芝加哥—几乎没有人会用“高科技”来形容 Bronzeville,它是这座城市南区的一个社区,那里空地和用木板封起来的建筑引人注目,即使新的豪华公寓和办公大楼在北部几英里外拔地而起。
但是,Bronzeville 位于复兴的南环区和奥巴马夫妇的家园海德公园之间,面积约 2 平方英里,人口 4 万,它所代表的不仅仅是另一个在经济逆境中挣扎的芝加哥社区。
拥有 110 年历史的公用事业公司 Commonwealth Edison 为这座城市和伊利诺伊州北部大部分地区供电,该公司计划将这个以非裔美国人为主的社区打造成其首个“未来社区”,在这个社区中,先进的发电和输电技术将与美国最大、最复杂的城市景观之一相遇。
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对于 ComEd 而言,这项投资不仅仅是对一个历史悠久的社区表示善意。它代表着对美国最大的公用事业公司之一如何在快速变化的世界中运营的一次关键的早期测试——在这个世界中,电网不再是单向输送电子到消费者的单行道,而是一个用于电力、信息和其他服务交换的多向网络或“平台”。
公用事业官员表示,如果成功,“智能电网”将使电力对于广泛的能源消费者群体来说更实惠、更易获取和更可靠,从财富 500 强公司和富裕的郊区居民到市中心居民和临街商铺,例如位于东 35 街和南草原大道的 Jimmy’s Food & Deli。
在最近一个工作日,Sam Altawil 正在 Jimmy’s 为早晨的常客结账,他是那里的店员,也是社区新闻和八卦的传播者。这家商店以前曾登上新闻头条。一年前,Jimmy’s 成为敌对团伙之间街角枪战的背景,造成四人受伤,一名无辜的旁观者在店外身亡。
在这个早晨,人们谈论的都是流行歌星 Prince 的突然去世,他以其音乐、艺术和神秘的形象震撼了世界。因此,当被问及 ComEd 为 Bronzeville 制定的电网蓝图时,Altawil 笑了笑,耸了耸肩。
“从未听说过,但如果它对社区有帮助,我赞成,”他说,并指出 Bronzeville 缺乏芝加哥其他社区享有的许多基本便利设施,例如沃尔玛或塔吉特。
Altawil 说,像许多芝加哥人一样,他知道 ComEd 是一家让 Jimmy’s 的灯亮着、冷柜保持低温、收银机嗡嗡作响的公司。但是,“智能电网”和“微电网”这些术语在一个电力可靠性归结为一个简单等式的地方几乎毫无意义:灯亮,灯灭。
Altawil 并非孤身一人。即使在公用事业公司于 2 月份举办了一场由高管、民选官员和社区领袖参加的公开宣传活动之后,这里似乎也很少有人熟悉 Bronzeville 作为“未来社区”的地位。
“我每天在这里工作 10 个小时,我从未听过顾客谈论电网,”David Meyers 说,他是 Meyers Ace Hardware 的第三代店主,该店于 1921 年在 Bronzeville 开业,至今仍是该社区的支柱企业。
当被问及他是否认为一个 5000 万美元的电网改造项目可以改善 Bronzeville 的生活条件时,Meyers 表示犹豫。
“我不太喜欢告诉别人应该如何使用他们的钱。我们这里真正需要的是工作。”
然而,这种漠不关心与城市和公用事业领导人发出的信息形成鲜明对比。
ComEd 总裁兼首席执行官 Anne Pramaggiore 表示,Bronzeville 将为“构建我们都想要的清洁能源未来奠定基础”,并且“这是一种定制电网的方式,使其能够根据社区定制和基于社区,更具活力,并能够在社区层面解决特定的客户需求”(参见相关报道)。
第 3 区区长 Pat Dowell 的选区包括 Bronzeville,他说 ComEd 的这项数百万美元的计划将帮助该社区“处于新的激动人心的复兴的边缘,有望成为创新的中心”。
官员们表示,转型已经开始,即使它还没有引起社区的想象。
在“风之狂热”之地,微电网
例如,成千上万的智能电表现在正在这里的家庭和企业的后院和地下室中运转,为 ComEd 所说的社区更强大、更高效和更灵活的电力系统提供神经元。
在其他方面,电表利用数字通信实时调整电力供需的能力将帮助客户更有效地使用电力,同时也有助于 ComEd 快速响应天气紧急情况、意外停电、电涌和其他电网中断。
