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用微电网从本地获得稳定和廉价的电力

导读: 这些电池阵列是Santa Rita 监狱微电网的一个关键元素,它们可以帮助把来自不同能源的电力整合起来。

  这些电池阵列是Santa Rita 监狱微电网的一个关键元素,它们可以帮助把来自不同能源的电力整合起来。

  位于加利福尼亚州阿拉米达县,关押着4000名犯人的Santa Rita 监狱最近完成了一项分布式能源工程。此工程可以把来自监狱内燃料电池、太阳能电池板、风力涡轮机以及柴油发电机的电力集合到一起,形成一个可以脱离集中供电的大型电网独立运作的微电网。这样的系统可以在风暴导致电网断电的情况下维持电力供应,这对于对安全要求很高的设施来说是非常重要,而且每年还能为监狱节约10万美元。

  这个监狱微电网是目前美国最大且最先进的微电网,它是新兴智能电网技术的一个最新的例子,这种技术可以为传统电网提供一种更加清洁可靠,在某些地区价格也更便宜的替代品。“在我们参与的多个案例中,在没有补贴的情况下微电网都带来了不错的回报,” 迈克尔·克拉克(Michael Clark)说。克拉克是位于科罗拉多州柯林斯堡的Encorp公司的总裁,正是该公司最近安装了管理监狱微电网所需的软件和设备。微电网也可以为太阳能和风能的利用提供新型方式。通常,这类能源时断时续的性质使得它们很难付诸实用。但把它们与电池和其他能源整合起来,它们就可以为传统电力供应带来可靠的助力,帮助电力部门满足供电高峰期的需求。

  微电网在紧急备用电源系统或独立太阳能电池板阵列的基础上更进了一步。它们使用特殊的软件和电力电子设备来把多个电源和储能设备整合起来,进行全天候供电,即便在太阳隐去或柴油发电机使用受限时也不受影响。在监狱系统这个案例中,Encorp在每个电源,包括数千电池组成的大型阵列,还有监狱和外部电网连接之处,都安装了大型计算机大小的网络控制器。要协调来自柴油发电机、太阳能电池和其他能源的电力,也需要可以调整它们所发的电的频率和电压的设备。

  克拉克称Encorp已经开发了一种算法,用于帮助系统从每个电源尽量获取最多的电力。对于系统连接在电网上的监狱,算法的功能也包括对电力部门的需求做出响应。如果电力部门正遇到需求高峰,微电网可以作出响应,把多余的电力出售给电力部门。

  在某些时候,利用系统的能力临时削减监狱的电力消耗,例如空调和照明用电,来产生更多额外电力出售给电网也是有意义的。

  微电网的第一批客户是不能忍受哪怕是短暂断电的企业和组织,例如监狱、医院、数据中心和军事基地,或是那些不能连接到电网的边远地区。在加利福尼亚州这样电价高昂,并且对备用发电机的使用限制严格的地方,微电网也具有经济意义。而随着可再生能源和大规模电池价格的下降,以及先进的控制和电力电子设备使得微电网更具效率,微电网会在更多地方变得具有经济意义。

  来源:麻省理工《科技创业》

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