《TechRepublic》資深作家維羅妮卡·庫姆斯(Veronica Combs)4月15日發(fā)文說，微電網(wǎng)項目的經(jīng)驗可以引領(lǐng)電網(wǎng)脫碳之路。美國華盛頓州的一家公用事業(yè)公司，正在使用自動化、人工智能和能源智能管理系統(tǒng)，為試點項目提供電力。這個項目的技術(shù)含量并不高，許多國家可能早就在實踐，但這種“提法”或許值得深入思考[1]。

美國太平洋西北地區(qū)第二大公有電力公司剛剛啟動一微電網(wǎng)，可給它的數(shù)據(jù)中心供電。這是斯諾霍米什縣公用事業(yè)區(qū)(SnoPUD)第三個儲能項目。這家公用事業(yè)公司正在測試新的基礎(chǔ)設(shè)施，以構(gòu)成未來的電網(wǎng)。

4月14日(周三)，能源咨詢公司、北橋能源伙伴公司聯(lián)合創(chuàng)始人彼得·凱利-戴特威勒(Peter Kelly-Detwiler)主持座談會，這家公司的SnoPUD項目經(jīng)理斯科特·吉普森(Scott Gibson)，與日立ABB電網(wǎng)公司[2]首席技術(shù)顧問利亞·卡芬尼(Leah Kaffine)、電網(wǎng)邊界解決方案高級顧問約翰·格拉斯維爾(John Glassmire)討論了他們過往工作中的經(jīng)驗教訓(xùn)。

斯諾霍米什縣的公用事業(yè)區(qū)(PUD)服務(wù)于美國太平洋西北地區(qū)發(fā)展最快的一個縣，有超過35萬電力客戶和2.1萬用水客戶。它是太平洋西北地區(qū)第二大公用事業(yè)公司。這個PUD已建成三個儲能系統(tǒng)。最近上線的項目是阿靈頓微電網(wǎng)。

美國阿靈頓微電網(wǎng)將展示各種清潔能源技術(shù)(太陽能、電池存儲和電動汽車)如何協(xié)同工作，幫助可再生能源集成和災(zāi)難恢復(fù)。

據(jù)PUD負(fù)責(zé)設(shè)施、發(fā)電、動力、費(fèi)率和傳輸管理的副總經(jīng)理杰森·朱科維斯基(Jason Zyskowski)說，這個項目匯集社區(qū)的太陽能、儲能、汽車-電網(wǎng)電力輸送和先進(jìn)的控制系統(tǒng)，以展示電網(wǎng)彈性和可再生能源的集成。他在該項目的簡報中說，這項工作允許該地區(qū)試驗的新技術(shù)，將構(gòu)成未來電網(wǎng)的基礎(chǔ)。

華盛頓州為此項目撥款350萬美元，日立ABB電網(wǎng)公司中標(biāo)，負(fù)責(zé)建設(shè)。

微電網(wǎng)是個獨(dú)立的能源系統(tǒng)，服務(wù)于特定的局部地區(qū)，可以使用多種可再生能源，受軟件為基礎(chǔ)系統(tǒng)的控制。微電網(wǎng)通常接入傳統(tǒng)的電網(wǎng)，但在地震或其他自然災(zāi)害期間，可以獨(dú)立運(yùn)行。

吉普森說，他們公司對這個微電網(wǎng)項目明確了四個用途:

1. 判定可再生能源的投資回報率(ROI);

2. 證明可再生能源能整合進(jìn)入現(xiàn)有的電網(wǎng);

3. 給現(xiàn)有電網(wǎng)提供支持;

4. 停電期間作為備用電源。

座談會認(rèn)定這個微電網(wǎng)項目取得三個經(jīng)驗教訓(xùn):

● 數(shù)據(jù)和自動化很重要;

● 可再生能源整合的“臨界”點;

