微電網的八大優勢

1. 微電網提高電力可靠性

在微電網的好處中，自 2012 年超級風暴桑迪導致 15 個州和哥倫比亞特區約?800 萬電力客戶的電力中斷以來，電力可靠性受到了最多的關注。有些中斷持續了兩周或更長時間。在黑暗中受苦的人們注意到，鄰近的建筑物仍然開著燈。這些是帶有微電網的設施。

停電不僅帶來不便，而且可能很危險。當曼哈頓一家醫院的備用發電機在暴風雨中發生故障時，醫務人員不得不將生病的嬰兒抬下漫長而黑暗的樓梯，同時手動將空氣泵入肺部，從而疏散他們。

當中央電網開始發生故障時，微電網通過與中央電網斷開連接或孤島化來保持電力流動。然后，微電網的發電機（可能還有電池）為微電網的客戶提供服務，直到中央電網恢復供電。

2. 微電網增強彈性/恢復

與電力可靠性密切相關的是能源彈性的理念。可靠性是保持電源正常運轉，而彈性是指首先避免停電或在發生停電時快速恢復的能力。

彈性也是超級風暴桑迪之后凸顯的微電網優勢之一。此后，一系列較小的風暴都強調了它的重要性。

在某些情況下，微電網會立即恢復整個建筑物或運營的電力，而居住者幾乎不會意識到發生了干擾。

在其他情況下，微電網被編程為僅恢復設施內的關鍵服務。因此，例如，大學校園可能會配置其微電網以恢復研究實驗室和食堂的電力，但可能不會恢復游泳池或外圍學術辦公室的電力。隨著關鍵運營的啟動和運行，該大學可以保持最低和關鍵的服務水平。一旦中央電網得到修復，該設施就可以更快地恢復正常運營，因為它不必完全關閉。

什么是微電網？

公用事業公司現在正在研究為其中央總部安裝微電網，以便他們可以在大規模停電期間更快地為客戶恢復供電。公用事業公司將協調來自這些電氣化指揮中心的工作人員和信息。

3. 微電網可以降低消費者和企業的能源成本

微電網既可以降低成本，又可以為客戶提供收入來源。他們通過有效管理能源供應來降低成本。他們通過向電網出售能源和服務來提供收入。這為消費者提供了一種對能源市場的新型控制。他們不再只消耗能源，還可以通過微電網生產和控制能源。此類客戶稱為產消者。

微電網可以通過向中央電網提供輔助服務來賺取收入。輔助服務為電網提供支持功能，例如頻率控制和旋轉儲備。

先進的微電網還擅長利用能源定價。電價全天根據預期和歷史需求而波動。先進的微電網控制器（稱為系統大腦）可以代表其客戶利用這種波動。微電網通過協調其資產與電網電價的漲跌來實現這一目標。當對電網能源的需求很高且電網價格上漲時，控制器可能會向微電網發出信號，要求其使用更多的自有資源，以避免支付更高的價格。如果微電網容量過剩，它可能會將其賣回給電網。

由于 Microgrid 利用其資產隨著時間的推移實現價值最大化，因此為客戶提供短期和長期定價規劃。然而，它能做到的程度將取決于微電網控制器的復雜程度和區域批發市場規則。

微電網還可以通過加入公用事業需求響應計劃或參與州和聯邦清潔能源計劃（例如州可再生能源組合標準計劃或聯邦生產稅收抵免）來獲得經濟利益。一些州有專門針對微電網的贈款計劃。

在電力成本高的地區（例如東北部和加利福尼亞州），微電網可能能夠以較低的成本持續提供能源。然后，微電網客戶可以獲得可靠性和更清潔能源等好處，同時支付較低的能源價格。

液冷電阻器具有以下優勢：

·尺寸小得多 – 電阻器的尺寸不到等效額定風冷電阻器的十分之一。

·密封結構 – IP56 主體可保護電阻器元件免受有害污垢和污染的侵入

·不會將熱量散到空氣中 – 完全絕緣的結構意味著電阻器吸收的能量會消散到冷卻水中。

·在 10kV 以上的電壓下運行 – 電阻元件與冷卻水和環境絕緣，每個模塊的工作電壓高達 15kV。

·模塊化設計 – 當將單個單元組合成單個組件時，可以提供由公共水流冷卻的多個電阻器部分。

·堅固的結構 – 該 產品已經過沖擊和振動測試，可用于汽車環境，因此適用于幾乎所有工業和船舶應用。

4. 微電網改善環境并促進清潔能源

許多企業和社區制定了清潔能源目標，以節約能源并減少其發電對環境的影響。

微電網可以采用廣泛的綠色發電技術。這些技術包括太陽能、風能、燃料電池、熱電聯產 （CHP） 工廠和儲能技術。許多熱電聯產工廠使用的天然氣發生器屬于化石燃料的清潔一面。

微電網將這些可再生能源智能地整合到能源結構中。它們無縫平衡可再生能源的可變輸出與傳統發電資產。在此過程中，微電網克服了太陽能和風能的缺點，即它們僅在有風或陽光照射時發電。無需人工干預，當可再生能源不可用時，微電網可以利用其他資源。

