56 l Nr 10 l Październik 2011 r. EfEktywność EnErgEtyczna W ostatnich latach obserwuje się wzrastające zainteresowanie energetyką rozproszoną [1]. Spowodowane jest to głów- nie szybko postępującą ewolucją konwencjonalnych technolo- gii wytwórczych i rozwojem technologii alternatywnych. Ten fakt przekłada się również na coraz łatwiejszy dostęp do tych technologii, po coraz przystępniejszych cenach. Źródła energii, takie jak: baterie słoneczne, przydomowe turbozespoły wiatro- we małej mocy, małe elektrownie wodne czy agregaty prądo- twórcze zasilane paliwami ekologicznymi, są coraz powszech- niej stosowane. W związku z rozwojem tej gałęzi energetyki potrzebne są rozwiązania umożliwiające jak najefektywniejsze wykorzystanie jej potencjału. Takim rozwiązaniem jest utwo- rzenie małego lokalnego systemu elektroenergetycznego po- przez przyłączenie źródeł do wspólnej sieci, zwanej mikrosiecią. Idea mikrosieci prądu stałego Idea mikrosieci prądu stałego jest oparta na koncepcji połą- czenia różnych źródeł energii w mały system elektroenerge- tyczny. System ten ma umożliwić pokrycie zapotrzebowania na energię elektryczną na stosunkowo niewielkim obszarze, np. wsi, małego miasta lub wyspy [2]. Jak wiadomo, każda tech- nologia wytwórcza charakteryzuje się innymi właściwościami i dynamiką. Połączenie w mały system elektroenergetyczny różnych niezależnie pracujących źródeł, które na przykład są rozmieszczone na terenie kilku gospodarstw danej miejsco- wości (baterie słoneczne, turbiny wiatrowe, agregaty zasila- ne biopłynem czy małe elektrownie wodne), z całą pewnością zwiększy niezawodność zasilania. Jednocześnie, dzięki zasto- sowaniu zaawansowanych algorytmów zarządzania tymi źró- dłami, zaimplementowanych w nadrzędnym systemie nadzoru i sterowania, oraz wprowadzeniu technologii umożliwiających magazynowanie energii elektrycznej, ulegnie poprawie stopień ich wykorzystania przy równoczesnym zapewnieniu odbiorcom stabilnych i przewidywalnych warunków zasilania. Na rys. 1 przedstawiono schemat blokowy mikrosieci prądu stałego. Do elementów składowych mikrosieci należą: l jednostki generujące energię; l sterowniki lokalne (przetwornice energoelektroniczne z lo- kalnymi układami sterowania i nadzoru); l podsystem przesyłu i rozdziału; l odbiory; l sprzęgi międzysystemowe; l infrastruktura pomiarowa, komunikacyjna i rozliczeniowa; l centralny układ sterowania. Sterowniki indywidualne są odpowiedzialne za zapewnienie optymalnych warunków pracy poszczególnych źródeł. Na przy- kład, dla elektrowni fotowoltaicznej sterownik lokalny utrzy- muje optymalny punkt pracy baterii słonecznej, zwany punktem Mikrosieci prądu stałego sposobem na integrację źródeł rozproszonych z systemem elektroenergetycznym Piotr Biczel, Mariusz Kłos, Józef Paska Streszczenie: W artykule przedstawiono ideę mikrosieci prądu stałego wraz z aspektami techniczno-ekonomicz- nymi jej budowy. Mikrosieci są rozpatrywane jako małe, niezależne systemy elektroenergetyczne. Układy tego typu umożliwiają w stosunkowo łatwy sposób integrację różnych technologii wytwórczych, zarówno konwencjo- nalnych, jak i alternatywnych, w jeden system zasilający lokalnych odbiorców. Integracja technologii wytwórczych może odbywać się w sposób klasyczny z wykorzystaniem infrastruktury przemiennoprądowej (AC), jak również przy wykorzystaniu omawianych w publikacji struktur i podze- społów prądu stałego (DC). Mikrosieci mogą być również postrzegane jako układy świadczące usługi systemowe, współpracując z Krajowym Systemem Elektroenergetycz- nym (KSE). W artykule zwrócono uwagę na rolę układów energoelektronicznych umożliwiających budowę tego ty- pu systemów elektroenergetycznych oraz przedstawiono wstępną analizę ekonomiczną dla przykładowej infrastruk- tury elektroenergetycznej zbudowanej w oparciu o elek- trownię fotowoltaiczną, elektrownię wiatrową, agregat prą- dotwórczy i bateryjny zasobnik energii. Słowa kluczowe: system elektroenergetyczny, ener- getyka rozproszona, mikrosieć DC, integracja źródeł rozproszonych. Abstract: The idea of DC microgrid is presented in the paper as well as technical and economical aspects of its application. Microgrids are assumed as small, indepen- dent power systems. Microgrids allow easy integration of several power plants based on different technologies, both conventional and alternative, into one power system sup- plying local consumers. Power sources integration can be done using classic AC lines or described here DC systems. Microgrid can also perform systems services for national power system. Authors put emphasis on the role of power electronic converters in such systems, which allow their proper operation. Basic economic analysis of investment in DC microgrid consisted of PV power plant, wind turbine, Diesel generator set and battery storage system are pre- sented as well. Keywords: power system, distributed generation, DC microgrid, RES integration. mocy maksymalnej (MPP) [3]. Elementy pomiarowe umożliwia- ją zbieranie danych, na podstawie których sterownik centralny realizuje algorytmy sterowania pracą poszczególnych źródeł i całego systemu. Elementy pomiarowe mogą pełnić również