自力更生:为什么建筑业主应该退出电网

[编者按:作为智能建筑校长，Jim Sidopoli讨论了使用微电网产生电力的好处。]

自1980年代以来，集中发电厂已经存在。超过一个世纪之后，我们开始看到微电网的增长 - 各个建筑物的分散或分布发电，主要是通过太阳能电池板或风力涡轮机等可再生来源。使用微电网，房地产开发商，建筑业主或本地社区为其大型发展，工业园区，校园甚至整个社区建立电网。不再只是一个新的概念，微电网已经超越了飞行员阶段 - 它们现在是全球大约300微电网的繁殖。

概述

在微电网中，小型发电机，如传统化石燃料发生器，光伏，风和燃料电池。不同的发电来源提高了微电网的可靠性。微电普林可以独立地操作（例如在远程村或军事基地中），或者它可以连接到更大的效用电网，在这种情况下，微电网将作为一个客户出现给较大的网格。微电网的组织和管理可能是一个社区的合作安排，由开发人员协调，或者它可能只是一个拥有一个所有者的大型校园。

微电网也提高了旧电网和整个电力系统的可靠性。地方发电减轻了集中发电和相关输配电系统的负担。输电过程中的能量损失在较大的电网中是显著的，而在微电网中则可以忽略不计。

潜在的好处

微型电网将很快成为我们每一个参与建筑设计、建设、运营和管理的人的现实。那么，开发商或建筑业主为什么会对微电网感兴趣呢?以下是一些令人信服的理由:

·微电网提高了电力的可靠性。具有多个发电源的微电网提供了多样性，因此可靠性更高。将一个微电网连接到更大的电网仅仅意味着增加电力的可靠性。

·微电网具有更低的能源成本。虽然集中式电厂产生便宜的电力是真的，但有机会通过微电网进一步降低成本。例如，如果MicroGrid连接到较大的网格，则当价格比MicroGrid便宜时，操作员可以使用该网格的电力。相反，当较大电网的价格高时，操作员可以最大限度地使用微电网的使用。给定的变量，例如日期速度，需求费用，天气，潜在需求响应事件和负载脱落方案，可以使用一些分析，以便优化何时使用较大的电网或微电网。这最终将最终降低能量成本，或者甚至可以通过将电力销售到较大的网格中来促进赚钱。拥有MicroGrid为业主提供了更多的灵活性，以管理其能源成本。

·微电网是节能的。一个典型的燃煤电厂可能只有38%左右的效率，这意味着62%的原始能源没有转化为电力。另外还有7%的输配电损失。具有多个发电源的微电网通过可再生能源可能更高效，消除了输配电能源的损失，并有能力在当地回收和利用热量。结果是更高的能源效率和更低的碳生产。

劳伦斯伯克利国家实验室最近的一项研究观察了加拿大的一个峰值负荷为10MW和平均负荷为6.2 MW的微电网。这项名为“微电网成本效益评估框架”的研究发现，用户通过微电网获得的平均电力成本每兆瓦时降低了5美元。负荷的减少为电网运营商提供了与投资延迟相关的好处，这意味着公用事业公司可以推迟或不需要在发电、基础设施和土地上进行资本投资。社会在减少温室气体方面也取得了重大进展。最后，该研究将与电力可靠性增加相关的收益货币化，这些收益主要是为客户积累的，也包括微电网运营商和大型电网。

这项研究的结论是，虽然微电网的大部分收益与客户有关，但每个人都受益。

开发人员和建筑业主

微电网以更低的成本提供更可靠的电力服务，为物业增值。研究表明，租户将为获得LEED认证的空间支付略高的价格。同样的情况最终可能也会发生在微电网上，由于其明显的好处，这种情况可能会更严重。

建筑业主也可以通过部署基本的微电网，并在微电网“共位”区域为租户安装自己的发电设备提供空间或对其收费。这种方法类似于向多个用户出售位置空间的数据中心公司。

现在有一个国际标准的微电网，反映了这种方法的可行性，可信度，兴趣和势头。2011年开发的IEEE标准提供了用于设计，操作和集成微电网电力系统的最佳实践。这包括与微电网提供电力的同时将其分离和重新连接到较大的公用事业电网的一部分。本标准解决了对微电网的工程问题，专门针对可靠性，突发事件和互连要求。

根据派克研究，机构，单身所有者微电网将是2015年的53％的部署成长细分市场，其次是与多个业主以39％的部署为单位。

宏观与微观

关于微电网的一个问题是大型电网公用事业——“遗留”提供商的角色。一般认为，微电网将由非公用事业开发商部署，可能为房地产开发商、建筑业主或社区工作。这些微电网企业家和开发人员可以提供更好的电力质量和可靠性，并为特定客户定制服务。

一些公用事业公司出于安全考虑反对微电网，而另一些则支持微电网，前提是大型公用事业公司拥有、运营并向客户收费，但这种做法不一定能与微电网供应商和建筑业主产生共鸣。一些公用事业，如萨克拉门托市政公用事业区已经接受了这个概念——SMUD正在他们自己的公司总部部署微电网架构。

当电信工具被重组和分散时，电信行业在20世纪80年代和20世纪90年代，潜在的公用电网与微电网差异很大。然后，由于技术进步，当电信公司的面包和黄油提供和最大的收入生产商 - 住宅的电话固定电话，蒸发了大量的一切，即用细胞和智能手机发作蒸发。

分散一些能源产生的重要趋势。您在使用可再生能源和大规模努力走向净零建筑物的各个建筑中。然而，微电网是这种加速趋势中最可靠的进入：它们具有合理的福利和金融指标，并且可以更容易地部署净零建筑物。