在你建立微电网之前要问的10个问题

最近几周，两个微型电网——圣地亚哥燃气和电力公司在加州博雷戈斯普林斯的示范项目(最近为在传输线出现问题时，保持照明)和Konterra位于马里兰州公司总部的太阳能存储项目-成为头条新闻。

但在所有权、规模、设计和运营方面，它们非常不同。这就提出了一个基本的问题，一个在电的圈子里经常被抛出的词:到底是什么，是一个微型智能电网"吗?

的电网正在发展从传统的集中式电网向使用本地发电资源的分布式电网转变，从而产生了更多的微电网。与此同时，世界各地的岛屿和偏远社区运行的电网完全独立于任何更大的电网，这些电网也通常被称为微电网。

一般来说，微型电网是小型电力系统，利用当地的发电资源来满足当地的电力需求。

然而，由于不同的人使用microgrid这个词来描述不同的事物，在特定的情况下很难有一个清晰的理解。比就微电网的标准定义达成一致更重要的是在特定情况下对特定微电网有共同的理解。

因为“微网格”这个词可以有很多含义，所以在讨论这个重要的话题时，一定要清楚地理解它的确切含义。

下面的示例说明了可能的定义范围。

1.谁拥有它?

了解微电网的一个方法是了解谁拥有它。

布隆伯格的研究小组将微电网分为五个所有权类别:商业或工业;社区或效用;学校或机构;军事的;离网或远程。

例如，Borrego Springs微电网服务于该社区，并由当地圣地亚哥公用事业公司SDG&E拥有和运营。美国军方一直在实施微电网固定基地在美国和美国前方作战基地海外。

2.是否有多个所有者?

除了微电网属于哪种类型的实体的问题之外，如果有多个所有者，理解这一点也很有用。

在军用微电网中，通常只有一个所有者:军方。然而，其他微电网可能有不同的实体拥有系统的不同部分，例如生成、存储和连接基础设施。

在费城海军造船厂(Philadelphia Navy Yard)，这座占地1200英亩的前海军造船厂已成为一个现代化的商业园区宾夕法尼亚州立大学和阿尔斯通，共同推动微电网技术的进一步发展。

3.它与更大的网格相互作用吗?

许多微电网连接到更大的电网，可以选择断开连接，成为一个电岛。

另外，一些微型电网可能根本不与更大的电网相互作用，而是作为完全独立的电力系统运行。

这种系统目前在世界各地的许多岛屿和偏远社区运行。虽然这些只是网格的更小版本，但它们通常被称为微网格。

4.什么尺寸?

每个微网格的另一个关键定义方面是大小。

规模可以用装机容量、峰值负荷、服务人数或土地覆盖面积来表示。

有些人可能会把包含分布式能源(如太阳能光伏和电池存储)的智能家居视为微电网。另一些人可能会认为，像家庭这样的小东西实际上更像是纳米网格，甚至是微微网格。

与此同时，许多岛屿系统，比如加勒比海的那些，都被认为是微型电网——即使是那些峰值负荷只有几兆瓦的电网。

决定什么尺寸适合pico、nano、micro和macrogrid类别的界限是模糊的，所以询问尺寸可以使对话更加清晰。

5.主要目的是什么?

另一个区别是，微电网可以用于不同的目的。

在某些情况下，主要目的可能是为关键负荷提供紧急备用电源。另一方面，一些微电网(如在岛屿和偏远社区的微电网)被建立起来，使其在任何时候都能正常运行。

其他微电网可能介于两者之间。在加州大学圣地亚哥分校，校园微电网在正常运行时提供与电网并行的电力，但也可以满足大部分校园负荷在电网中断期间(如2011年发生了15个小时的停机)。

6.它能覆盖多少负载?

除了它的一般用途介于紧急备用和连续运行之间，另一个关键问题是微电网的设计承载能力。

它是只覆盖临界负载，还是覆盖所有必需的负载?例如,新泽西州霍博肯正在考虑微电网(RMI最近的团队之一eLab加速器事件)将提供关键的支持，在另一个风暴，如飓风桑迪。

与此同时，岛上或偏远社区的微电网可能是为了满足住宅和企业的所有负荷而设计的。

7.它能提供多长时间的电力?

考虑到微电网中包含的发电和存储资源的混合，它可能被设计为在一定时间内提供电力。

同样，在岛屿和偏远社区的例子中，许多微电网被设计成使用本地发电资源(可能还有一些存储)提供24/7的连续电力。

另一方面，为应急备用而建造的微型电网，比如电网中断时为关键的变电站设备供电的微型电网，可能更严重地依赖于存储或有固定数量的燃料供发电资源使用。这意味着它们的设计目的是在紧急情况下为固定时间(比如48小时)提供备用电力，直到主电网能够恢复正常。

8.它是否与网格共享基础设施?

微电网也可以在其物理基础设施上有所不同。它们可以使用一些已经存在的实际网格基础设施来构建。或者，它们可能在物理上是分开的，并与网格并行构建。

例如，在霍博肯规划的微电网，将与电网平行建设所有新的基础设施，以增强城市在紧急情况下的应变能力，从而切断主电网。

9.从技术上讲，它有多聪明?

不同的微电网可能有不同程度的智能，包括它们如何运作，以及它们如何与更大的电网互动。

一些微电网需要手动操作来断开(或重新连接)电网的其余部分。其他人可以动态地做到这一点，使用智能控制，确保微电网频率和电压与电网的其他部分匹配。

此外，智能控制可能包括在微电网的内部操作。荷马能源公司首席执行官彼得·利连撒尔解释控件如何区分微网格，因为可以控制负载管理和需求响应，以及处理多个生成资源的并行操作。

一个有趣的例子是系统国王岛,塔斯马尼亚这是一家公用事业公司拥有的微电网公司，与任何外部电网都没有连接。在该系统中，风力、太阳能和柴油发电机与电池、飞轮和动态电阻相结合，为2000名居民提供2.5兆瓦的峰值电力负荷。

国王岛的微电网包括智能控制和集中的能源管理系统，以优化可再生能源和存储资源的使用。它还包括住宅智能电表，允许系统操作员监视和控制参与家庭的可中断负荷(热水器或加热和冷却系统)。

10.它在经济上有多聪明?

除了向微电网添加技术智能的各种方法之外，还可以通过微电网与主电网之间的互连点动态交换服务、价值和资金。这样的微网格被称为微网格交互。

例如，美国食品和药物管理局的微电网白橡木设施与电网平行运行。它也可以作为一个电网干扰或停电时的电子岛。此外，微电网还根据当地电力公司的需要参与需求响应事件，并有能力做出电力购买决策。