为什么美国最大的微电网在奥斯汀

这篇文章最初发表于能源效率市场．

德克萨斯大学奥斯汀分校(University of Texas at Austin)的微电网通常被认为是美国集成程度最高、规模最大的微电网，是节约能源和金钱的典范。

该设施建于1929年，当时是一个蒸汽发电厂，现在已经发展到为占地2000万平方英尺、150栋建筑的校园提供100%的电力、热量和制冷。

这所大学以其一流的研究设施而闻名，这需要高质量、可靠的电力。在过去的40年里，它的微电网的可靠性达到了99.9998%。

该设施的特点是一个联合热电厂，可提供135兆瓦(峰值62兆瓦)和120万磅/小时的蒸汽发电(峰值30万磅)。

该系统还包括4个工厂的45,000吨冷冻水容量(峰值33k);400万加仑/ 3.6万吨/小时的热能储罐;还有6英里长的分配隧道来分配热水和蒸汽。微电网负责蒸汽和冷冻水的实时负载平衡。自1936年以来，天然气一直是能源工厂的燃料。

历史悠久，创新频繁

随着园区多年来的增长，工厂运营商必须找到一种方法，以成本效益高的方式增加产能，并保持高可靠性。德克萨斯大学奥斯汀分校在不到20年的时间里增加了400多万平方英尺，现在在设计和施工方面又增加了200多万平方英尺。

“我们的目标是:如何在不增加校园成本的情况下支付扩建费用，”该校公用事业和能源管理执行董事胡安·昂蒂维罗斯(Juan Ontiveros)说。

Ontiveros通过节省燃料实现了这一目标。这意味着重新设计负荷控制系统并实施新的控制策略，始终着眼于保持电力、蒸汽和冷却的高可靠性。

“我们的系统中有很多意外情况，大多数人没有，但可能希望有。我们可以24小时同时处理这三种能源。”他说。

Ontiveros说，电厂的综合热能和动力系统使它能够回收传统电厂会浪费的热能，即使是最先进的超临界机组也可能会丢弃它产生的40%的热能。但是热电联产系统从蒸汽涡轮发电机中提取热量，并重新利用它来加热校园。利用现有的分配系统可以提高冷却技术的效率。

“我们使用了所有的技巧。我们可以做涡轮进气冷却，蓄热，换负荷，减负荷。这些都内置在我们的负载控制系统中。我们生产全电制冷设备的成本大概是世界其他国家的40%。”

校园已经变得如此高效，尽管扩建了，它现在使用的燃料并不比1976年多，排放的二氧化碳也没有多。

“那些日子里，工厂的整体效率是42%;我们现在的比例是86%。”

高性能在净零

虽然一些微电网向电网出售电力或服务，但UT Austin没有。这是因为它的能源工厂的规模是零:只生产它需要的东西。

该大学与当地公用事业公司签订了一份25兆瓦的备用合同，在设备发生故障时提供备用电力，每年的成本约为100万美元，这只是该厂5000万美元年度运营预算的一小部分。除此之外，德州大学奥斯汀分校在中央电网的自治下运作。

Ontiveros说:“我认为我们在任何时候都处于高风险之中，因为我们比他们更可靠。”

能源可靠性对大学来说非常重要。80%的校园空间用于价值约5亿美元的研究。

“如果一位教授失去了一只内置了20年研究的转基因老鼠，那将是一场噩梦。这让我彻夜难眠，”Ontiveros说。

Ontiveros对始终保持照明的担忧得到了美国各地能源工厂运营商的响应，因为我们的能源依赖经济变得越来越以研究和技术为导向。这就是为什么对能源敏感的机构和行业正在越来越多地研究微电网的发展。德州大学奥斯汀分校的微电网在40年里仅发生过3次校园范围内的停电，这一记录令人印象深刻，它是如何做到这一点的标志性案例研究。

德克萨斯大学塔的顶部图像德州论坛报的凯丽·里士满通过Flickr。