2024年全球微電網(wǎng)規(guī)模或達7500MW，合350億美元

本文探討了全球各地的微電網(wǎng)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(wǎng)絡(luò)能夠靈活應(yīng)對需求變化，全球各地的農(nóng)村和城市社區(qū)都在研究保障能源網(wǎng)絡(luò)安全的辦法。越來越多的社區(qū)將目光投向了微電網(wǎng)，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(wǎng)的一種經(jīng)濟替代方案，微電網(wǎng)在農(nóng)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(wǎng)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(wǎng)市場。報告預(yù)測稱，至2024年，全球微電網(wǎng)規(guī)?；蜻_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(zāi)害和恐怖威脅的背景下，包括防止停電的措施在內(nèi)，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(nóng)村和城市社區(qū)都在尋找保障能源網(wǎng)絡(luò)安全的方法，確保在出現(xiàn)全球性變化的情況下，這些網(wǎng)絡(luò)擁有充分的應(yīng)對能力。作為轉(zhuǎn)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(wǎng)。”

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

然而，微電網(wǎng)是如何發(fā)展的，一個社區(qū)能有多“智能”?

微電網(wǎng)：趨勢不“微”

微電網(wǎng)并非一個新概念。幾十年來，全球各地的微電網(wǎng)一直在利用化石燃料發(fā)電。隨著可再生能源發(fā)電技術(shù)及數(shù)字化的發(fā)展，微電網(wǎng)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(wǎng)，僅那一年的新增裝機量就達到545MW。大部分微電網(wǎng)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(shù)，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(wǎng)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(dāng)前，由LO3 Energy公司運營的該電網(wǎng)已包含50多個家庭和企業(yè)。2012年，桑迪風(fēng)暴造成紐約大面積停電，許多人因而對電力供應(yīng)的安全性產(chǎn)生質(zhì)疑，隨之而來的是對這一地區(qū)微電網(wǎng)項目的渴望。

在美國和歐洲各地的社區(qū)，這樣的微電網(wǎng)項目如雨后春筍。此外，微電網(wǎng)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(yù)計中東和非洲地區(qū)將成為全球微電網(wǎng)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(fù)合增長率將達到27%(約為1145個)。

在這些社區(qū)中，微電網(wǎng)技術(shù)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(wǎng)支持照明，人們得以不再使用有害的煤油燈。煤油燈會產(chǎn)生有害氣體，帶來火災(zāi)等一系列風(fēng)險。

智慧社區(qū)最新試驗田：太陽能+電池儲能微電網(wǎng)及其他技術(shù)

阿拉巴馬州已啟動一個微電網(wǎng)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(wǎng)。所有這些內(nèi)容都是集為一體的。

微電網(wǎng)可以與國家電網(wǎng)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(shù)完全獨立運行。

負責(zé)運營該項目的阿拉巴馬州電力公司營銷服務(wù)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(biāo)準(zhǔn)社區(qū)的模樣。其中包括了建筑外圍護結(jié)構(gòu)的要求、戶用設(shè)施技術(shù)和其他并網(wǎng)技術(shù)。這個社區(qū)會使用不同于傳統(tǒng)電網(wǎng)的能源，例如太陽能+電池儲能微電網(wǎng)以及其他類似技術(shù)。”

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(wǎng)。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(shù)驗證的微電網(wǎng)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(wǎng)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。