为什么高校在微电网大信徒
我们倾向于认为高校,尤其是学生,因为我们的未来 - 不仅是学生自己的下一代领导人,但实际的校园,从中我们可以了解我们的电力的未来。
虽然美国大部分地区仍依赖大规模集中发电和远距离输电,大学校园是美国接受微电网技术的一个部门。
落基山研究所(Rocky Mountain Institute)最近探究了微电网为何如此容易被大学校园采用。许多这样的机构都有四个基本的共同因素:地区规模的中央热电厂和配电、独资、高可靠性需求和长期投资。
下面来看看在每个带动高校采用微型电网的因素。
中央热电站:以上集中供热的世纪
大学已经导致微电网的发展,因为19世纪90年代。一个多世纪前,许多高校加热它们与区域供热校区从本地中央热电厂。这种方法有效地加热的建筑群,避免了在每个建筑物个别锅炉或窑炉的需要。这些中央热电站提供大学微电网的发射台。
随着技术的改进,许多大学将原来的中央热电厂转变为热电联产(CHP)电厂,既可以发电,也可以集中供热或制冷。这些热电联产电厂可以可靠地以高达80%的系统效率产生大量电力(PDF)相比之下,典型的公用事业发电厂的效率约为30%。用工业术语来说,热电联产电厂也是很好的基础负荷发电机,这使得构建微电网变得更容易。
这是在普林斯顿大学,其老化的锅炉在80年代末发生了什么事。普林斯顿的建筑物150中加热,并通过一个中央蒸汽装置和冷冻水设施冷却。大学选择了热电联产作为一个更好的选择。它的热电厂现在能产生15兆瓦的电力,大约相当于普林斯顿大学每天的平均电力需求。几年后,该公司又增加了一个热能存储系统——一个260万加仑的冷冻水箱,提高了系统的效率,并提供了更大的操作灵活性。
所有权:被大地主的利益
在大多数美国的,电力公司持有的电力在定义的社区或服务领域的独家供应的专营权。这样的法律最初的目的是要限制该实用程序的冗余基础设施和限制垄断权力,但他们也阻碍了微电网通过卖高可靠的电源附近的用户如果电源具有过街或方式,其中公权阻碍本地分布式发电特许经营权具有域。
但在学院或大学校园,共同所有者运行,维护及耗材加热,冷却和电力为100层以上的建筑物。这个总规模是理想的热电联产和区域能源网络。
例如,加州大学圣地亚哥分校 - 占地1200亩,与11000000平方英尺建筑 - 就像一个小城市。该大学的30兆瓦微电网产生超过90%的年度电力需求。UCSD具有在传输层面只有一个连接到本地电网,并拥有高压变电站。校园还拥有并维护所有配电线路和米。
相比之下,哈佛的主校区占地超过200英亩,由数百栋建筑组成,其中许多建筑都由大学的微电网和区域供暖系统提供服务。然而,这所大学在两个城市和县跨越了许多公共道路权利。它一直在努力解决特许经营问题,因为它希望安装额外的热电联产,并将其微电网扩大到校园的更大部分。
可靠性:孤岛的重要性
在因为他们经常支持重要的研究的一部分,大学放在可靠性的溢价。无与伦比的可靠性,该系统的报价是一个原因,他们往往求助于微电网。
当超级台风桑迪袭击东海岸,很多普林斯顿的校园,而周边城市是在黑暗中呆点亮。该大学的能源工厂经理泰德每三化螟,这主要是照常营业。
“在工厂的小伙子们只是做什么,他们总是这样,保持灯和发动机转动。现在你这样做有额外人员,并有高度的敏感性,因为你不再有余地的错误,”他说过。“但除此之外,它是你每天做同样的事情。”
该大学设计了微电网,这样校园电力系统就可以在紧急情况下成为自己的孤岛。
“这样做要多花一点钱,”Borer告诉我们,“但我很高兴我们这么做了。”
长期投资:着眼于未来
对大学而言,真正改变微电网规模的最后一个优势是他们的长期投资视野。设施管理人员可以考虑较长回报期的投资,因为他们有信心,30年后大学仍将在完全相同的地点运营。
“哈佛比这个国家的历史还要悠久,”该校工程和公用事业主管鲍勃·曼宁(Bob Manning)说。“我们当然希望我们的系统能在这里存在很长时间。”
有了这种信心,大学更容易进行可能需要10年以上才能收回的投资。
例如,在20世纪20年代末德克萨斯大学奥斯汀分校面临着是否将电力分配添加到其区域能源系统或允许当地电力公司为校园提供服务的决定。卡尔·埃克哈特(Carl Eckhardt)当时是发电厂的负责人,他希望从大学的长远利益出发。因此,在1929年,这所大学安装了蒸汽涡轮发电机来提供校园电力,这是向今天的微电网迈出的关键的第一步。
“我们的核心基础设施的受益者建[埃克哈特],”胡安·翁蒂韦罗斯,在大学的公共事业执行董事说。
领导力和课堂之外的教育
至于本次发表,673所大学都签署了美国学院和大学校长的气候承诺“应对全球气候破坏的高能见度努力……并促进高等教育的研究和教育努力,使社会具备重新稳定地球气候的能力。”
同样的效率提升,使区域能源和热电联产的成本效益也有助于为采取这种策略的机构提供低得多的碳足迹。
落基山研究所正与亚利桑那州立大学和Ameresco合作进行这样的努力。目标是2025年实现碳中和在美国,亚利桑那州立大学知道要实现这一目标还有很多工作要做,而诸如微电网之类的策略可能会在这个过程中扮演重要角色。
教训我们其余的人
认识到这四个因素,使得微型电网为大学的吸引力有助于识别等设施,是微电网投资成熟的目标:与热电联产大型工业设施,建立集中供热系统,其还没有热电联产,和关键基础设施,如医院和军事设施,例如。
为进一步拓展市场微电网手段减少或消除不具有相同的投资视野,可靠性需求或财产优势的大学者的障碍。
这意味着与公用事业和监管机构合作,重新审视特许经营法律,并帮助技术开发商降低微电网基础设施的成本。释放微电网的全部潜力,以支持更可靠、更可持续的能源基础设施,需要能源生态系统中所有参与者的创新和合作。
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