为什么大学对微电网笃信不疑

我们倾向于把大学，尤其是学生，视为我们的未来——不仅是学生本身，下一代领导人，而且是实际的校园，我们可以从中了解我们的电力未来。

虽然美国大部分地区仍依赖大规模集中发电和远距离传输，大学校园是美国采用微电网技术的行业之一。

落基山研究所最近研究了微电网在大学校园中如此普及的原因。这些机构中的许多都有四个共同的潜在因素:地区规模的中央热电厂和分布、独资、高可靠性需求和长期投资。

以下是推动大学采用微电网的每个因素。

中央热电厂:一个多世纪的区域供热

自19世纪90年代以来，大学一直引领着微电网的发展。一个多世纪前，许多大学用当地中央热电厂的区域供暖来为校园供暖。这种方法能有效地为一组建筑供暖，避免了在每一幢建筑内安装单独的锅炉或熔炉。这些中央热电厂为大学微型电网提供了发射台。

随着技术的进步，许多大学将它们原来的中央热电厂转变为热电联合电厂，从而能够发电以及区域供热或制冷。这些热电联产厂可以可靠地产生大量的电力，系统效率高达80%(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，热电联产厂也是很好的基础负荷发电机，使建立微电网更容易。

20世纪80年代末，普林斯顿大学老化的锅炉就是这样。普林斯顿大学的150栋建筑由中央蒸汽厂和冷水厂供热和制冷。大学选择了CHP作为更好的选择。它的热电联产电厂现在能产生15兆瓦的电力，大约相当于普林斯顿的日均电力需求。几年后，它增加了一个热能储存系统——一个260万加仑的冷冻水的水箱，这提高了系统的效率，提供了更大的操作灵活性。

所有权:作为一个大地主的好处

在美国大部分地区在美国，电力公司拥有在特定社区或服务区域独家提供电力的特许经营权。这种法律最初是为了限制冗余的基础设施和限制垄断权力的效用,但他们也阻碍微型电网通过阻碍当地分布式发电机从高度可靠的电力出售给附近的用户如果十字街道或公共权力的方式在特许经营领域。

但在学院或大学校园里，有一个共同所有者负责为100多座建筑操作、维护和供应供暖、制冷和电力。这样的规模对于热电联产和区域能源网络来说是非常理想的。

例如，加州大学圣地亚哥分校占地1200英亩，建筑面积1100万平方英尺，就像一座小城市。该校30兆瓦的微电网提供了超过90%的年电力需求。UCSD在传输层面上只与当地电网连接一次，并且拥有一个高压变电站。校园还拥有并维护所有的配电线路和电表。

相比之下，哈佛大学的主校区占地200多英亩，由数百栋建筑组成，其中许多都配备了学校的微电网和区域供暖系统。然而，大学跨越了两个市县的许多公共权利途径。它一直在努力解决特许经营问题，因为它希望安装更多的热电联产系统，并将微电网扩展到校园的更大一部分。

可靠性:岛屿化的重要性

在某种程度上，因为大学经常支持重要的研究，所以它们非常重视可靠性。这种系统提供的无与伦比的可靠性是它们经常转向微电网的原因之一。

当超级风暴桑迪袭击东海岸时，普林斯顿大学校园的大部分地方都灯火通明，而周围的城市却一片黑暗。该校能源工厂经理泰德•波尔表示，一切照常。

他说:“工厂里的人只是在做他们一直在做的事情，让灯一直亮着，引擎一直在运转。现在，你需要额外的人员和更高的敏感性，因为你不再有犯错的余地。”“但除此之外，你每天都在做同样的事情。”

该大学设计了微电网，这样校园电力系统在紧急情况下就能变成自己的孤岛。

“这样做要花更多的钱，”波尔告诉我们，“但我很高兴我们这样做了。”

投资眼光长远:着眼未来

对于大学来说，微电网发展的最后一个优势是他们的长期投资视野。设施管理者可以考虑有较长回报期的投资，因为他们相信，30年后，大学仍将在完全相同的地方运营。

哈佛大学工程与公用事业主任鲍勃•曼宁(Bob Manning)表示:“哈佛的历史比美国还要悠久。”“我们当然希望我们的系统在这里停留很长一段时间。”

有了这样的信心，大学就更容易做出可能需要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增加区域能源系统的电力分配还是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)是当时的电厂负责人，他想从大学的长远利益出发行事。因此，在1929年，哈佛大学安装了蒸汽涡轮发电机为校园供电，这是向今天的微电网迈出的关键的第一步。

“我们是(埃克哈特)建成的核心基础设施的受益者，”该大学公用事业执行董事胡安•翁蒂韦罗斯(Juan Ontiveros)表示。

课堂之外的领导力和教育

截至本出版物，673所大学签署了美国学院和大学校长的气候承诺(针灸cc)，一个“高可见度的努力，以应对全球气候破坏……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。”

在提高地区能源和热电联产的成本效益的同时，采用这种策略的机构还可以大大降低碳足迹。

落基山学院正与亚利桑那州立大学和Ameresco公司就这一问题进行合作。目标是到2025年实现碳中和ASU知道要实现这一目标还有很多工作要做，而微电网等策略可能会在这个等式中占据重要地位。

给我们其他人的教训

认识到使微电网对大学具有吸引力的四个因素，有助于确定其他设施是成熟的微电网投资目标:具有热电联产的大型工业设施，已建立但没有热电联产的地区供暖系统，以及关键的基础设施，例如医院和军事设施。

进一步扩大微电网市场意味着要减少或消除那些不像大学那样具有投资视野、可靠性需求或财产优势的参与者的障碍。

这意味着与公用事业和监管机构合作，重新修订特许经营法律，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，这需要能源生态系统中所有参与者的创新和合作。

哈佛标志图片由cdrin via在上面。