西班牙《阿贝赛报》网站2月16日发表题为《微电网:能将可再生能源变革推广到世界每个角落的未激活钥匙》的文章,内容编译如下:
直到不久前,微电网还仅被用于为地球上难以(或不可能)连接到中央电网的偏远地区供电,或者被用于电力线路不足或在停电或供电中断时需要备用供电设备的地方。但如今,这些微型电网正成为促进可再生能源普及和管理用电需求的创新工具。
作为独立于公共电网的系统,微电网能够帮助实现能源自给自足。微电网已经应用于空军基地、军营,甚至联合国行动中需要电力的偏远或冲突地区。在岛屿、牧场、综合医院、工厂、居民社区、城市、大学校园、数据中心、远离城区的村庄……都有这样的应用案例。这种技术在美国、日本等亚太地区国家的发展最为迅速。尽管欧洲能源部门预计该地区的微电网将在未来几年内蓬勃发展(还得益于能源社区等新模式的推动),但欧洲目前的发展势头要逊色得多。
这些系统实际上是传统电网的小型翻版,但它们要先进和复杂得多。一些可再生能源发电设备既可发电,也可供热,从光伏、小型风力涡轮机、地热到生物质能……微电网甚至还可以与发电机组搭配使用,作为备用供电系统。此外,可与微电网搭配的还有电池储能系统等。
当然,这些微电网的开发和部署条件是近年来才创造出来的。西班牙能源、环境与技术研究中心(Ciemat)研究员兼风能部门负责人伊格纳西奥·克鲁斯介绍说:“电池价格下降(同时效率也更高)、数字化和人工智能等因素使管理更加高效,从而进一步推动了微电网的发展。它们现在已经发展为智能微电网,可以利用算法预测风力、日照强度、何时使用电池或储存了多少电量……智能微电网系统可以实时评估风险水平并作出决策。”
西班牙国家可再生能源中心一体化、电力存储和氢能部门负责人莫妮卡·阿瓜多补充说:“这些算法会根据对资源、市场价格和需求的预测作出决策。它们还会检查储能电池的状态,因为这些电池价格昂贵,需要适当循环(充电和放电)才能延长使用寿命。”
微电网比传统电网系统更具弹性。“事实证明,微电网更能抵御停电、自然灾害(如飓风)或事故的影响。当输电线路出现故障时,集中式电网系统需要很长时间才能恢复供电。然而,微电网可以在中央电网逐渐恢复的同时开始运行。”克鲁斯补充道。
此外,微电网还具有其他特点,使其具有优势和价值。“发电中心靠近用电地点,”Ciemat能源部门的研究员奥斯卡·伊斯基耶多说,“这使系统更加高效,并减少了输电过程中的损耗。”
“如果具备储能能力,微电网就能为传统电网提供灵活性,”加利西亚一家可再生能源解决方案提供商的光伏和储能业务负责人路易斯·希门尼斯说,“因此,微电网甚至可以用来帮助削减基础设施投资。”
未来的电网将发生翻天覆地的变化。更具弹性、更高效、更灵活是未来电网的重要优势。电网将不再是单向系统,即电力从遥远的大型发电中心通过数千公里长的线路和电缆,经由变电站和配电中心输送到消费者手中,无论是工厂、商业园区、购物中心、医院还是家庭。
阿瓜多说:“还将有许多其他参与者。这将是一个双向电网,因为用户既是消费者,也是生产者。它们将把光伏电池板产生的多余电量输入电网。管理将变得越来越复杂。”
伊斯基耶多指出:“微电网是未来的趋势,因为新电网将涵盖许多小型发电厂,它必须减少损耗、提高效率并减少二氧化碳排放。”
安装微电网的原因多种多样。减少碳足迹和碳排放、降低能源成本、确保电力供应……阿瓜多说:“在处于电力线路末端的地方,或者停电会损坏机器设备或导致工厂停产的地方,拥有独立的电力供应系统是理想的解决方案。在食品行业等不能冒停电风险的行业,人们需要一种能够承受停电而不会让冷冻和冷藏室停止运转的供电系统。微电网是一种备用系统。例如,在医院,手术室不能因停电而停止工作。而在偏远或交通不便的地方,部署传统电网的成本太高。”
希门尼斯指出,随着微电网的发展,它们还将能够提供其他服务。
克鲁斯说:“微电网将能够向传统电网输送和出售电力,或在有需要的时候储存或输出电力,还能在饱和度较低的电网中提供电压支撑。它们甚至还将搭配电解设备,利用剩余电力生产氢。”
面对如此多的可能性,微电网在欧洲和西班牙的部署却相对滞后。亚太地区(不含美国)在微电网市场所占份额为40%,美国为33%,欧洲为10%。迄今为止,欧洲已出现的项目都在农村地区,主要用于农业或工业设施,这些地区在接入电网方面历来存在困难。希门尼斯说:“现在,能耗高的企业或不容易接入电网的电动汽车充电点也需要这种技术。”
作者: 来源: 参考消息网
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