● (蓄)電池的作用。

新能源管理系統(tǒng)的臨界點

美國各地許多公用事業(yè)公司的可再生能源只占總能源的一小部分?？ǚ夷?Kaffine)說，就現(xiàn)有的運(yùn)行基礎(chǔ)設(shè)置而言，可再生能源占比30-40%之前，運(yùn)營商可以照常運(yùn)營。

她說，“在這個階段，公用事業(yè)公司必須轉(zhuǎn)向下一代數(shù)字技術(shù)，以應(yīng)對系統(tǒng)更加復(fù)雜和更多的相互作用。”

她還說，在轉(zhuǎn)變過程中，特別是在資產(chǎn)績效管理方面，人工智能有很多很好的用途。“這會有助于風(fēng)險管理，比如更頻繁的極端天氣事件。”

卡芬尼說，可再生能源的成本下降得如此快，以至于各國來不及制定一條現(xiàn)實的、通往能源獨(dú)立的道路。

數(shù)據(jù)和自動化的作用

SnoPUD嚴(yán)重依賴數(shù)據(jù)，而且自然災(zāi)害期間需要有電源保持中心正常照明。

卡芬尼說，對傳統(tǒng)電網(wǎng)進(jìn)行現(xiàn)代化改造并對新電網(wǎng)進(jìn)行管理過程中，數(shù)據(jù)的作用至關(guān)重要。“必須更積極地管理你的系統(tǒng)，比平時更實時地處理數(shù)據(jù)。”

卡芬尼說，自動化對于數(shù)據(jù)收集和組合最重要，以便于預(yù)測維護(hù)，支持其他的運(yùn)行需求。

格拉斯維爾說，自動化還有助于“展平”能源需求峰值。“自動化的核心是感知‘要’做什么、獲取數(shù)據(jù)、選取優(yōu)質(zhì)部件并發(fā)揮作用。”

蓄電池的重要性

吉普森說，微電網(wǎng)項目的一個重要目標(biāo)是，說明儲能在電網(wǎng)現(xiàn)代化中的價值。“電池儲能是我們未來的一部分，這個項目幫助我們了解各種技術(shù)和通信的挑戰(zhàn)。”

格拉斯維爾說，傳統(tǒng)電網(wǎng)無法支持可再生能源固有的可變性，而這就是(蓄)電池的用途。他說，“必須考慮非常晴朗日子里的發(fā)電，而其他電網(wǎng)還沒有準(zhǔn)備好處理這個問題。” “要完全使用可再生能源，就必須實現(xiàn)技術(shù)飛躍。”

格拉斯維爾認(rèn)為，電池是一種關(guān)鍵的“賦能”技術(shù)。他說，“在投資組合中，沒有其他任何東西可以幫助我們的可再生能源占比達(dá)到100%，而且如果沒有先進(jìn)的電子學(xué)設(shè)備，就無法做到這一點。”

格拉斯維爾還說，電池儲能系統(tǒng)是一個很好的風(fēng)險管理裝置，而且應(yīng)成為整個自動化戰(zhàn)略的組成部分。“電池可以有很多用途，也是它的好處，讓你有很多選擇。”

格拉斯維爾說，日立ABB電網(wǎng)公司在澳大利亞的另一個微電網(wǎng)項目，最近達(dá)到了一個技術(shù)里程碑：傳統(tǒng)電網(wǎng)暫時失電時，可以“無縫”地切換到可再生能源。

他說，電力行業(yè)已接近實現(xiàn)這個技術(shù)里程碑，脫碳轉(zhuǎn)型的下一步是政策變革。

資料與注釋：

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電網(wǎng)有限公司，2020年7月1日正式啟動運(yùn)營?？偛浚喝鹗刻K黎世，員工約3.6萬，核心業(yè)務(wù)：能源解決方案。公司業(yè)務(wù)遍布90多個國家，服務(wù)于電力、工業(yè)及基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域的客戶，并不斷拓展可持續(xù)交通、智慧城市、儲能和數(shù)據(jù)中心等新興市場。