本文探討了全球各地的微電網(wǎng)是如何改變了社區(qū)的發(fā)電和用電方式、如何提供靈活性以及推動(dòng)自發(fā)電的。

為了確保能源網(wǎng)絡(luò)能夠靈活應(yīng)對(duì)需求變化，全球各地的農(nóng)村和城市社區(qū)都在研究保障能源網(wǎng)絡(luò)安全的辦法。越來(lái)越多的社區(qū)將目光投向了微電網(wǎng)，將其視為改變社區(qū)發(fā)電和用電方式的一種辦法。

事實(shí)證明，作為并入國(guó)家電網(wǎng)的一種經(jīng)濟(jì)替代方案，微電網(wǎng)在農(nóng)村地區(qū)取得了極大成功，在城市中也在興起。人們致力于保護(hù)自己免受極端天氣造成的停電影響，同時(shí)對(duì)間歇性可再生能源發(fā)電，特別是太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)發(fā)電加以利用。微電網(wǎng)可以一舉解決這兩個(gè)問(wèn)題。

日立美國(guó)公司發(fā)布的《全球創(chuàng)新報(bào)告》研究了增長(zhǎng)最快的微電網(wǎng)市場(chǎng)。報(bào)告預(yù)測(cè)稱，至2024年，全球微電網(wǎng)規(guī)?；蜻_(dá)到7500MW，合350億美元。

日立美國(guó)公司能源解決方案部的Alireza Aram在報(bào)告中解釋稱，“在全球接連發(fā)生自然災(zāi)害和恐怖威脅的背景下，包括防止停電的措施在內(nèi)，穩(wěn)定供電是所有國(guó)家面臨的共同社會(huì)問(wèn)題。

全球各地的農(nóng)村和城市社區(qū)都在尋找保障能源網(wǎng)絡(luò)安全的方法，確保在出現(xiàn)全球性變化的情況下，這些網(wǎng)絡(luò)擁有充分的應(yīng)對(duì)能力。作為轉(zhuǎn)變發(fā)電和用電方式的一種方法，這些社區(qū)越來(lái)越多的將目光投向了微電網(wǎng)。”

引入可再生能源是一種應(yīng)對(duì)全球變暖的措施，微電網(wǎng)被視為有望解決各種問(wèn)題的良方。

然而，微電網(wǎng)是如何發(fā)展的，一個(gè)社區(qū)能有多“智能”?

微電網(wǎng)：趨勢(shì)不“微”

微電網(wǎng)并非一個(gè)新概念。幾十年來(lái)，全球各地的微電網(wǎng)一直在利用化石燃料發(fā)電。隨著可再生能源發(fā)電技術(shù)及數(shù)字化的發(fā)展，微電網(wǎng)的可能性也在不斷擴(kuò)展。

根據(jù)Wood Mackenzie的數(shù)據(jù)，2018年，美國(guó)有2250個(gè)微電網(wǎng)，僅那一年的新增裝機(jī)量就達(dá)到545MW。大部分微電網(wǎng)仍然單獨(dú)使用化石燃料發(fā)電，但隨著社區(qū)和公司開(kāi)始利用太陽(yáng)能和區(qū)塊鏈一類的技術(shù)，情況正在發(fā)生變化。

例如，憑借區(qū)塊鏈優(yōu)勢(shì)，2016年立項(xiàng)的布魯克林微電網(wǎng)項(xiàng)目令多個(gè)紐約郊區(qū)家庭得以使用太陽(yáng)能電池組件發(fā)電，然后進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(P2P)交易。這是美國(guó)首個(gè)此類項(xiàng)目。過(guò)去數(shù)年，這類項(xiàng)目在不斷擴(kuò)大并獲得了好評(píng)。

