微电网具有整合清洁,可再生能源并可靠地为社区和企业供电的潜力,因此微电网在美国电力基础设施的现代化中具有很大的潜力。为了铺平道路,美国能源部国家可再生能源实验室(NREL)预计将于今年晚些时候完成新的微电网测试设施,即能源系统集成设施(ESIF)。
ESIF和高性能计算数据中心将使NREL研究人员以及行业从业人员和学术研究合作伙伴能够模拟集成了各种可再生能源以及常规发电技术和系统,功能的整个微电网配电系统到目前为止,还没有他们。
NREL电气工程师Greg Martin在NREL新闻稿中解释说:“ ESIF将会像我们目前的类固醇实验室一样,并将我们的测试规模扩大到1兆瓦。”“我们将能够测试大型单个组件,例如大型公用事业规模的逆变器。我们还将能够扩大测试的复杂性。”
类固醇的应用微网研究
“使用研究配电总线[REDB]和在环硬件,我们将能够连接数十个电源和负载,并能够测试它们之间的相互作用。现在,我们收集单个数据点。在ESIF,我们将能够在REDB的多个位置收集高速,时间同步的数据。”
当电网发生故障时,微电网能够可靠地向本地用户提供一次和备用电源,这也被视为将太阳能,风能和其他可变电源整合到公用事业公司较大的区域配电网和电网中的关键方面。
为了测试打算连接到公用电网的设备,NREL研究人员使用了新设备,包括可创建虚拟电网的电网模拟器,Martin继续说道。这些模拟中断和其他类型的电网中断,以确保设备按预期运行,而无需NREL研究团队实际安装要测试的物理设备。这大大减少了时间和成本,并使研究团队能够在更广泛的操作场景下测试设备。
NREL能源系统集成总监Ben Kroposki补充说:“需要向公用事业证明该技术可以安全地集成到系统中,并且不会影响正常运行。”“ NREL的目标之一是为要运行的各种情况提供测试平台,以便公用事业公司可以看到风险正在降低。”
“ ESIF将为我们提供更多的研究能力,不仅包括实际电力,还包括我们能够跨系统所有点收集数据的能力,” Martin继续说道。“它还将提供非常出色的可视化效果,使我们能够以一种非常友好,轻松,庞大的方式查看来自不同地方的数据,并查看模拟和视频提要。我们确信,这种可视化功能将有助于激发NREL,行业,公用事业,学术界和政府机构之间的合作。”
“能源民主的最高典范”
这种由政府和行业赞助的研究从长期来看必将产生可观的收获。美国的电网基础设施已经过时,无法进行彻底的检修和现代化。NREL指出:“虽然今天非常可靠,但美国电网已经陈旧,至少经过了五十年而没有重大技术升级。”
诸如可再生能源发电和智能电网基础设施方面已经取得和正在取得的进步指出了前进的方向。微电网可以与电网系统连接,也可以作为独立的基础设施运行,能够满足军事基地,大学,企业园区或工业园区内的少数家庭或企业的电力负荷。
NREL电气工程师Mariko Shirazi说:“如果您的房屋是微电网的一部分,即使市电停电,您也可以继续获得电力。”“通过无缝切换到本地生成的电源,它使您能够克服任何干扰或中断。微电网感测流经电网的电能的质量。万一发生故障,它可能会立即从电网上断开。” NREL解释说。
“它还可以利用太阳能,风能或存储的能量来补充当前电源的下降。如果区域电网运行顺利,那么由可再生能源发电的微电网可以将清洁能源输出到电网,供所有人使用。”
总部位于科罗拉多州博尔德的派克研究公司(Pike Research)在2012年6月的报告中预测,到2017年,全球微电网容量将达到4.7吉瓦,相当于全球每年的收入为173亿美元。
高级分析师彼得·阿斯姆斯(Peter Asmus)表示:“微电网是能源民主的最终典范,因为它们增强了供应基础设施的所有权。”“微电网可以提供优质和持久的服务,而这是现有公用事业公司迄今为止无法提供的。而且,这些系统所依赖的分布式资源可以在校园或社区级别上协同工作,无论它们是连接到更大的公用电网还是以孤岛模式运行。”
图片来源:Flowtrack,Alfred Bonnanno的艺术品
郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时间联系我们修改或删除,多谢。