關(guān)鍵部件

通過(guò)組合不同的組件，可以根據(jù)每個(gè)客戶(hù)的需求定制微電網(wǎng)，提供理想的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)解決方案。這些系統(tǒng)旨在滿(mǎn)足傳統(tǒng)上由天然氣或電力供應(yīng)商支持的電能和/或熱能需求。微電網(wǎng)最常以孤島模式運(yùn)行，但它也可以連接到電網(wǎng)。

孤島電網(wǎng)組成

微電網(wǎng)和儲(chǔ)能的好處

通過(guò)結(jié)合可再生能源發(fā)電、電力存儲(chǔ)和傳統(tǒng)發(fā)電來(lái)滿(mǎn)足能源需求，微電網(wǎng)可以提供成本節(jié)約、可靠性和可持續(xù)性。

○ 能源成本優(yōu)化

• 降低電費(fèi)

• 燃料和 O&M 成本降低

• 獨(dú)立于電價(jià)發(fā)展

○ 獲得電力

• 偏遠(yuǎn)地區(qū)的電力供應(yīng)

• 盡管電網(wǎng)限制，工業(yè)負(fù)荷仍增加

• 城市地區(qū)的電動(dòng)汽車(chē)充電

○ 供應(yīng)質(zhì)量和安全

• 停電時(shí)備用

• 電壓和頻率穩(wěn)定

• 減少燃料依賴(lài)

○ 積極的環(huán)境影響

• 增加光伏和風(fēng)能的能源使用：減少碳足跡

• 激勵(lì)措施、稅收優(yōu)惠、避免罰款

• 名聲

○ 新的收入來(lái)源

• 電網(wǎng)服務(wù)和能源市場(chǎng)的收入

• 提高可再生能源的適銷(xiāo)性
  

實(shí)施挑戰(zhàn)

每個(gè)微電網(wǎng)都是不同的。為了提供滿(mǎn)足設(shè)施需求的正確能源組合，在設(shè)計(jì)階段必須考慮幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。

○ 可靠和經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行

• 獨(dú)立運(yùn)行模式下間歇性發(fā)電的高滲透率
  

○ 單位調(diào)度和調(diào)度

• 供需不確定性和適當(dāng)儲(chǔ)備水平的確定

○ 需求側(cè)管理 (DSM)

• 設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)?DSM 方案，讓客戶(hù)對(duì)電網(wǎng)需求做出反應(yīng)并推動(dòng)供應(yīng)

○ 配電級(jí)保護(hù)

• 重新設(shè)計(jì) DLP 方案以考慮雙向功率流

○ 市場(chǎng)/商業(yè)模式設(shè)計(jì)

• 新模式允許由節(jié)油驅(qū)動(dòng)的間歇性能源競(jìng)爭(zhēng)參與

○ 即插即用開(kāi)發(fā)

• 表現(xiàn)出 P&P 特征的市場(chǎng)和控制機(jī)制允許隨著時(shí)間的推移無(wú)縫集成

○ 電壓/頻率控制

• 開(kāi)發(fā)控制技術(shù)以應(yīng)對(duì)電力電子接口 DG 的增加

○ 網(wǎng)格代碼

• 解決微電網(wǎng)并網(wǎng)的電網(wǎng)合規(guī)問(wèn)題

分布式發(fā)電的市場(chǎng)條件

經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和人口增長(zhǎng)正在增加對(duì)電力的需求。脫碳?jí)毫υ絹?lái)越大，以及對(duì)更靈活、可持續(xù)、更具成本效益的能源解決方案的需求不斷增長(zhǎng)，正在引導(dǎo)政府和行業(yè)從煤炭和天然氣等傳統(tǒng)能源轉(zhuǎn)向太陽(yáng)能和風(fēng)能等可再生能源。

四大趨勢(shì)正在改變能源世界，引發(fā)對(duì)新解決方案的需求：

○ 全球化

• 流動(dòng)性和能源需求增加

• 更高水平的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)

• 城市化

○ 脫碳

• 電力下放

• 能源轉(zhuǎn)型

• 波動(dòng)性可再生能源增加

• 環(huán)保意識(shí)

○ 電氣化

• 電力需求上升

• 電力需求增加

• 環(huán)保意識(shí)

• 扇區(qū)耦合

○ 數(shù)字化

• 新的商業(yè)模式

• 提高計(jì)算性能

• 服務(wù)的數(shù)據(jù)量和能源需求高
  
  

客戶(hù)、主要優(yōu)勢(shì)和配置

○ 電力
示例：電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商、公用事業(yè)公司、獨(dú)立電力生產(chǎn)商
主要優(yōu)勢(shì)：新的收入來(lái)源、能源成本優(yōu)化
典型配置：

