微电网——它们是什么,它们如何工作?

越来越多的人开始关注电力的弹性和可靠性。当出现计划中的或计划外的停电,电网陷入黑暗;我们能做什么?这个问题的解决方案是微电网,与太阳能等可再生能源合作。
什么是微电网?
微电网是一种具有控制能力的本地能源电网,这意味着它可以与传统电网断开连接并自主运行。1根据美国能源部微电网交换小组,以下标准定义了微电网:
微电网是一组在明确定义的电气边界内相互连接的负载和分布式能源,相对于电网而言,它是一个单一的可控实体。微电网可以与电网连接或断开连接,以使其能够以并网或孤岛模式运行。2
为了满足用户的电力需求,微电网必须有一个发电源。考虑到微电网是一个较老的概念,微电网的电力供应历史上一直来自“表后”的化石燃料发电机——例如燃气发电机。然而,随着太阳能成本的下降,更不用说从化石燃料发电转向太阳能发电的环境效益,如今许多设计中的微电网都是结合太阳能和电池存储来供电的。3.
微电网的优势
微电网有很多好处:4
- 提供高效、低成本、清洁的能源
- 提高区域电网运行稳定性
- 提高可靠性和弹性的关键基础设施
- 减少电网拥塞和峰值负荷
- 实现高效热电联产,减少燃料使用,线路损耗和碳足迹
- 集成热电联产,可再生能源,热电存储,以及先进的系统和建筑控制
- 使RTO市场更具竞争力
- 提供电网服务包括:能源、容量和辅助服务
- 在区域危机中为避难所和急救人员提供支持
- 利用当地的能源资源和就业机会
- 分散风险而不是集中风险
- 利用电和热存储能力,微电网可以提供可变可再生能源的本地管理,特别是现场太阳能
- 在合理设计的情况下,建设大型中央电厂和分布式微电网相结合的区域电网,总资本成本更低,装机容量更少,各项资产容量系数更高,可靠性更高。
微电网如何被利用
电网将家庭、企业和其他建筑物连接到中央电源,使我们能够使用电器、加热/冷却系统和电子产品。但这种相互联系意味着,当部分电网需要修复时,每个人都会受到影响。
这就是微电网可以发挥作用的地方。微电网通常在与电网连接时运行,但重要的是,在风暴或停电或其他原因等危机时期,它可以断开并使用本地能源自行运行。
微电网可以由分布式发电机、电池和/或太阳能电池板等可再生资源供电。微电网可能无限期地运行,这取决于它的燃料来源和需求管理方式。
微电网不仅可以在紧急情况下为电网提供备份,还可以用于降低成本,或连接到传统电网使用中太小或不可靠的本地资源。微电网使社区更加能源独立,在某些情况下,更环保。1
微电网能够在停电时与电网绝缘。当电网由于恶劣天气事件或打翻电线杆等原因而瘫痪时,您需要断开与电网的连接,或“隔离”,以继续生产和使用电力。因此,微电网的一个关键特征是,即使在较大的电网失效时,它也能继续运行。3.
在最近加州大火肆虐的情况下,微电网将被证明是有益的。加州的许多停电都是有计划的,这样电线就不会被撞倒,引发更多的火灾。对许多人来说,微电网可以通过太阳能电池板自己发电,并储存这些能量以备不时之需,从而解决他们的电力问题。这些家庭可以与主电网断开连接,自给自足,直到主电网重新上线。
联系谁
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参考文献
1能源部。(2014年6月17日)微电网如何工作。检索自energy.gov: https://energy.gov/articles/how-microgrids-work
2伯克利实验室。(2019)。微型电网。检索自building-microgrid.lbl.gov: https://building-microgrid.lbl.gov/about-microgrids
3.字段,斯宾塞。(2019年1月17日)什么是微电网?它们是如何工作的?检索自news.energysage.com: https://news.energysage.com/what-are-microgrids/
4微电网资源联盟。(2019)。微型智能电网"功能。检索自地区能源组织:https://www.districtenergy.org/microgrids/about-microgrids97/features
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