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小城镇开始使用微电网来维持电力供应

对于美国东北部和新英格兰的大部分地区来说,这是一个残酷的冬天,伴随着刺骨的寒冷和一场又一场的暴风雪,这真是讽刺地球有记录以来最温暖的冬天

17年前,波茨坦小镇(波茨坦是一个著名的小镇。纽约北部地区同样遭遇了冻雨、雪和冻雨,整个社区都陷入了瘫痪状态。波茨坦位于加拿大边境附近的拉克特河沿岸,是纽约州立大学波茨坦分校和克拉克森大学的所在地,波茨坦是1998年冰暴的震中该地区有13万人断电。

一些人失去电力长达三周,这场风暴被列为该地区历史上最致命和损失最大的天气事件,只是在14年后被超级风暴桑迪(Sandy)超越。

现在,国家电网(波茨坦的公用事业供应商)、通用电气、克拉克森大学和国家可再生能源实验室(NREL)正在合作,通过建设可能是全国最大的市政微电网,以确保像1998年冰暴和超级风暴桑迪这样的恶劣天气不会再次产生如此严重的影响。

微电网的想法最初是克拉克森大学电气工程项目的一个研究项目。来自克拉克森、通用电气、Nova能源专家和国家电网的人们聚集在一起,分析在灾难发生的情况下,社区如何在短时间内维持一个能源系统。

国家电网女发言人维吉尼亚·利米提斯说:“我被派到桑迪灾区一周,帮助救灾。”“这是彻底的破坏。不仅缺电,还缺燃料、食物和所有我们认为理所当然的基本需求。通过这个微电网项目,我们希望看到一个家庭生活的方方面面,帮助他们度过难关。”

不再是你祖父的事业了

微电网将使用当地可再生资源尽可能多。该提案要求3兆瓦(MW)的热电联合发电机,2兆瓦的太阳能光伏,2兆瓦的存储,900千瓦或更多的水力发电,这可能在许多层面上具有挑战性。

RMI电力业务经理莱娅•古奇奥尼表示:“建设和运营微电网往往会挑战公用事业、国家监管委员会和社区的几乎每一个传统角色或先例。”“微电网不仅从技术角度来看运作方式不同,它们还需要新的监管政策和新的融资机制。”

尽管一些公用事业公司可能会感到微电网和/或可再生能源发电的威胁,但国家电网欢迎它。Limmiatis说:“国家电网非常重视能源效率和可再生能源。”“我们知道,实用新型正在发生变化,这不再是你祖父的用途了。”

事实上,国家电网已经启动了一项名为Connect21创建一个更以客户为中心、更有弹性、更灵活、更高效、更环保的能源网络。该公司计划在未来五年内投资100亿美元用于基础设施建设,以实现这一目标。

Connect21符合纽约改革能源愿景(REV)倡议推进电力系统现代化,提高能源效率,推广可再生能源技术,推广微电网、现场供电、储能等分布式能源布局。

一个双赢的局面

美国能源部电力交付和能源可靠性办公室提供的120万美元拨款和通用电气公司的30万美元投资将用于开发一种增强微电网控制系统(eMCS).该控制系统将在主电站故障的情况下维持该镇的电力供应,也将帮助国家电网更好地将分布式能源整合到电网中。

微电网通常以并网方式运行。eMCS还将用于最大化任何拥有自己分布式发电系统的个人的运营收入。

虽然研究仍在进行中,但希望在极端情况下,当主电网宕机时,微电网将以孤岛模式运行,并利用能量储存来帮助基本服务长达两周.这些服务包括纽约州立大学波茨坦分校、克拉克森大学,以及重要的市政和紧急设施,如当地警察、消防、医院、潜在的避难地点和供水/下水道设施。

除了发电源的多样性,另一个抵御该地区常见冰暴的关键因素是将微电网配电网地下化。克拉克森大学(Clarkson University)正在设计地下微电网——将与现有的电网并行建设——纽约州能源研究与发展署(NYSERDA)提供了381,000美元的拨款。微电网的总安装成本尚未确定,也不需要新的费率结构。

经过18个月的工程和设计,以及6个月的微电网测试,波茨坦的实际地下微电网的完成需要数年时间。然而,通用电气该项目的首席研究员Sumit Bose乐观地认为,微电网将产生广泛的影响。

“通用电气的控制系统,以及为波茨坦社区设想的地下微电网,可以作为全国各地易受天气灾害和停电影响的城镇和城市的一个模型,”Bose在新闻发布会上说关于这个项目。

波茨坦微电网不仅能让这个纽约北部小镇在恶劣天气中保持供电,还意味着公用事业公司和可再生能源供应商之间的一种新的合作方式,有望成为未来的典范。

RMI的古奇奥尼补充说:“在美国各地,社区正在把微电网作为一种机制,使他们的能源基础设施更具弹性和活力,通过扩展使整个社区更具弹性。仅仅在过去的两年里,RMI就与十几个社区一起做了这样的工作。人们对清洁、本地、可靠的能源解决方案的需求肯定在增长。”

这篇文章最初发表于RMI出口,落基山研究所的一个新想法博客。

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