當(dāng)前，由LO3 Energy公司運(yùn)營(yíng)的該電網(wǎng)已包含50多個(gè)家庭和企業(yè)。2012年，桑迪風(fēng)暴造成紐約大面積停電，許多人因而對(duì)電力供應(yīng)的安全性產(chǎn)生質(zhì)疑，隨之而來(lái)的是對(duì)這一地區(qū)微電網(wǎng)項(xiàng)目的渴望。

在美國(guó)和歐洲各地的社區(qū)，這樣的微電網(wǎng)項(xiàng)目如雨后春筍。此外，微電網(wǎng)也在幫助能源匱乏的撒哈拉以南非洲和亞洲國(guó)家的社區(qū)。Navigant Research在2018年發(fā)布的一份報(bào)告顯示，預(yù)計(jì)中東和非洲地區(qū)將成為全球微電網(wǎng)發(fā)展最快的市場(chǎng)。報(bào)告提出，至2027年，這些地區(qū)的項(xiàng)目年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到27%(約為1145個(gè))。

在這些社區(qū)中，微電網(wǎng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)前所未有的電氣化水平，創(chuàng)造巨大的利益。其中最重要的是，由于這些電網(wǎng)支持照明，人們得以不再使用有害的煤油燈。煤油燈會(huì)產(chǎn)生有害氣體，帶來(lái)火災(zāi)等一系列風(fēng)險(xiǎn)。

智慧社區(qū)最新試驗(yàn)田：太陽(yáng)能+電池儲(chǔ)能微電網(wǎng)及其他技術(shù)

阿拉巴馬州已啟動(dòng)一個(gè)微電網(wǎng)試點(diǎn)項(xiàng)目用于檢驗(yàn)和試驗(yàn)未來(lái)社區(qū)。由62個(gè)家庭組成的該項(xiàng)目于2018年完工。項(xiàng)目采用先進(jìn)的節(jié)能措施，實(shí)現(xiàn)了家庭自動(dòng)化，發(fā)電并入項(xiàng)目自有微電網(wǎng)。所有這些內(nèi)容都是集為一體的。

微電網(wǎng)可以與國(guó)家電網(wǎng)協(xié)同運(yùn)行，也可以孤島運(yùn)作，僅依靠自身的發(fā)電和儲(chǔ)能技術(shù)完全獨(dú)立運(yùn)行。

負(fù)責(zé)運(yùn)營(yíng)該項(xiàng)目的阿拉巴馬州電力公司營(yíng)銷服務(wù)總監(jiān)Todd Rath解釋稱，“我們希望創(chuàng)建一個(gè)社區(qū)，這個(gè)社區(qū)的模樣就是2040年阿拉巴馬州和美國(guó)東南部標(biāo)準(zhǔn)社區(qū)的模樣。其中包括了建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的要求、戶用設(shè)施技術(shù)和其他并網(wǎng)技術(shù)。這個(gè)社區(qū)會(huì)使用不同于傳統(tǒng)電網(wǎng)的能源，例如太陽(yáng)能+電池儲(chǔ)能微電網(wǎng)以及其他類似技術(shù)。”

阿拉巴馬州電力公司表示，這是美國(guó)東南部首個(gè)社區(qū)微電網(wǎng)。該項(xiàng)目旨在成為一個(gè)真正的試驗(yàn)田，電力公司得以借此了解阿拉巴馬州及以外地區(qū)居民不斷變化的需求和機(jī)遇。

阿拉巴馬州電力公司是美國(guó)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(yùn)行一個(gè)用于智能技術(shù)驗(yàn)證的微電網(wǎng)項(xiàng)目。

阿拉巴馬州智能社區(qū)將利用太陽(yáng)能組件、電池儲(chǔ)能和備用天然氣發(fā)電機(jī)創(chuàng)建一個(gè)完整的能源系統(tǒng)。

微電網(wǎng)的電力輸出功率約為1MWp，由三部分組成：一個(gè)由11排太陽(yáng)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(tǒng)以及一個(gè)400kWp燃?xì)廨啓C(jī)。