“微电网”项目在“电网脱碳”中的作用

《TechRepublic》资深作家维罗妮卡·库姆斯(Veronica Combs)4月15日发文说，微电网项目的经验可以引领电网脱碳之路。美国华盛顿州的一家公用事业公司，正在使用自动化、人工智能和能源智能管理系统，为试点项目提供电力。这个项目的技术含量并不高，许多国家可能早就在实践，但这种“提法”或许值得深入思考[1]。

美国太平洋西北地区第二大公有电力公司刚刚启动一微电网，可给它的数据中心供电。这是斯诺霍米什县公用事业区(SnoPUD)第三个储能项目。这家公用事业公司正在测试新的基础设施，以构成未来的电网。

4月14日(周三)，能源咨询公司、北桥能源伙伴公司联合创始人彼得·凯利-戴特威勒(Peter Kelly-Detwiler)主持座谈会，这家公司的SnoPUD项目经理斯科特·吉普森(Scott Gibson)，与日立ABB电网公司[2]首席技术顾问利亚·卡芬尼(Leah Kaffine)、电网边界解决方案高级顾问约翰·格拉斯维尔(John Glassmire)讨论了他们过往工作中的经验教训。

斯诺霍米什县的公用事业区(PUD)服务于美国太平洋西北地区发展最快的一个县，有超过35万电力客户和2.1万用水客户。它是太平洋西北地区第二大公用事业公司。这个PUD已建成三个储能系统。最近上线的项目是阿灵顿微电网。

美国阿灵顿微电网将展示各种清洁能源技术(太阳能、电池存储和电动汽车)如何协同工作，帮助可再生能源集成和灾难恢复。

据PUD负责设施、发电、动力、费率和传输管理的副总经理杰森·朱科维斯基(Jason Zyskowski)说，这个项目汇集社区的太阳能、储能、汽车-电网电力输送和先进的控制系统，以展示电网弹性和可再生能源的集成。他在该项目的简报中说，这项工作允许该地区试验的新技术，将构成未来电网的基础。

华盛顿州为此项目拨款350万美元，日立ABB电网公司中标，负责建设。

微电网是个独立的能源系统，服务于特定的局部地区，可以使用多种可再生能源，受软件为基础系统的控制。微电网通常接入传统的电网，但在地震或其他自然灾害期间，可以独立运行。

吉普森说，他们公司对这个微电网项目明确了四个用途:

1. 判定可再生能源的投资回报率(ROI);

2. 证明可再生能源能整合进入现有的电网;

3. 给现有电网提供支持;

4. 停电期间作为备用电源。

座谈会认定这个微电网项目取得三个经验教训:

● 数据和自动化很重要;

● 可再生能源整合的“临界”点;

● (蓄)电池的作用。

新能源管理系统的临界点

美国各地许多公用事业公司的可再生能源只占总能源的一小部分。卡芬尼(Kaffine)说，就现有的运行基础设置而言，可再生能源占比30-40%之前，运营商可以照常运营。

她说，“在这个阶段，公用事业公司必须转向下一代数字技术，以应对系统更加复杂和更多的相互作用。”

她还说，在转变过程中，特别是在资产绩效管理方面，人工智能有很多很好的用途。“这会有助于风险管理，比如更频繁的极端天气事件。”

卡芬尼说，可再生能源的成本下降得如此快，以至于各国来不及制定一条现实的、通往能源独立的道路。

数据和自动化的作用

SnoPUD严重依赖数据，而且自然灾害期间需要有电源保持中心正常照明。

卡芬尼说，对传统电网进行现代化改造并对新电网进行管理过程中，数据的作用至关重要。“必须更积极地管理你的系统，比平时更实时地处理数据。”

卡芬尼说，自动化对于数据收集和组合最重要，以便于预测维护，支持其他的运行需求。

格拉斯维尔说，自动化还有助于“展平”能源需求峰值。“自动化的核心是感知‘要’做什么、获取数据、选取优质部件并发挥作用。”

蓄电池的重要性

吉普森说，微电网项目的一个重要目标是，说明储能在电网现代化中的价值。“电池储能是我们未来的一部分，这个项目帮助我们了解各种技术和通信的挑战。”

格拉斯维尔说，传统电网无法支持可再生能源固有的可变性，而这就是(蓄)电池的用途。他说，“必须考虑非常晴朗日子里的发电，而其他电网还没有准备好处理这个问题。” “要完全使用可再生能源，就必须实现技术飞跃。”

格拉斯维尔认为，电池是一种关键的“赋能”技术。他说，“在投资组合中，没有其他任何东西可以帮助我们的可再生能源占比达到100%，而且如果没有先进的电子学设备，就无法做到这一点。”

格拉斯维尔还说，电池储能系统是一个很好的风险管理装置，而且应成为整个自动化战略的组成部分。“电池可以有很多用途，也是它的好处，让你有很多选择。”

格拉斯维尔说，日立ABB电网公司在澳大利亚的另一个微电网项目，最近达到了一个技术里程碑：传统电网暂时失电时，可以“无缝”地切换到可再生能源。

他说，电力行业已接近实现这个技术里程碑，脱碳转型的下一步是政策变革。

资料与注释：

1. Veronica Combs, How lessons from a microgrid project can lead the way to decarbonizing the electric grid, TechRepublic, April 15, 2021

2. Hitachi ABB Power Grids, 日立ABB电网有限公司，2020年7月1日正式启动运营。总部：瑞士苏黎世，员工约3.6万，核心业务：能源解决方案。公司业务遍布90多个国家，服务于电力、工业及基础设施领域的客户，并不断拓展可持续交通、智慧城市、储能和数据中心等新兴市场。