应对气候变化宏观挑战的微观(网格)解决方案

“我们遇到敌人，他就是我们的。”

1970年地球日，美国连环画人物Pogo在一张关于污染的海报上如是说。政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change, ipcc)是世界上在气候变化问题上最受尊敬的科学权威，它最近也发表了大致相同的看法。

该组织发布了备受期待的第五次评估报告（AR5）。这份最新报告基本证实或重申了以前的观察和结论气候变化正在发生，而我们是罪魁祸首。最大的罪魁祸首是温室气体(GHG)的排放，主要是由于化石燃料的燃烧，尽管砍伐森林也是一个重要的因素。

具有讽刺意味的是，尽管化石燃料燃烧的能源行业是全球温室气体排放的最大贡献者，但它也是最容易受到气候变化影响的行业之一。今年7月，美国能源部发布了一份发人深省的报告美国能源行业的脆弱性气候变化和极端天气。在全球范围内，气温升高的同时，干旱、野火和风暴也在增加，所有这些都对我们的能源系统造成了严重破坏。

这种二分法 - 能源系统同时作为恶棍和受害者 - 叶决策者，区域规划者和许多其他利益相关者跨面临着两难粗糙的世界，当涉及到气候变化的未来。你如何让能源基础设施更加适应气候变化的威胁，同时也降低了从发电，输电和配电所产生的温室气体排放量？

气候变化的两难境地：减缓或适应？

在超级台风桑迪过后，在严重影响沿海城市，如纽约市的官员都面临着一个艰难的决定：他们应该合作，以应对气候变化，防止海平面上升和风暴击中首先，不可否认的长期长期和全球性的问题？还是应该投资建设高海堤和其他保护措施，以从下一个攻击缓冲区城市，更直接的行动？有限的市政预算，他们能做到两者兼而有之？

第一个动作是指减缓气候变化;第二，以适应气候变化。在资源有限的世界里，这些选择可能会出现相互排斥的，但现实是他们没有要。投资于微网 - 可作为“岛”作为宏观电网的一部分，无论是工作或自主网格的较小的子集 - 集成了分布式，可再生资源，可以为我们提供的能源基础设施，既多更可靠，更可持续一次全部。

微网格解决方案

不久前，我写了一篇文章，描述微电网如何帮助你活过僵尸末日;现实是，微电网可以帮助我们准备和预防气候变化的更现实的威胁。应对气候变化必然涉及从化石燃料向清洁能源、效率和可再生能源的重大转变。这类能源具有固有的分布性和弹性，这使得它们能够自然地与微电网兼容，并通过微电网实现利益最大化。因此，随着效率和可再生能源成为微电网电力架构的一部分，你不必在减缓和适应之间做出选择。你可以两者兼得。你也可以鱼与熊掌兼得。

微型电网的缓解

位于奥斯汀的德克萨斯大学是美国最大的微电网所在地，发电量为140兆瓦。除了其规模，该设施的效率和温室气体跟踪记录也是传奇。该校区的区域能源系统提供热量、电力和冷冻水，运行效率为87%，并设法使其温室气体排放量低于1977年的产量（大多数有温室气体目标的国家和公司的目标是1990年的水平）。这所大学在保证99.9998%的服务可靠性（是的，也就是5个9）的同时完成了所有这些。当你问大学公共设施和能源管理主任胡安·恩蒂弗罗斯（Juan Ontiveros）这是如何做到的，他会告诉你，“一个词：效率。”

节能不仅是减少温室气体排放的最廉价的方式;它也是最有效的。它往往是更容易节省能源产生更多的能量;一个“负瓦”往往比兆瓦便宜。当建立一个微电网，能源效率始终是第一步骤中，因为它减少了将被要求以支持系统产生的总量。

一旦你建立了一个高效的系统，分布式可再生能源资产，如太阳能光伏，小型风电和储能，如电池，可以轻松地集成到今天的技术，微网。因为他们取代化石燃料燃烧的集中电厂带来的发电更加接近实际使用的电力负荷这些能源可以提供显著减少温室气体排放。共定位与他们所服务的提高了系统的整体效率，避免传输损耗的负载电力来源。

除了显著的减排效益外，可再生能源资产在并入微电网后还可以降低系统的总寿命成本，这一点已在世界各地的许多岛屿和农村社区得到证明。

智能电网控制拍摄微电网性能一步。这些对照产生了微电网操作员监视和控制组合在微电网的负载和电源，以确保系统具有最大效率和可靠性运行的能力。这些控件提供在系统性能的可见性，并且允许操作者远程地，或在某些情况下，自动降低响应于改变的系统条件负载或增加的产生。

微型电网的适应

在未来，随着更高的温度，更少的水，更频繁和严重的野火和更多的极端天气事件，微电网可以提供无与伦比的可靠性和弹性。微电网在极端天气事件中幸存下来的成功故事成为了头条新闻。

圣迭戈天然气和电力（SDG＆E）已与能源部和加州能源委员会合作，建立Borrego春天的微电网。在其服务区域的远程东北角SDG＆E领土谎言这种脆弱部，在一个单一的传输线的端部，在容易发生野火的区域。为了提供给这片领土更好的服务，同时也保护了更大的SDG＆E的网格，该实用程序组装是通过分布式太阳能光伏微电网，分布式储能，社区和公用事业规模储能，智能控制，先进的停电管理系统和微电网的能力。在这种SDG＆E需要隔离Borrego春天因野火或其它系统威胁的情况下，社会上有能源资产，这给它站在自己的能力的不同组合。这是在许多方面，微电网的教科书部署 - 与宏网综合正常，能够自给自足的岛屿在必要的时候，由分布式并在很大程度上可再生能源的投资组合提供动力。

在水资源短缺威胁到当地水资源的地区，将可再生能源纳入当地基础设施的机会同样令人瞩目。大多数分布式可再生能源资产的耗水量远低于集中火力发电厂(如煤炭)。风能和太阳能不需要水来发电;燃料电池、生物质能发电机和热电联产电厂都可以进行优化，以比其他替代能源使用更少的水——这对水资源稀缺、干旱可能会变得更加持久的社区来说是一个关键优势。

在严重的风暴威胁社区的地方，微电网可以确保关键基础设施的电力供应，如医院、学校和消防站。在纽约市，纽约大学校园是超级风暴桑迪期间曼哈顿下城黑暗中的一座灯塔。这所大学有一个微型电网，可以在整个风暴期间为校园提供热量和电力。康涅狄格州在经历了几场严重的冬季风暴后也同样抓住了这个机会，导致该州部分地区一次停电好几天。的州政府已经提供了1800万美元的资金为9个站点设计和构建微电网功能，为警察和消防站等关键基础设施提供服务。

微电网，宏解决方案

许多经济和政策障碍仍然使微电网对大多数公用事业和许多公司来说是一个艰难的销售。即便如此，Navigant Research预计全球微电网市场的平均规模将从今年的100亿美元以下增长到每年400亿美元以上。与此同时，越来越多的校园和社区正在寻找一种让微网格为他们工作的方法，我们将在即将发表的博客文章中探讨这个话题。

随着IPCC的最新报告给全球变暖这一紧急问题火上浇油，微电网成为了一种更有吸引力的缓解和适应方式。气候变化不一定会成为气候灾难，而微电网可以帮助我们开辟一条通向更光明能源未来的道路。

本文最初发表于RMI出口。ŤØ了解更多关于微电网和可持续发展和技术的融合，一定要检查出必威体育2018VERGE SF十月14日至17日。