel-System ausgestattet, das die Besucher wahrscheinlich nicht bemerken. Eine Gruppe von Sonnenkollektoren mit einer installierten Leistung von 305 kW befindet sich im oberen Teil des Hauptgefängnisgebäudes und ist vor den Augen der Besucher verborgen, um das historische Erscheinungsbild des Gefängnisses nicht zu beeinträchtigen. Die Sonnenkollektoren sind an die Batterie und die Wechselrichter angeschlossen, die die Insel parallel zu Dieselgeneratoren mit Strom versorgen.

Projekt

Dieses Projekt, das 1,7 Mio. USD kostete und 2012 vom American Recovery and Reinvestment Act ( ARRA ) finanziert wurde, reduzierte den Dieselverbrauch auf der Insel um 45%. Dieses Hybridsystem spart jedes Jahr mehr als 95.000 Liter Kraftstoff und beweist die Möglichkeit, Anlagen für erneuerbare Energien zu integrieren, ohne das historische Erscheinungsbild historischer Stätten zu beeinträchtigen.


Vielen Besuchern ist das Solarkraftwerk on the Rock gar nicht bekannt

Alcatraz Energieprobleme

Die Stromversorgung von Alcatraz war schon immer problematisch. Und dies ist einer der Hauptgründe für die Schließung des Gefängnisses im Jahr 1963 nach 29 Jahren Arbeit - die Insel ist vollständig vom Festland abgeschnitten und / / aus Sicherheitsgründen / hat keinen Zugang zu externen Stromleitungen. Infolgedessen war der US National Park Service gezwungen, jede Woche mehr als 2.000 Gallonen (etwa 7.500 Liter) Dieselkraftstoff für den Generatorbetrieb ins Gefängnis zu transportieren, was sich in den hohen Betriebskosten für die Wartung widerspiegelte. Auch mit Dieselgeneratoren betrieben, stellt eine Bedrohung für die Verschmutzung der Bucht von San Francisco dar. 2008 wurde geschätzt, dass Alcatraz fast die Hälfte der Treibhausgasemissionen (über 632 Tonnen Kohlendioxid) im Golden Gate National Recreation Area verursacht .

Wie Alcatraz Microgrid funktioniert

Die Hauptkomponenten des Stromerzeugungs-Mikronetzes von Alcatraz sind folgende:

- 959 Solarmodule mit einer Gesamtleistung von 305 kW
- 8 Wechselrichter mit einer Leistung von jeweils 100 kW
- 480 Batterien kombiniert zu einer Batterie, die 1.920 kWh Energie speichern kann
- 2 Dieselgeneratoren
- 1 Systemsteuerung zur Koordination der Erzeugungsgeräte

Wechselrichter wandeln Gleichstrom von Sonnenkollektoren in Wechselstrom um, der für den Einsatz in der Energieinfrastruktur der Insel geeignet ist. Andere Wechselrichter (die die Rolle von Lade- / Entladesteuerungen spielen - ca. Übersetzer) laden die Batterien auf. Wenn die Sonne nicht ausreicht, um die Insel mit Strom zu versorgen, wird das System von einer Batterie gespeist. Wenn die Batterie ebenfalls entladen wird, werden automatisch Dieselgeneratoren eingeschaltet, die Alcatraz gleichzeitig mit Strom versorgen und die Batterie aufladen. Sie arbeiten, bis es wieder sonnig genug ist. Der Systemcontroller stellt sicher, dass die Hauptquelle, wenn möglich, Energie aus Sonnenkollektoren und Batterien ist, und danach werden die Dieselmotoren eingeschaltet. Seit 2012 hat sich der Kraftstoffverbrauch gegenüber der Zeit ohne Hybridsystem um etwa die Hälfte verringert.


Alcatraz Batterie

Mikro-Netzwerkoptimierung

Nach zweijähriger Arbeit ergab ein Bericht des Energieministeriums (Federal Energy Management Program) und des National Renewable Energy Laboratory ( NREL ), dass 45% des auf der Insel erzeugten Stroms aus der Solarenergie stammt. Dies sind 15% weniger als der Entwurfsindikator. Die Daten zeigen, dass Dieselgeneratoren, die die Batterie maximal laden, die Ladung von der Sonne „verdrängen“ und dadurch die Nutzungsrate der Sonnenenergie aus Photovoltaikmodulen erhöhen. Der National Parks Service arbeitet daran, die Einstellungen des Systemcontrollers anzupassen, was zu einer Steigerung der Effizienz des Systems führen sollte. Es wird auch nach Mitteln gesucht, um einen neuen Controller zu erwerben, der einen komplexeren Optimierungsprozess sowie erweiterte Funktionen wie Prognose und Nachfragemanagement bietet. Dies könnte den Wirkungsgrad der Verwendung von Solarmodulen um 5% steigern, 15.000 Gallonen (ca. 57.000 Liter) Dieselkraftstoff pro Jahr einsparen und die Batterielebensdauer um 33% verlängern.

Das Energiemanagementprogramm des Bundes spielt eine wichtige Rolle bei der Reduzierung des Stromverbrauchs und der Nutzung erneuerbarer Energien im Staatsapparat, da die Bundesregierung mit mehr als 350.000 energieverbrauchenden Gebäuden und Strukturen und 600.000 Fahrzeugen der größte Energieverbraucher des Landes ist.


Quelle