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微(网格)溶液对气候变化的宏挑战

“我们遇到了敌人,他就是我们。”

所以说,在1970年地球日的海报对污染的长期运行的美国漫画人物的Pogo。政府间气候变化,世界上最受尊敬的气候变化议题的科学权威上,最近多说了同样的话。

该集团发布了其备受期待的第五次评估报告(AR5)。这一最新报告在很大程度上证实或重申了先前的说法意见和结论尤其锤击家两大外卖:气候变化正在发生,我们都导致它。最大的罪魁祸首是温室气体(GHG)的排放主要是因为化石燃料的燃烧,森林砍伐虽然也一直是一个重要因素。

具有讽刺意味的,而化石燃料燃烧能源部门是最大的贡献者,全球温室气体排放,也最易受气候变化影响的行业之一。美国能源部7月发布一个发人深省的报告描述美国能源部门的脆弱性气候变化和极端天气。全球范围内,温度升高都伴随着越来越干旱,野火更大和更严重的风暴,所有这些肆虐我们的能源系统上。

能源系统既是恶人也是受害者,这种二分法让全球的政策制定者、区域规划者和许多其他利益攸关方在谈到气候变化的未来时面临着两难的境地。如何提高能源基础设施对气候变化威胁的适应能力,同时减少能源生产、传输和分配产生的温室气体排放?

气候变化的困境:缓解还是适应?

在超级飓风桑迪(Sandy)过后,纽约等受影响严重的沿海城市的官员们面临着一个艰难的决定:他们是否应该首先努力应对气候变化,防止海平面上升和风暴袭击,这是一个公认的长期和全球性问题?或者他们应该投资建造海堤和其他保护措施,以缓冲城市下一次攻击,一个更直接的行动?在市政预算有限的情况下,他们能两者兼顾吗?

第一项行动涉及缓解气候变化;第二个是适应气候变化。在一个资源有限的世界里,这些选择可能看起来是相互排斥的,但现实是它们不必如此。投资于微电网——可以作为宏观电网的一部分或以“岛屿”的形式自主运行的电网的较小子集——整合分布式的可再生资源,可以为我们提供更多的能源基础设施可靠和更可持续一次。

该微电网解决方案

就在不久前,我写了一篇文章描述了一个微网可以如何帮助您生存僵尸启示;现实是微电网可以帮助我们都准备和防止气候变化的更加现实的威胁。对抗气候变化必然涉及到从化石燃料并朝着清洁能源,效率和可再生能源的重要转变了。这些能源资源分布固有的和有弹性的,这使得他们与自然相兼容 - 以及他们的利益最大化的 - 微电网。因此,用效率和可再生能源的电力的微电网架构的一部分,你没有减缓和适应之间做出选择。您可以兼得。你可以有你鱼和熊掌兼得了。

微电网缓解

得克萨斯大学奥斯汀分校是家国内最大的微电网,在140兆瓦计时。除了其规模,设施也是传说中的效率和温室气体的纪录。校园的区域能源系统,该系统提供热量,电源和冷却水,运行在效率超过87%,并已设法将低于其1977年输出其温室气体排放量(大部分国家,并与温室气体排放的目标企业瞄准1990年的水平)。这所大学已经完成了这一切,同时保持服务99.9998%的可靠性(是的,这是5和9)。当你问胡安·翁蒂韦罗斯,公用事业主任和能源管理的大学,它是怎么做,他会告诉你,“一个字:效率。”

提高能源效率不仅是减少温室气体排放最廉价的方式;它也是最有效的。节约能源往往比产生更多能源容易;“内瓦”通常比兆瓦便宜。在建设微电网时,能源效率始终是第一步,因为它减少了支持系统所需的总发电量。

一旦你建立了一个高效的系统,分布式的可再生能源资产,如太阳能光伏,小型风能和能源存储,如电池,可以很容易地与当今的技术集成到微电网中。这些能源可以显著减少温室气体排放,因为它们取代了燃烧化石燃料的集中式发电厂,并使发电更接近实际使用电力的负荷。通过避免传输损耗,将电源与它们所服务的负载相结合可以提高整个系统的效率。

除了显著减排效益,当掺入到微电网可再生能源资产可以降低系统的总寿命成本,已经得到了众多的岛屿和世界各地的农村社区证明。

智能电网控制进一步提高了微电网的性能。这些控制使微网运营商能够监控和控制微网中的负荷和源,以确保系统以最大的效率和可靠性运行。这些控制提供了对系统性能的可见性,并允许操作员远程操作,或在某些情况下,自动减少负载或增加发电量,以响应变化的系统条件。

微电网适应

在温度较高,水分少,更频繁和严重的森林火灾和极端天气事件以后,微电网可以提供无与伦比的可靠性和弹性。微电网幸存的极端天气事件的成功案例泛滥的头条新闻。

圣地亚哥燃气与电力公司(SDG&E)与能源部和加州能源委员会合作建设了波雷戈斯普林斯微电网。SDG&E的这一脆弱区域位于其服务区域的偏远东北角,在一个输电线路的末端,这是一个容易发生野火的地区。为了更好地为这一地区提供服务,同时保护更大的SDG&E电网,该公司装配了一个微电网,包括分布式太阳能光伏、分布式能源存储、社区和公用事业规模的能源存储、智能控制、先进的停电管理系统和微电网能力。当SDG&E因野火或其他系统威胁而需要隔离Borrego Springs时,该社区拥有多样化的混合能源资产,这使其有能力独立生存。在许多方面,这是一个教科书式的微电网部署——通常与宏观电网集成,能够在必要时自给自足,由分布的、大部分可再生能源组合供电。

在缺水威胁当地水资源的地区,可再生能源融入当地基础设施的机会也同样引人注目。大多数分布式可再生能源的资产是远远低于水的比热集中植物,如煤炭密集。风能和太阳能不需要水来发电;燃料电池,生物动力发电机和热电联产电厂都可以进行优化,以用少得多的水比替代品 - 一个重要的优势,为社区里的水资源稀缺和干旱可能变得更加持久。

凡严重的风暴威胁到各个社区,微电网可以确保关键基础设施电力的连续性,如医院,学校,消防站。在纽约市,纽约大学的校园是光明一片曼哈顿下城的超级台风桑迪在黑暗中的灯塔。该大学有一个微网,这使它能够保持热量和功率在整个风暴校园。康涅狄格州同样已经接受了这个机会的,在一个时间留给国家的部分无动力几天几次严重的暴风雪之后。该国家已允许亿$ 18的资金设计和建立微电网能力的9个地点对关键基础设施,如警察和消防局提供的服务。

微型电网,宏观的解决方案

一些经济和政策的障碍仍然使微网的一个艰难的销售对于大多数公用事业和许多公司。即便如此,Navigant公司Research预测,全球微电网市场将从今年的不到10十亿$每年平均增长方案向超过40十亿$。同时,校园和社区的成长的领域正在寻找一种方法,使微电网的工作对他们来说,一个主题,我们将在即将发表的博客文章探讨。

并与最新的IPCC报告扔在急火那就是全球变暖,甚至更多的燃料,微电网成为一个更具吸引力的解决方案,以此来既缓解和适应。气候变化不必已成气候的启示,以及微电网可以帮助我们图表更光明的能源未来的路径。

这篇文章最初出现在RMI出口。To要了解更多关于微电网以及可持续性和技术的融合,请点击查看竞彩足球app怎么下载VERGE旧金山10月14-17日

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