○ 行業(yè)
示例：農(nóng)業(yè)、制造業(yè)、采礦業(yè)、大宗商品
主要優(yōu)勢(shì)：能源成本優(yōu)化、二氧化碳減排
典型配置：

完美的平衡

在為任何應(yīng)用設(shè)計(jì)微電網(wǎng)系統(tǒng)時(shí)，選擇正確的組件組合以平衡彈性和效率非常重要。

● 燃料可用性和排放法規(guī)
由于分布網(wǎng)絡(luò)廣泛，天然氣通常用于北美微電網(wǎng)系統(tǒng)。在可能無(wú)法獲得管道天然氣的拉丁美洲，通常會(huì)考慮其他選擇。排放規(guī)則可以限制燃料類(lèi)型。例如，柴油可能僅在某些地區(qū)用于備用，并且每年運(yùn)行時(shí)間為 100 小時(shí)或更短。

○ 風(fēng)力
強(qiáng)度：無(wú)需燃料

○ 太陽(yáng)能
強(qiáng)度：無(wú)需燃料

○ 天然氣 (CHP)
優(yōu)勢(shì)：使用沼氣的機(jī)會(huì)
劣勢(shì)：需要天然氣管道或儲(chǔ)存，某些區(qū)域需要排放控制

○ 柴油發(fā)電機(jī)
缺點(diǎn)：燃料運(yùn)輸/儲(chǔ)存、二氧化碳排放量高??、氮氧化物排放量高、運(yùn)行時(shí)間有限

○ 儲(chǔ)能
優(yōu)勢(shì)：實(shí)現(xiàn)可再生能源的整合，提高發(fā)電機(jī)組的靈活性

● 電網(wǎng)連接和許可
每個(gè)單獨(dú)的公用事業(yè)公司都創(chuàng)建了一套規(guī)則來(lái)管理與其輸配電系統(tǒng)并行運(yùn)行的過(guò)程和成本。即使電力保持在電表后面，在電網(wǎng)并聯(lián)中正常運(yùn)行所需的成本和時(shí)間也會(huì)給項(xiàng)目增加額外的不可預(yù)見(jiàn)的成本。出口多余的能源更加昂貴和困難。必須分析任何分布式能源系統(tǒng)將如何影響與公用事業(yè)提供商的關(guān)系。

○ 風(fēng)力
優(yōu)勢(shì)：無(wú)碳排放、聯(lián)邦和地方激勵(lì)措施
劣勢(shì)：不可調(diào)度、視覺(jué)和噪音污染、資本成本

○ 太陽(yáng)能
優(yōu)勢(shì)：無(wú)碳排放、聯(lián)邦和地方激勵(lì)措施
劣勢(shì)：需要大空間（綠地）

○ 天然氣 (CHP)
優(yōu)勢(shì)：使用沼氣的機(jī)會(huì)，可調(diào)度

○ 柴油發(fā)電機(jī)
強(qiáng)度：可調(diào)度
缺點(diǎn)：高 CO2 排放、高 NOx 排放、有限的運(yùn)行時(shí)間

○ 儲(chǔ)能

優(yōu)勢(shì)：聯(lián)邦和地方激勵(lì)措施

● 環(huán)境條件和工廠(chǎng)運(yùn)營(yíng)
設(shè)施負(fù)載或需求將決定微電網(wǎng)的規(guī)模和形狀。即使負(fù)載和設(shè)計(jì)相似，單獨(dú)分析每個(gè)站點(diǎn)也很重要，因?yàn)槲恢脮?huì)影響當(dāng)?shù)胤ㄒ?guī)。此外，高海拔和高溫等環(huán)境條件將影響分布式能源的性能。地方法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)是微電網(wǎng)設(shè)計(jì)的主要早期驅(qū)動(dòng)因素之一。

○ 風(fēng)力
弱：視天氣情況而定

○ 太陽(yáng)能
強(qiáng)度：可改裝，例如在建筑物上
缺點(diǎn)：取決于天氣條件和一天中的時(shí)間

○ 燃?xì)?(CHP)
優(yōu)勢(shì)：電力供熱和制冷、高效、經(jīng)濟(jì)的連續(xù)運(yùn)行

○ 柴油發(fā)電機(jī)
強(qiáng)度：?jiǎn)?dòng)時(shí)間快（<20 秒）
缺點(diǎn)：運(yùn)行和維護(hù)成本高

○ 儲(chǔ)能
優(yōu)勢(shì)：靈活使用多種應(yīng)用，低運(yùn)維成本
劣勢(shì)：電池容量隨時(shí)間衰減