يتم استخدام أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية-أو الألواح الشمسية والخلايا الشمسية-بشكل متزايد بوصفها موارد الطاقة الموزعة (DER)، حيث تم على الصعيد العالمي، تركيب 167 جيجاوات من أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية موزعة بين عامي 2019 و2021^.1

تُعرف توربينات رياح موارد الطاقة الموزعة أيضًا باسم الرياح الموزعة. وتختلف منشآت الرياح الموزعة من حيث الحجم وقدرة توليد الكهرباء، حيث يمكن أن تتراوح من أقل من 1 كيلوواط، والتي يمكنها تشغيل قطع من المعدات، إلى 100 كيلووات، والتي يمكنها تشغيل موقع صناعي.

تولد خلايا الوقود الكهرباء من خلال عملية كيميائية حرارية تشمل وقود مثل الهيدروجين. وفي حين أن معظم الهيدروجين المستخدم في خلايا الوقود يتم إنتاجه عن طريق حرق الغاز الطبيعي، فإنه يمكن إنتاجه أيضا باستخدام الطاقة المتجددة-وهذا ما يعرف باسم "الهيدروجين الأخضر". ويتم استخدام خلايا وقود الهيدروجين في بعض المركبات الكهربائية ويمكن العثور عليها في بعض محطات الطاقة.

التوليد المشترك هو إنتاج الكهرباء والحرارة في نفس الوقت من مصدر طاقة واحد. وتعرف هذه العملية أيضًا باسم التوليد المشترك للحرارة والكهرباء أو CHP، ويمكن لتقنية التوليد المشترك العمل بالوقود الأحفوري، مثل الغاز الطبيعي، أو الوقود القائم على الطاقة المتجددة، مثل الكتلة الحيوية.

التوربينات الصغيرة هي محركات احتراق صغيرة تعمل بالغاز الحيوي والغاز الطبيعي والبروبان ومصادر الوقود الأخرى. ومعظم هذه التوربينات بحجم الثلاجة وتنتج ما بين 15 و300 كيلوواط من الكهرباء. وعلى الرغم من هذا الناتج المنخفض نسبيًا، إلا أنه عند تجميعها معًا يمكنها تشغيل منشآت بالكامل، مثل محطات معالجة مياه الصرف الصحي.²

من خلال توفير الطاقة لنقاط الاستهلاك القريبة، تساعد موارد الطاقة الموزعة (DER) في تقليل فقد الطاقة الذي يحدث عادةً عندما تتدفق الكهرباء عبر خطوط النقل. بالإضافة إلى ذلك، تعمل موارد الطاقة الموزعة (DER) على تمكين إدارة الطاقة بكفاءة أكبر من خلال برامج الاستجابة للطلب: حيث تقدم مرافق الخدمة حوافز لعملاء الطاقة لتحويل استخدامهم للطاقة وتسمح للمرافق بالوصول إلى أنظمة موارد الطاقة الموزعة (DER) الخاصة بالعملاء لتلبية الطلب على الكهرباء.

يمكن للمستهلكين الذين لديهم أنظمة موارد الطاقة الموزعة (DER) إما إنتاج طاقة أرخص لاستخدامهم الخاص أو الحصول على ائتمانات فاتورة الطاقة لتوفير الطاقة لشبكاتهم المحلية-وهي ممارسة تعرف باسم القياس الصافي. كما أن موارد الطاقة الموزعة (DER) فعالة من حيث التكلفة لمرافق الخدمات الكهربائية: نظرًا لدمجها موارد الطاقة الموزعة (DER) في أنظمتها، فيمكنها تجنب التكاليف المرتبطة بتطوير البنية التحتية الجديدة للطاقة.

تعمل كثير من موارد الطاقة الموزعة بواسطة الطاقة المتجددة أو الهيدروجين، مما يؤدي إلى انبعاثات أقل من توليد الطاقة القائمة على النفط والفحم.

لقد زاد التغير المناخي من الظواهر الجوية القاسية والكوارث الطبيعية، وهو ما قد يلحق الضرر بالبنية التحتية للطاقة، ويسبب انقطاعات التيار الكهربائي والتعطل. وتعمل موارد الطاقة الموزعة على تعزيز مرونة نظام الطاقة من خلال توفير خيارات احتياطية لتوليد الطاقة عند تأثر محطات الطاقة المركزية.

على الرغم من أن أنظمة موارد الطاقة الموزعة (DER) يمكن أن تقلل من تكاليف الطاقة على المدى الطويل، إلا أن تكاليف تركيب موارد الطاقة الموزعة مثل خلايا الوقود والمصفوفات الكهروضوئية يمكن أن يبلغ مجموعها آلاف الدولارات-وهو سعر باهظ للغاية بالنسبة لبعض المستهلكين. ويمكن أن تساعد الحوافز الحكومية، مثل الإعفاءات الضريبية والإعانات، في تحمل التكاليف المقدمة.

لم تكن شبكات الكهرباء وأنظمة التوزيع التي بنيت في القرن 20 مصممة لاستيعاب التدفق ثنائي الاتجاه-أي تدفق الكهرباء من محطات الطاقة ذات الموقع المركزي إلى المستهلكين وتدفق الكهرباء من موارد الطاقة الموزعة (DER) المملوكة للمستهلكين إلى الشبكة. وعلى هذا النحو، يمكن أن تطغى الكهرباء القادمة من موارد الطاقة الموزعة (DER) على الشبكات، مما يؤدي إلى ازدحام الشبكة ويعرض المناطق لخطر انقطاع التيار الكهربائي. وقد تساعد زيادة التنسيق بين الأطراف المعنية في نظام الطاقة-بما في ذلك المنظمين ومشغلي الشبكات والمستهلكين-وتطبيق تقنيات الشبكة الذكية في مواجهة هذه التحديات.