加州是全美最早提出發(fā)展智能電網(wǎng)的地方，但其升級(jí)改造的步伐一直很緩慢，這讓人不禁生疑：加州2020年能實(shí)現(xiàn)33％電力供應(yīng)來(lái)自可再生能源的目標(biāo)嗎？可再生能源利用的間歇性很難適應(yīng)采取集中統(tǒng)一方式輸電的傳統(tǒng)電網(wǎng)。微型智能電網(wǎng)的概念由此應(yīng)運(yùn)而生。
微型智能電網(wǎng)的概念最早是加州加爾文電力創(chuàng)新公司推出來(lái)的。該公司總裁約翰·凱利稱(chēng)，微型智能電網(wǎng)是對(duì)電力服務(wù)的重新定位，它讓供電商與電力消費(fèi)者在電力設(shè)備設(shè)計(jì)與規(guī)劃期間就共同溝通成為可能，從而實(shí)現(xiàn)最大程度的雙贏。
微型電網(wǎng)或是供電商的替代選擇
目前大部分正在搭建的智能電網(wǎng)都不能產(chǎn)生和儲(chǔ)存足夠用來(lái)直接并網(wǎng)的電力，必須通過(guò)連接裝置才行。實(shí)際上智能電網(wǎng)得同供電商保持穩(wěn)定和復(fù)雜的關(guān)系，通過(guò)電力的買(mǎi)進(jìn)賣(mài)出以及與電網(wǎng)的連接和斷開(kāi)來(lái)調(diào)節(jié)電量，并為電網(wǎng)減壓。供電商也能將其用于節(jié)能項(xiàng)目，在用電高峰期的時(shí)候調(diào)動(dòng)備用電力。
借助這些迷你網(wǎng)絡(luò)，電力運(yùn)營(yíng)商能夠拉近與學(xué)校科研單位和企業(yè)的距離，幫助它們找出管理分布式輸電的最佳節(jié)能方式?？稍偕茉床⑷胛⑿椭悄茈娋W(wǎng)相對(duì)簡(jiǎn)單，并且儲(chǔ)能功率在供電商來(lái)看也比較高。普通智能電網(wǎng)所需的設(shè)備太沉不方便安裝，因此微型電網(wǎng)就成了最簡(jiǎn)單的替代方式。
高校、軍方青睞微型智能電網(wǎng)
很多美國(guó)高校都宣布要搞微型電網(wǎng)項(xiàng)目。特別值得一提的是坐落在首都華盛頓的霍華德大學(xué)。該校剛同Pareto能源公司簽署研發(fā)一套能為校園發(fā)電和供暖供冷的裝置的協(xié)議。Pareto計(jì)劃投資1500萬(wàn)－2000萬(wàn)美元用于改造該校的中央系統(tǒng)，工期2年。
加州的圣迭戈大學(xué)也主推微型電網(wǎng)。該校研發(fā)的被公認(rèn)為世界最先進(jìn)的微型電網(wǎng)之一，規(guī)模預(yù)計(jì)為1200英畝，可為450幢房屋供電，涉及用戶(hù)4.5萬(wàn)人。該研究項(xiàng)目是加州能源委員會(huì)主導(dǎo)的“社區(qū)可再生能源安全”項(xiàng)目的一部分，目的是測(cè)試地方能源尤其是校園內(nèi)可再生能源并網(wǎng)的情況。校內(nèi)安裝了2臺(tái)單機(jī)容量13.5兆瓦的燃?xì)鉁u輪機(jī)，1臺(tái)3兆瓦的蒸汽機(jī)和一套1.2兆瓦的光伏發(fā)電裝置，可滿(mǎn)足學(xué)校82％的電力需求。
另外美國(guó)軍方也對(duì)微型智能電網(wǎng)技術(shù)情有獨(dú)鐘，軍方嘗試在加州中部毗鄰美軍基地的亨特·利格特堡安裝太陽(yáng)能微型電網(wǎng)。這套系統(tǒng)裝機(jī)容量1兆瓦，造價(jià)預(yù)計(jì)500萬(wàn)到1000萬(wàn)美元。就算有霧天氣致發(fā)電效率下降，1兆瓦也能滿(mǎn)足200棟住宅一年的用電需求。微型電網(wǎng)能保障當(dāng)?shù)氐哪茉窗踩?，在停電的時(shí)候?yàn)楫?dāng)?shù)毓╇?，并降低用電高峰期向主干電網(wǎng)重新分配電力的費(fèi)用。借助自帶的儲(chǔ)存功能和輸電設(shè)備，電網(wǎng)變得更加可靠、更加安全，并降低了該處對(duì)外界的能源依賴(lài)，這也是軍事基地最關(guān)鍵的優(yōu)勢(shì)。
微型電網(wǎng)應(yīng)用障礙仍存
要大規(guī)模推廣微型電網(wǎng)，還面臨不少挑戰(zhàn)，最主要的障礙停留在技術(shù)層面，即很難做到與常規(guī)電網(wǎng)同步。為了讓發(fā)出的電力能夠上網(wǎng)，電壓、電頻和功率都要受控制。甚至于微型電網(wǎng)的設(shè)備也要符合已有的標(biāo)準(zhǔn)，好維持電網(wǎng)負(fù)荷平衡。由于依賴(lài)地方電力供應(yīng)，存儲(chǔ)裝置就成了微型電網(wǎng)最關(guān)鍵的組成部分。目前的儲(chǔ)能方式都很昂貴，一旦加裝了儲(chǔ)能裝置，維護(hù)成本就將被推高。
