在建立微电网之前要问的10个问题

最近几周，两个微电网——圣地亚哥燃气和电力公司在加州Borrego Springs的示范项目传输线出现问题时，请保持电灯畅通)和Konterra该公司在马里兰州总部的太阳能存储项目-上了头条。

但在所有权、规模、设计和运营方面，它们非常不同。这就提出了一个关于一个在电力圈中经常被使用的词的基本问题:到底是什么，是一个微型智能电网"吗?

的电网正在发展从传统的集中式电网向使用本地发电资源的分布式电网转变，从而产生了更多的微电网。与此同时，世界各地的岛屿和偏远社区运行的电网与任何更大的电网完全分离，这些也通常被称为微电网。

一般来说，微电网是利用当地发电资源满足当地电力需求的小型电力系统。

然而，由于不同的人使用微网格来描述不同的事情，在特定的情况下很难清楚地理解它的意思。比对微电网的标准定义达成一致更重要的是在特定情况下对所讨论的特定微电网有一个共同的理解。

因为微电网这个词可以有很多含义，所以当有一场关于这个重要话题的对话时，清楚地理解它的确切含义是很重要的。

下面的示例有助于说明可能的定义范围。

1.谁拥有它?

了解微电网的一个方法是了解谁拥有它。

彭博社的研究小组将微网格划分为几个部分五个所有权类别商业或工业;社区或效用;学校或机构;军事的;离网或远程。

例如，Borrego Springs微电网服务于该社区，由圣地亚哥当地公用事业公司SDG&E拥有和运营。美国军方已经开始实施微电网固定基地在美国和美国前方作战基地海外。

2.有多个所有者吗?

除了哪种类型的实体拥有微电网的问题之外，了解是否有多个所有者也很有用。

在军事微电网中，通常只有一个所有者:军方。然而，其他微网格可能有不同的实体，它们拥有系统的不同部分，比如生成、存储和连接基础设施。

在占地1200英亩的费城海军造船厂(Philadelphia Navy Yard)，几家合作伙伴，其中包括宾夕法尼亚州立大学和阿尔斯通公司为了进一步推动微电网技术的发展，美国、美国、日本等国家携手合作。

3.它是否与更大的网格交互?

许多微电网连接到更大的电网上，可以选择断开连接，成为一个电力孤岛。

另外，一些微电网可能根本不与大电网交互，而是作为完全独立的电力系统运行。

这种系统目前在世界各地的许多岛屿和偏远社区都在运行。虽然这些实际上只是网格的较小版本，但它们通常被称为微网格。

4.尺寸是多少?

每个微电网的另一个关键定义是大小。

规模可以用装机容量、高峰负荷、服务人数或覆盖土地量来表示。

有些人可能会考虑把分布式能源(如太阳能光伏和电池存储)作为微型电网的智能家居。另一些人可能认为像家一样小的东西实际上更多的是一个纳米网格，或者甚至是微型网格。

与此同时，许多岛屿系统，如加勒比地区的系统，被认为是微电网——即使是那些峰值负荷为几兆瓦的系统。

决定微网格、纳米网格、微网格和宏网格大小的界线是模糊的，所以询问大小可以让对话更加清晰。

5.主要目的是什么?

另一个不同之处在于，微电网可以用于不同的目的。

在某些情况下，主要目的可能是向关键负载提供紧急备用电源。另一方面，一些微电网(如岛屿和偏远社区的微电网)的建设是为了在任何时候都能正常运行。

其他的微电网可能介于两者之间。在加州大学圣地亚哥分校，校园微电网在正常运行时可与电网并行供电，但也可满足电网停电时的大部分校园负荷2011年发生了长达15小时的停电)。

6.它的载重量是多少?

除了它在紧急备份和连续运行之间的一般用途之外，另一个关键问题是微电网的设计能承受多大的负荷。

它将只涵盖关键负载，还是所有必需的负载?例如,新泽西州霍博肯市正在考虑使用微电网(RMI的一个团队最近eLab加速器将提供关键的支持，以应对另一场风暴，如飓风桑迪。

与此同时，岛上或偏远社区的微电网可能是为了满足住宅和企业的所有负荷而设计的。

7.它能提供多长时间的电力?

考虑到微电网中包含的发电和存储资源的混合，它可能被设计为提供一定时间的电力。

同样，在岛屿和偏远社区的例子中，许多微电网被设计为使用当地发电资源(可能还有一些存储)提供24/7的连续电力。

另一方面，为紧急备用而建立的微电网，比如那些在电网出现故障时为关键的变电站设备供电的微电网，可能更依赖存储，或者有固定数量的燃料可用来发电。这意味着它们被设计为在紧急情况下提供固定时间(比如48小时)的备用电力，直到主电网能够恢复。

8.它是否与电网共享基础设施?

微电网的物理基础设施也可能有所不同。它们可以使用一些已经存在的实际网格基础设施来构建。或者，它们可以在物理上分开，并与网格并行构建。

例如，计划在霍博肯兴建的微电网，将与所有新的基础设施并行不市，以提高该市在发生主要电网瘫痪的紧急事件时的应变能力。

9.从技术上讲，它有多聪明?

不同的微网格可能具有不同程度的智能，无论是在它们如何运行，还是在它们如何与更大的网格交互方面。

一些微电网需要手动操作来断开(或重新连接)电网的其余部分。另一些则可以动态地做到这一点，使用智能控制来确保微电网的频率和电压与其它电网相匹配。

此外，智能控制可能包括在微电网的内部运行。Peter Lillienthal，荷马能源公司的CEO，解释控件如何区分微网格，因为可以控制负载管理和需求响应，以及处理多个发电资源的并行操作。

一个有趣的例子是on系统国王岛,塔斯马尼亚这是一家公用事业公司拥有的微型电网，与任何外部电网都没有连接。在该系统中，风能、太阳能和柴油发电机与电池、飞轮和动态电阻相结合，为2000名居民提供2.5 MW的峰值负载电力。

国王岛的微电网包括智能控制和集中能源管理系统，以优化可再生能源和存储资源的使用。它还包括住宅智能电表，允许系统操作员监控和控制参与家庭的可中断负荷(热水器或加热和冷却系统)。

10.它在经济上有多聪明?

除了向微电网添加技术智能的各种方法外，还可以在微电网和主电网之间的连接点上动态交换服务、价值和货币。这种微网格被称为交互。

例如，美国食品和药物管理局的微电网白橡木设施与电网并行运行。它也可以作为一个电力孤岛在电网干扰或停电。此外，微电网根据当地公用事业的需要参与需求响应事件，并有能力做出购电决策。