本文探討了全球各地的微電網是如何改變了社區(qū)的發(fā)電和用電方式、如何提供靈活性以及推動自發(fā)電的。

為了確保能源網絡能夠靈活應對需求變化，全球各地的農村和城市社區(qū)都在研究保障能源網絡安全的辦法。越來越多的社區(qū)將目光投向了微電網，將其視為改變社區(qū)發(fā)電和用電方式的一種辦法。

事實證明，作為并入國家電網的一種經濟替代方案，微電網在農村地區(qū)取得了極大成功，在城市中也在興起。人們致力于保護自己免受極端天氣造成的停電影響，同時對間歇性可再生能源發(fā)電，特別是太陽能光伏系統(tǒng)發(fā)電加以利用。微電網可以一舉解決這兩個問題。

日立美國公司發(fā)布的《全球創(chuàng)新報告》研究了增長最快的微電網市場。報告預測稱，至2024年，全球微電網規(guī)模或達到7500MW，合350億美元。

日立美國公司能源解決方案部的Alireza Aram在報告中解釋稱，“在全球接連發(fā)生自然災害和恐怖威脅的背景下，包括防止停電的措施在內，穩(wěn)定供電是所有國家面臨的共同社會問題。

全球各地的農村和城市社區(qū)都在尋找保障能源網絡安全的方法，確保在出現(xiàn)全球性變化的情況下，這些網絡擁有充分的應對能力。作為轉變發(fā)電和用電方式的一種方法，這些社區(qū)越來越多的將目光投向了微電網。”

引入可再生能源是一種應對全球變暖的措施，微電網被視為有望解決各種問題的良方。

然而，微電網是如何發(fā)展的，一個社區(qū)能有多“智能”?

微電網：趨勢不“微”

微電網并非一個新概念。幾十年來，全球各地的微電網一直在利用化石燃料發(fā)電。隨著可再生能源發(fā)電技術及數(shù)字化的發(fā)展，微電網的可能性也在不斷擴展。

根據(jù)Wood Mackenzie的數(shù)據(jù)，2018年，美國有2250個微電網，僅那一年的新增裝機量就達到545MW。大部分微電網仍然單獨使用化石燃料發(fā)電，但隨著社區(qū)和公司開始利用太陽能和區(qū)塊鏈一類的技術，情況正在發(fā)生變化。

例如，憑借區(qū)塊鏈優(yōu)勢，2016年立項的布魯克林微電網項目令多個紐約郊區(qū)家庭得以使用太陽能電池組件發(fā)電，然后進行點對點(P2P)交易。這是美國首個此類項目。過去數(shù)年，這類項目在不斷擴大并獲得了好評。

當前，由LO3 Energy公司運營的該電網已包含50多個家庭和企業(yè)。2012年，桑迪風暴造成紐約大面積停電，許多人因而對電力供應的安全性產生質疑，隨之而來的是對這一地區(qū)微電網項目的渴望。

在美國和歐洲各地的社區(qū)，這樣的微電網項目如雨后春筍。此外，微電網也在幫助能源匱乏的撒哈拉以南非洲和亞洲國家的社區(qū)。Navigant Research在2018年發(fā)布的一份報告顯示，預計中東和非洲地區(qū)將成為全球微電網發(fā)展最快的市場。報告提出，至2027年，這些地區(qū)的項目年復合增長率將達到27%(約為1145個)。

在這些社區(qū)中，微電網技術可以實現(xiàn)前所未有的電氣化水平，創(chuàng)造巨大的利益。其中最重要的是，由于這些電網支持照明，人們得以不再使用有害的煤油燈。煤油燈會產生有害氣體，帶來火災等一系列風險。

智慧社區(qū)最新試驗田：太陽能+電池儲能微電網及其他技術

阿拉巴馬州已啟動一個微電網試點項目用于檢驗和試驗未來社區(qū)。由62個家庭組成的該項目于2018年完工。項目采用先進的節(jié)能措施，實現(xiàn)了家庭自動化，發(fā)電并入項目自有微電網。所有這些內容都是集為一體的。

微電網可以與國家電網協(xié)同運行，也可以孤島運作，僅依靠自身的發(fā)電和儲能技術完全獨立運行。

負責運營該項目的阿拉巴馬州電力公司營銷服務總監(jiān)Todd Rath解釋稱，“我們希望創(chuàng)建一個社區(qū)，這個社區(qū)的模樣就是2040年阿拉巴馬州和美國東南部標準社區(qū)的模樣。其中包括了建筑外圍護結構的要求、戶用設施技術和其他并網技術。這個社區(qū)會使用不同于傳統(tǒng)電網的能源，例如太陽能+電池儲能微電網以及其他類似技術。”

阿拉巴馬州電力公司表示，這是美國東南部首個社區(qū)微電網。該項目旨在成為一個真正的試驗田，電力公司得以借此了解阿拉巴馬州及以外地區(qū)居民不斷變化的需求和機遇。

阿拉巴馬州電力公司是美國南方電力公司的子公司。南方電力公司的另一家子公司――佐治亞州電力公司目前也在運行一個用于智能技術驗證的微電網項目。

阿拉巴馬州智能社區(qū)將利用太陽能組件、電池儲能和備用天然氣發(fā)電機創(chuàng)建一個完整的能源系統(tǒng)。

微電網的電力輸出功率約為1MWp，由三部分組成：一個由11排太陽能組件組成的333kW固定傾角陣列，每排組件末端裝有組串式逆變器;由三星公司提供的333kW鋰離子電池系統(tǒng)以及一個400kWp燃氣輪機。