在构建微电网之前要询问的10个问题
最近几周,两个微电网 - 加利福尼亚州波雷戈斯斯普林斯的San Diego Gas和Electric的示范项目(最近是预示的在传输线路问题期间保持灯光)和康奈拉的其马里兰州公司总部的太阳能储存项目- 制造了头条新闻。
但在所有权,规模,设计和操作中,它们非常不同。这提出了关于一个往往在电力界中抛出的词的基本问题:究竟是什么,是微电网?
该电网正在发展,远离传统的集中电网,并使用当地的发电来源朝向更加分布的网格,导致更多的微电网。与此同时,世界各地的岛屿和远程社区操作与任何较大的网格完全分开的网格,这些网格也经常被称为微电网。
通常,微电网是使用本地生成资源来满足当地电力需求的小型电力系统。
然而,因为不同的人使用单词微普林来描述不同的东西,所以很难明确了解在特定情况下的含义。比同意微电网的标准定义更重要的是在特定情况下对特定的微电网进行共同理解。
因为单词微电网可能意味着很多事情,因此可以清楚地了解究竟是关于这一重要主题的对话的恰当是什么意思。
以下示例有助于说明可能的定义范围。
1.谁拥有它?
一些关于微电网的更多方法是理解谁拥有它。
彭博的研究小组将微电网分成五个所有权类别:商业或工业;社区或效用;校园或机构;军事;和离网或遥控器。
例如,Borrego Springs Microgrid提供了该社区,由当地圣地亚哥效用,SDG&E拥有和运营。美国军队一直在实施微电网,无论是在静止的基地在美国和在美国前进运营基地海外。
2.有多个所有者吗?
除了哪种类型的实体拥有MicroGrid的问题之外,它也可以有助于了解有多个所有者。
在军事微电网中,通常只有一个所有者:军队。然而,其他微电网可以具有拥有各种系统的不同实体,例如生成,存储和连接基础设施。
在费城海军院子里,一名1,200英亩的前海军造船厂已成为现代商务校园,几个合作伙伴,包括宾夕法尼亚州和阿尔斯通,结合在一起进一步推进微电网技术。
3.它是否与较大的网格相互作用?
许多微电网连接到较大的网格,可选择断开连接并成为电岛。
或者,一些微电网可能根本不能与较大的电网相互作用,而是作为完全单独的电力系统操作。
此类系统今天在许多岛屿上和世界各地的远程社区进行运营。虽然这些实际上只是网格的较小版本,但它们通常被称为微电网。
4.大小是多少?
每个微电网的另一个密钥定义方面是大小。
尺寸可在安装的发电容量,峰值负荷,服务数量的数量或覆盖的土地数量方面表达。
有些人可能会考虑一个智能家庭,包括分布式能源资源,例如太阳能光伏和电池存储,是微电网。其他人可能表明,像家一样小的东西更像是一个纳米格栅,甚至是微微格栅。
与此同时,许多岛屿系统(例如加勒比地区)被认为是微电网 - 即使是那些具有峰值负荷的几兆瓦(MW)的微电网。
确定尺寸的线条适合微微,纳米,微型和宏格子类是模糊的,因此询问大小可以为对话带来清晰度。
5.主要目的是什么?
作为另一个区别,可以构建微电网以提供不同的目的。
在某些情况下,主要目的可以是为关键负载提供紧急备份电源。另一方面,一些微电网(例如岛屿和远程社区中的诸如那些)以始终运行。
其他微电网可能会落在两者之间。当加州大学圣地亚哥,校园微电网在正常操作期间与电网并联提供电力,但也可以在网格中断期间满足大多数校园负载(如2011年发生的15小时停电)。
6.它覆盖多少负载?
随着其在紧急备份与连续操作之间的频谱上的频谱上的通用目的,另一个关键问题是Microgrid设计为覆盖的负载。
它会覆盖仅临界负载,还是所有所需的负载?例如,在新泽西州的霍博肯考虑微电网(RMI最近的一支球队之一ELAB加速器事件)在飓风桑迪这样的另一个风暴发生时会提供关键支持。
同时,岛上或远程社区中的微电网很可能是旨在满足住宅和企业的所有负载。
7.它提供电力多长时间?
考虑到微电网中包括的生成和存储资源的混合,它可以设计为提供一定时间的电力。
在岛屿和远程社区的示例中,许多微电网旨在使用本地生成资源(可能一些存储)提供连续的24/7电源。
另一方面,用于紧急备份的微电网,例如当电网下降时电源关键变电站设备的微电网,可能更依赖于存储或具有可用于生成资源的固定燃料量。这意味着它们旨在在紧急情况下为固定时段(例如48小时)提供备用电源,直到可以恢复主网格。
8.它是否与网格共享基础架构?
微电网在其物理基础设施中也会有所不同。它们可以使用已存在的一些实际网格基础架构构建。或者,它们可以物理地分离,并与网格平行地构建。
例如,将在霍博登中计划的微电网将与网格平行的所有新的基础设施建造,以增加城市在禁用主电网的紧急事件中的弹性。
9.在技术上,它有多聪明?
不同的微电网可能具有不同程度的智能,无论是如何运行和如何与较大的网格交互。
一些MicroGrids需要手动操作来断开(或重新连接到所述网格的其余部分。其他能够动态地进行此操作,使用智能控件,确保微电网频率和电压与栅格的其余部分匹配。
另外,智能控制可以包括在微电网的内部操作内。荷马能源首席执行官Peter Lillienthal,解释了控制如何区分微电网因为可以有负载管理和需求响应的控制,以及处理多个代资源的并行操作。
一个有趣的例子是系统塔斯马尼亚国王岛,具有与任何外部网格连接的公用电器拥有的微电网。在该系统中,风,太阳能和柴油发电机与电池,飞轮和动态电阻相结合,为2,000个居民提供2.5兆瓦的峰值负荷。
King Island的MicroGrid包括具有集中能源管理系统的智能控制,以优化使用可再生和存储资源。它还包括住宅智能电表,允许系统运营商在参与的房屋中监控和控制可中断的负载(热水器或加热和冷却系统)。
10.经济上,它有多聪明?
除了各种方法来为微电网添加技术智能,还有选择在微电网和主电网之间的互连点上动态地交换服务,价值和金钱。这种微电网被称为trans。
例如,美国食品和药物管理局的微电网白橡木设施与网格并联操作。它还可以在网格干扰或停电期间作为电岛操作。此外,MicroGrid根据当地实用程序的需要参与需求响应事件,并具有提供功率采购决策的能力。
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