ComEd 还在“智能开关”上投入巨资,这些开关可以自动沿配电线路重新路由电力,以绕过计划外停电和瓶颈,这些停电和瓶颈使整个社区面临电网故障的风险。
也许最重要的是,ComEd 计划在 Bronzeville 部署美国首个公用事业公司拥有的微电网——有效地允许社区与更广泛的电网“隔离”,并为居民、企业、学校和机构生产自己的电力。
官员们表示,最多可将 10 兆瓦的发电容量并入 Bronzeville 微电网,使用分布式资源的组合。ComEd 官员表示,这些资源包括太阳能电池板、燃气轮机、燃料电池、电池存储以及热电联产。在电网紧急情况下,将利用这些资源来保持 Bronzeville 的电力流动,即使周围的社区陷入黑暗。
广泛停电在这里比许多外人意识到的更为常见,通常是由风、雨、雪和其他恶劣天气引发的,这些恶劣天气使芝加哥作为风城的声誉更加响亮。
去年 2 月,在一个阳光明媚的日子里,一个横跨该地区的低压系统带来了 60 华氏度的气温和 70 英里/小时的风速,折断了树木和电线杆,使超过 10 万 ComEd 客户陷入黑暗。芝加哥一位博主将这一事件称为“风之狂热”,这证明在该公用事业公司电网可靠性和性能达到现代最低点五年后,该市的电网仍然脆弱。
社区复兴
在芝加哥的天气编年史中,没有哪一年能像 2011 年那样堆积如山。那一年,2 月初的暴风雪——许多人因其猛烈的闪电、雷声和冰雹而记忆犹新——在奥黑尔国际机场倾泻了近 2 英尺的积雪,而风速超过了 50 英里/小时。ComEd 客户停电人数飙升至数十万。
然而,这仅仅是个开始。在 6 月和 7 月,一系列由高压和夏季炎热天气造成的超级雷暴再次使芝加哥的电网瘫痪,影响了大约 200 万客户,并给该地区造成了数十亿美元的基础设施损失和更广泛的经济损失。
在 2012 年提交给伊利诺伊州商业委员会的一份报告中,ComEd 称 2011 年是其有记录以来最糟糕的风暴年,并承诺采取措施加强其电网以应对停电,包括执行一项 26 亿美元的州政府支持计划,该计划后来被称为“智能电网法”。
这项工作仍在 ComEd 的大部分服务区域实施,该区域延伸至 11,000 多平方英里,并覆盖了美国一些最富裕的社区。但它在像 Bronzeville 这样的市中心社区变得更加紧迫,官员们表示,即使该社区的其他地方仍在等待 10 万英里的调整,但这里很快将配备最先进的电网技术。
从西部侧翼的芝加哥交通管理局 L 火车月台上望去,Bronzeville 的地平线明显比北部 3 英里外的市中心天际线平坦。中层办公室和商业建筑与独栋住宅、廉价公寓、快餐店以及当地商店和企业的集合交错分布。
但这里也有复兴的迹象。郁金香从随机的门廊花园中探出头来,沿着社区主要的南北干道小马丁·路德·金大道,割草机的嗡嗡声打破了四月早晨的宁静。
该地区也迎来了一批新的城市居民,他们正在购买和修复 Bronzeville 褪色的灰色砂岩建筑,这可以说是芝加哥最好的历史住宅之一,价格不到 50 万美元。能源和资金也从附近的美国蜂窝球场流入该社区,那里是南区人们喜爱的白袜队的主场。
Bronzeville 还拥有 ComEd 认为的一些关键负荷场所。其中包括芝加哥警察局和芝加哥消防局总部、伊利诺伊州验光学院以及北部边缘的 Mercy 医院和医疗中心。
ComEd 工程和智能电网副总裁 Joe Svachula 在最近于该公司南环区办公室接受采访时表示:“我们试图围绕社区相当不错的横截面构建一个包络线。”“它包括警察和医院等一些关键电力,但它也有很多住房,并且它包括各种收入水平和其他人口多样性。这只是该市的一个很好的横截面。”
向隔壁的微电网学习
在电力创新方面,Bronzeville 也比其他城市地点具有明显的优势,因为它毗邻世界领先的智能电网研究中心之一伊利诺伊理工学院。
这所拥有 8000 名学生的大学通过其 Robert W. Galvin 电力创新中心,已经运营着一个先进的微电网——一个 9 兆瓦的系统,于 2013 年完成,有能力为整个校园供电,而无需 ComEd 提供一瓦特的电力。
IIT 微电网的首席架构师、电气工程教授 Mohammad Shahidehpour 是美国领先的电网创新专家之一,也是 ComEd 的合作伙伴,他的 Galvin 中心同事也是如此,ComEd 正寻求开发实际上是隔壁的微电网。
