为了帮助客户实现这些目标,ABB 为数据中心行业提供最先进的微电网套件。微电网套件旨在通过数字控制在电网内和电网外工作,从而提供智能和最佳的系统管理。微电网解决方案提供不同能源之间的协调,包括现场发电。使用微电网解决方案,您可以掌控能源结构,并有机会在核心业务的同时创造新的收入来源。
执行摘要 微电网是整合分布式能源 (DER) 的有效平台,可在降低成本和排放的同时实现最佳性能,同时增强国家电力系统的弹性。随着 FERC 命令 2222 的发布,微电网的价值得到进一步提升,根据该命令,在微电网中聚合和优化的 DER 不仅可以参与批发能源市场,而且能够实现其最大潜在收益。随着气候相关的自然灾害变得越来越频繁和严重,以及电气化程度的提高,微电网将成为支持电力系统弹性的越来越宝贵的资源。能源部微电网工作背后的推动力是电力办公室 (OE),它与其他能源部办公室、国家实验室综合体、州能源办公室、公用事业监管机构以及广泛的公私微电网利益相关者网络进行合作。美国能源部的远程微电网研究主要针对阿拉斯加的应用,该州的多个部署已在展示弹性运行的技术解决方案方面取得了重大进展,并为规划其他地方的弹性微电网提供了参考系统。美国能源部的关键基础设施微电网研究以微电网设计和分析工具为中心。这些设计资源提供了微电网投资的可靠成本和弹性估算,并通过各种应用不断改进,例如波多黎各和德克萨斯州的灾难恢复以及关键交通枢纽的微电网弹性。虽然美国能源部在支持微电网部署方面取得了重大进展,但远程微电网和关键基础设施微电网仍然存在研究空白,美国能源部目前正在合作解决这些问题,本报告将对此进行讨论。
微电网正日益成为新型现代电力能源系统的一部分。社区、企业和政府机构将其视为满足清洁、弹性和高效能源需求的独特解决方案。太阳能和电池技术的突破和成本降低使微电网越来越普及且更具成本效益。微电网可以设计为各种规模和用途,主要优点是满足各种社区需求。例如,微电网可以连接社区并满足人们的能源需求,从偏远的农村社区到帮助支持大城市和地区的电网。
例如,2019年10月,加利福尼亚州州长紧急服务办公室说,有248家医院正处于由于野火威胁而导致的公共安全力量关闭(PSP)事件中有意关闭权力的地区。实际上,根据加利福尼亚公共事业委员会(CPUC)的说法,“从2013年到2019年底,加利福尼亚州经历了57,000多个野火(平均每年8,000),而三家大型能源公司进行了33 psps降级。”它继续指出,“在过去的十年中,加利福尼亚州在北加州和南加州经历了增加,强烈和破纪录的野火。”此外,加利福尼亚州消防局Cal Fire公开表示,它不再认为是野火“季节”,因为这个季节已经整整一年了(Pamer&Espinosa,2017年)。
向分布式能源(DER)的转移可以在需要能量的情况下产生动力。这允许更有效的系统,这些系统不会遭受集中式发电厂看到的大量传输损失,这可能会损失高达15%的2%2的能量,因为它从使用率出发时会损失。对于非常农村和偏远的客户而言,尤其如此。同样,通过使用DERS,整个系统将更加灵活和弹性,因为它限制了由于严重的风暴,自然灾害,火灾或其他计划外的停电而导致的集中系统可能发生的质量中断。这些事件发生频率更高,可能会对集中式系统中的高架线,变压器,变电站或其他组件造成损害。然后,任何一个都会导致下游客户的质量中断。例如,2019年在2020年有30个名为“风暴”,与19个名为“风暴”的命名为3,这使数百万的后果无力。
• 监管不足、政策空白或不确定性:政策承诺水平不明确以及缺乏微电网监管框架是一个问题。无法收取反映成本的电价是一个主要障碍,同样不确定的还有电网是否以及何时建成,以及电网建成后有哪些选择可以避免资产搁浅。 • 缺乏成熟的商业模式:服务偏远和低收入市场的基本运营挑战(可访问性、住宅和商业用户之间的距离、低需求或不可预测的需求、可靠的收入来源和维护)使得在商业基础上确定和运营微电网变得困难,特别是在缺乏足够支持和降低风险机制的情况下。 • 缺乏获得可负担的长期融资的渠道:商业银行和风险资本投资者认为,由于行业经验/曝光度有限,微电网的风险更大。市场利率债务成本过高,项目融资渠道有限。尽管情况正在慢慢改变,发展金融机构的兴趣日益增加,但优惠融资用于降低项目风险的部署往往因缺乏其他形式的融资而受阻。 • 缺乏当地能力:缺乏扩大运营和融资规模的相关技术和商业技能。此外,由于监管、资源和财务状况因项目、微电网类型和国家而异(目前大多数清洁能源微电网都是定制的),微电网项目的实施通常需要外部和昂贵的专家。 • 市场分散和未建立的联系:由于市场处于起步阶段,特别是在非洲,缺乏透明可靠的数据来指导决策(人口统计、城市化、支付能力、监管、潜在的当地合作伙伴)。推动电力需求的各方(当地/国家企业、社区和农业、卫生或水务等部门)与国际开发商、技术提供商和融资者之间也存在紧张关系,他们各自掌握着成功微电网开发所需要素的不同控制权。