本文探討了全球各地的微電網是如何改變了社區的發電和用電方式、如何提供靈活性以及推動自發電的。
為了確保能源網絡能夠靈活應對需求變化,全球各地的農村和城市社區都在研究保障能源網絡安全的辦法。越來越多的社區將目光投向了微電網,將其視為改變社區發電和用電方式的一種辦法。
事實證明,作為并入國家電網的一種經濟替代方案,微電網在農村地區取得了極大成功,在城市中也在興起。人們致力于保護自己免受極端天氣造成的停電影響,同時對間歇性可再生能源發電,特別是太陽能光伏系統發電加以利用。微電網可以一舉解決這兩個問題。
日立美國公司發布的《全球創新報告》研究了增長最快的微電網市場。報告預測稱,至2024年,全球微電網規?;蜻_到7500MW,合350億美元。
日立美國公司能源解決方案部的Alireza Aram在報告中解釋稱,“在全球接連發生自然災害和恐怖威脅的背景下,包括防止停電的措施在內,穩定供電是所有國家面臨的共同社會問題。
全球各地的農村和城市社區都在尋找保障能源網絡安全的方法,確保在出現全球性變化的情況下,這些網絡擁有充分的應對能力。作為轉變發電和用電方式的一種方法,這些社區越來越多的將目光投向了微電網。”
引入可再生能源是一種應對全球變暖的措施,微電網被視為有望解決各種問題的良方。
然而,微電網是如何發展的,一個社區能有多“智能”?
微電網:趨勢不“微”
微電網并非一個新概念。幾十年來,全球各地的微電網一直在利用化石燃料發電。隨著可再生能源發電技術及數字化的發展,微電網的可能性也在不斷擴展。
根據Wood Mackenzie的數據,2018年,美國有2250個微電網,僅那一年的新增裝機量就達到545MW。大部分微電網仍然單獨使用化石燃料發電,但隨著社區和公司開始利用太陽能和區塊鏈一類的技術,情況正在發生變化。
例如,憑借區塊鏈優勢,2016年立項的布魯克林微電網項目令多個紐約郊區家庭得以使用太陽能電池組件發電,然后進行點對點(P2P)交易。這是美國首個此類項目。過去數年,這類項目在不斷擴大并獲得了好評。
當前,由LO3 Energy公司運營的該電網已包含50多個家庭和企業。2012年,桑迪風暴造成紐約大面積停電,許多人因而對電力供應的安全性產生質疑,隨之而來的是對這一地區微電網項目的渴望。
在美國和歐洲各地的社區,這樣的微電網項目如雨后春筍。此外,微電網也在幫助能源匱乏的撒哈拉以南非洲和亞洲國家的社區。Navigant Research在2018年發布的一份報告顯示,預計中東和非洲地區將成為全球微電網發展最快的市場。報告提出,至2027年,這些地區的項目年復合增長率將達到27%(約為1145個)。
在這些社區中,微電網技術可以實現前所未有的電氣化水平,創造巨大的利益。其中最重要的是,由于這些電網支持照明,人們得以不再使用有害的煤油燈。煤油燈會產生有害氣體,帶來火災等一系列風險。
智慧社區最新試驗田:太陽能+電池儲能微電網及其他技術
阿拉巴馬州已啟動一個微電網試點項目用于檢驗和試驗未來社區。由62個家庭組成的該項目于2018年完工。項目采用先進的節能措施,實現了家庭自動化,發電并入項目自有微電網。所有這些內容都是集為一體的。
微電網可以與國家電網協同運行,也可以孤島運作,僅依靠自身的發電和儲能技術完全獨立運行。
負責運營該項目的阿拉巴馬州電力公司營銷服務總監Todd Rath解釋稱,“我們希望創建一個社區,這個社區的模樣就是2040年阿拉巴馬州和美國東南部標準社區的模樣。其中包括了建筑外圍護結構的要求、戶用設施技術和其他并網技術。這個社區會使用不同于傳統電網的能源,例如太陽能+電池儲能微電網以及其他類似技術。”
阿拉巴馬州電力公司表示,這是美國東南部首個社區微電網。該項目旨在成為一個真正的試驗田,電力公司得以借此了解阿拉巴馬州及以外地區居民不斷變化的需求和機遇。
阿拉巴馬州電力公司是美國南方電力公司的子公司。南方電力公司的另一家子公司――佐治亞州電力公司目前也在運行一個用于智能技術驗證的微電網項目。
阿拉巴馬州智能社區將利用太陽能組件、電池儲能和備用天然氣發電機創建一個完整的能源系統。
微電網的電力輸出功率約為1MWp,由三部分組成:一個由11排太陽能組件組成的333kW固定傾角陣列,每排組件末端裝有組串式逆變器;由三星公司提供的333kW鋰離子電池系統以及一個400kWp燃氣輪機。
責任編輯: 李穎