先進的微電網也可以進行編程，以實現特定的可持續發展目標，例如盡可能使用最低碳資源。

5. 微電網加強了中央電網

除了為自己的客戶提供服務外，當微電網用于加強更廣泛的電網時，它也使鄰居受益。

它通過多種方式實現此目的。一種是增強正常的電網運行;例如，通過參與需求響應計劃或提供輔助服務。

微電網還可以幫助緩解需求高峰期中央電網的壓力。它們充當網格操作員在這些期間可以調用的額外資源。

微電網的使用還避免了線路損耗，即電力通過電線傳輸時的耗散。微電網建在靠近其服務的客戶的地方，這與大型中央發電廠不同，大型中央發電廠可能不得不將電力推到數百英里之外才能到達客戶手中。更少的線路損耗意味著我們使用更多的電力。這樣一來，我們就無需建造更多的發電廠和輸電線路來為中央電網服務。

事實上，由于微電網的建設和維護成本低于新的電網變電站、輸電線路或其他電網基礎設施，因此它們可以充當“非電線替代品”——一種旨在提高可靠性的資源，而不是更昂貴的電網維修或升級。

6. 微電網加強網絡安全

2017 年 5 月的大規模勒索軟件攻擊加劇了全球對網絡安全的擔憂。該惡意軟件影響了 150 個國家/地區，感染了從英國醫院到美國 FedEx 的數十萬家企業和機構。

美國電網尚未遭受導致斷電的網絡攻擊，但許多專家擔心其脆弱性并正在采取積極措施。安裝微電網就是其中之一。

軍事設施和公用事業已經密切關注網絡安全。例如，Ameren Illinois 開發了一個 1.475 MW 的項目，該項目是北美技術最先進的公用事業規模微電網之一。Ameren 是第一家安裝軍用級網絡安全微電網控制器的公用事業公司。除了先進的控制措施外，微電網還包括風能、太陽能、天然氣和儲能。

微電網的分布式架構使其更能抵御網絡攻擊。如果一臺發電機受到攻擊，微電網還有其他電源可以依賴。

7. 微電網為社會帶來經濟價值

微電網以多種方式為社會提供經濟價值。首先，它們避免了停電期間的產品損失和工作日。其次，它們為某個地區吸引高素質的雇主。第三，作為當地的能源工廠，它們在社區內保留了就業機會。

通過在停電期間從電網中孤島出來，并繼續通過現場發電機為客戶提供電力，微電網避免了重大的經濟損失。企業不必關閉;工人可以去上班。

停電代價高昂，尤其是對于失去產品或服務的研究機構、數據中心、制造商和雜貨店。

根據國會研究服務部 （Congressional Research Service） 的一項研究，每年因風暴而造成的停電成本從 250 億美元到 700 億美元不等，具體取決于風暴的數量。僅僅 30 分鐘的中斷就可能使大中型企業或工廠損失超過 15000 USD。

鑒于停電對企業來說代價高昂，依賴優質電力的企業被擁有微電網的社區所吸引也就不足為奇了。通過提供可靠的電力，這些社區可以吸引高質量的雇主，例如數據中心和制藥商。

同樣重要的是要注意，微電網的建設和運營為當地創造了就業機會。該社區沒有使用數百英里外的工廠的電力。作為本地能源，微電網直接使當地經濟受益。

由于所有這些原因，一些社區現在將微電網作為其經濟規劃的一部分。

8. 微電網改善社區福祉

當暴風雨或其他災難導致停電時，充其量只是一種不便;在最壞的情況下，它會對健康和安全構成威脅，尤其是在關鍵設施無法運行的情況下。因此，越來越多的社區正在安裝微電網，為醫院、警察局、消防部門、通信中心和污水處理廠提供服務。

微電網服務的地理區域成為電力孤島。有時，避難所、雜貨店和加油站也包含在微電網的服務區域內。這個社區變成了一個避難所，社區成員可以來這里購買食物、獲得干凈的水、給手機充電和給汽車加油。

一些社區為公共住房提供微電網，這些社區的居民在緊急情況下的疏散能力受到限制。其他項目則保護無家可歸者收容所、療養院和醫療衛星設施等直接護理提供者的電力供應。

以下是微電網如何造福社會的三個示例：

·非洲和印度的太陽能微電網為沒有電網或沒有可靠電力的地區提供農村電氣化和經濟發展。

·在超級風暴桑迪期間，新澤西州大部分地區黑暗寒冷，普林斯頓大學的微電網保持照明和供暖。急救人員來到那里取暖并分享一壺咖啡。

·位于德克薩斯州奧斯汀的 Seton Healthcare Family 致力于可持續發展，希望將能源可靠性與其可持續發展目標相結合。為了滿足這兩個需求，Seton 選擇使用熱電聯產工廠微電網為其新的醫療設施供電，該微電網不僅可以提供電力，還可以可持續地收集燃燒過程中的廢熱，以提供區域供熱。

結論

微電網在許多方面使其客戶和社會受益。當中央電網發生故障時，它會保持燈亮著。它提供了一種升級配電網、加固基礎設施和保護弱勢社區的方法。通過復雜的自動化能源管理，微電網可以支持清潔能源的使用，并為客戶以及更廣泛的電網創造經濟價值。最后，使用微電網促進了地方控制，或者一些人所說的能源民主化和產消者的崛起。

審核編輯 黃宇