Shahidehpour 说,设计要求校园和 Bronzeville 微电网通过 ComEd、伊利诺伊理工学院和其他研究合作伙伴正在开发的“主控制器”相互作用,并获得能源部 120 万美元的研究支持。
他说,在正常情况下,微电网将彼此独立运行。“但是,如果芝加哥发生极端事件,这两个微电网将被隔离,它们将连接到 4 千伏的地下电缆。”
“如果他们在紧急情况下需要更多电力,我们应该能够立即将其输送到他们那边,”他补充道。
1 月,美国能源部通过一项 400 万美元的拨款,增加了对 ComEd 微电网项目的投资,旨在开发 Bronzeville 的太阳能和储能能力。官员们表示,太阳能阵列和电池存储对于 ComEd 的微电网设计至关重要,因为“可隔离”的分布式能源是在没有其他能源可用时为微电网供电的能源。
ComEd 在支持太阳能开发方面喜忧参半,但现在表示欢迎在其覆盖范围内建设大量分布式能源的想法,只要这样做的方式能够保持公用事业公司管理电力流向客户的能力。
Svachula 说:“我们正在努力确保所有利益相关者都得到服务。”“我们希望社区太阳能和屋顶太阳能在本州发展,但我们正在努力以正确的方式做到这一点。我们希望预先解决成本问题。”
“这是否有助于人们减少能源支出?”
但仍然存在相当大的障碍。在伊利诺伊州电力政策的制定地州首府斯普林菲尔德,一些立法者和消费者权益倡导者将 ComEd 及其母公司 Exelon Corp. 视为利润机器,其举措并不总是与客户的需求和利益相符。
例如,该公用事业公司最近提出的向住宅客户征收新的“电网接入费”的提案遭到了消费者权益倡导者的抨击,并遭到了伊利诺伊州总检察长丽莎·马迪根 (Lisa Madigan) (民主党) 的谴责。她告诉出版物《Utility Dive》, “ComEd 未经检验的提案将剥夺消费者账单的控制权和可预测性,应该予以拒绝。”
然而,为了让 ComEd 实现其大部分智能电网愿景,包括部署微电网,官员们表示,该公用事业公司需要关键的立法改革,使其能够从效率投资中获得回报。根据现行法律,ComEd 不得将能效项目纳入其费率基础,也无法从客户那里收回此类成本。
ComEd 还要求立法机构修改伊利诺伊州近 30 年前的《客户选择和费率减免法案》,该法案禁止电力供应商拥有发电资产。官员们表示,如果没有这样的改变,他们就无法在像 Bronzeville 这样的微电网区域内建设新的太阳能发电能力或其他分布式能源。
Svachula 说,他理解一些立法者和监管机构不愿将更多控制权和更多资金让给 ComEd,ComEd 在 2014 年被伊利诺伊州法院命令向客户退还 4600 万美元的涨价费用,其中包括用于资助芝加哥地区智能电网试点项目的 900 万美元附加费。
但他表示,Bronzeville 项目“对我们施加了很多承诺”,这些承诺必须在 ComEd 收到一分钱投资之前兑现。此外,他说,微电网计划预计在前两年实际上会降低客户的费率,并且在 10 年内将保持费率中性。
ComEd 还面临着在当地推销智能电网优点的艰巨任务,尤其是在像 Bronzeville 这样的地方,那里的居民对大型机构持谨慎态度。
文艺复兴合作组织 (Renaissance Collaborative) 的执行董事 Patricia Abrams 表示,她欢迎 ComEd 对该社区的承诺,该组织是一家为 Bronzeville 的穷人、老年人和无家可归者提供援助的非营利组织,但她仍然怀疑微电网将为当地居民带来哪些好处。
“当我们的大多数居民不知道电网是什么时,我们甚至如何开始告诉人们拥有社区电网的好处?”Abrams 问道。“当您达到一定的经济范围时,这些是人们根本不会考虑的事情。”
Abrams 说,在她参加的与 ComEd 官员的会议上,高管们承认,虽然“他们已经掌握了技术部分,但他们没有掌握社会部分”。除非 ComEd 能够为 Bronzeville 提供有意义的社会福利——例如工作、教育或工人培训——否则 Abrams 认为,社区的大部分人将对“未来社区”保持漠不关心。
“我对智能电网的立场归结为一个问题:它是否帮助人们减少能源支出?”Abrams 说。“因为我知道最终承担这些项目成本的是谁。不是 ComEd。而是费率支付者。”
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