小型电网助力各州应对极端风暴

美国东部各州正在利用微电网来提高应对恶劣天气的韧性

两年前的本周,一场猛烈而快速移动的雷暴系统,被称为“德雷科”,袭击了中大西洋地区,导致马里兰州超过100万的250万电力客户断电。

在风暴过后,该州加大了努力,以提高电网的韧性和可靠性。本周,应州长马丁·奥马利 (D) 的要求,马里兰州能源管理局 (MEA) 发布了一份路线图,用于微电网部署,作为应对未来风暴战略的一部分,预计气候变化将导致未来风暴更加强烈。

“州长奥马利一直是气候行动的直言不讳的倡导者,”MEA 主任兼马里兰州微电网工作组主席阿比盖尔·罗斯·霍珀说。“科学家和数据都支持我们正在看到越来越多因气候变化导致的极端天气这一事实。”


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因此,“我们必须采取积极措施来帮助我们的公民应对这一不断变化的现实,”她补充道。

建设微电网是一种可能的解决方案。微电网将各种负载与分布式能源和先进控制设备相结合,使部分电网能够独立于更大的电网网络运行,或者在宏观电网发生故障时“孤岛”运行。

孤岛运行能力对旨在保护其关键负载的大学、医院和军事设施具有吸引力。它对希望在下一次风暴中幸存下来的社区也具有吸引力,这种动态正在刺激一种新的、可能存在争议的微电网模型的开发。

军方推动美国市场
近年来,随着像超级风暴桑迪这样的极端天气事件袭击美国,以及太阳能、热电联产电厂和其他分散式能源的价格下降,人们对微电网的兴趣激增。

作为奥巴马总统气候行动计划的一部分,能源部昨天启动了一项微电网竞赛,将向六个运行中的微电网颁发 10 万美元的奖金。提交截止日期为 8 月 29 日,旨在帮助能源部更多地了解微电网如何在提高电网韧性的同时促进更清洁、更具成本效益的发电。

根据 Navigant Research 的数据,到 2020 年,北美将成为全球微电网总容量的领导者,届时全球年市场收入预计将达到 400 亿美元。

在美国,军用微电网将成为关键的市场驱动力。超过 40 个美国军事基地已经拥有正在运行或处于规划或研究阶段的微电网。全国各地的大学校园也建立了微电网,包括普林斯顿大学;密苏里大学圣路易斯分校;和加州大学圣地亚哥分校。

在学校、军事基地甚至独立建筑中使用的单客户或“校园式”项目正在成为一种流行的微电网应用。一种正在开发中的新的、更复杂的微电网模型是为多个客户提供服务,跨越多个物业,并跨越配电系统上的公共道路。

马里兰州的报告将这些称为“公共用途微电网”,旨在为社区的基本运营以及维持生活质量的服务供电。MEA 的霍珀表示,这包括杂货店、药店和加油站等场所。

“如果你停电一周,但你有一个发电机,在第一天你用完汽油后,这真的无关紧要了,”她说。“或者,即使你没有电,你也可以在家里感到有点舒适,但是你用完了你的药物,而且你无处可买,这是一个严重的生活质量问题。”

霍珀说,这个想法是将几个社区资产连接起来,创建一个“安全绿洲”。“这些是我们真正关注的微电网类型,因为这些微电网尚未真正完成。”

康涅狄格州的严重暴风雪引发了行动
虽然微电网项目正在全国各地部署,但佩斯法学院能源与气候中心副主任汤姆·布尔乔亚表示,“东北部确实是全国微电网发展热潮的中心。”

2012 年,一场严重的暴风雪导致数十万人停电长达 10 天后,康涅狄格州成为美国第一个宣布微电网试点项目的州。该州没有花费 190 亿美元将电力线埋入地下,而是批准了 1800 万美元的投资用于九个微电网项目,这些项目目前正在开发中。在 8 月 5 日结束的第二轮计划中,康涅狄格州将投资 1500 万美元用于 5 到 10 个项目

2012 年,超级风暴桑迪袭击时,曼哈顿一半地区陷入黑暗,纽约市间接经济损失估计达 500 亿美元。今年 1 月,纽约州州长安德鲁·库莫 (D) 创建了一个 4000 万美元的竞争性微电网计划,以加强该州的电网系统。预计招标将于下季度发出。

马萨诸塞州也为能源弹性和微电网项目提供 4000 万美元。新泽西州正在开发美国第一个旨在在区域电网瘫痪时保持交通线路运行的微电网。马里兰州正在推进一系列额外研究,为启动其首个试点项目做准备。

对于布尔乔亚来说,东北各州不仅致力于建设微电网令人兴奋,而且他们还在测试为多个非关联客户提供服务的微电网的经济和技术可行性。

布尔乔亚说:“单一校园模式稍微容易一些。” “我们现在看到的是超越了这一点,并考虑了多个非关联实体并将它们联系在一起。这不仅是关键基础设施,而且是将关键基础设施与提高生活质量的东西联系起来。”

“我们希望证明微电网可以为所有人带来好处,而不仅仅是为大学、政府或军队带来好处,”纽约州智能电网联盟执行董事詹姆斯·加拉格尔说。

他补充说,目标是为微电网创建一个可以复制而无需政府援助的商业模式,但也要服务于多样化的客户群。“我们不希望微电网最终成为富人和穷人的案例。”

“公用事业公司知道这种情况即将到来”
这些项目的实施方式取决于每个州的监管框架、现有政治和政治气候。

在马里兰州,MEA 建议重点部署公用事业公司拥有的公共用途微电网。根据州法律,公用事业公司有权建设、拥有和运营这些系统,并且拥有专业知识和费率基础来建设和支付这些系统的费用。

然而,从长远来看,该州认为私人第三方将进入微电网领域。

“我们坚信,虽然公用事业公司拥有的微电网是重要的第一步,但在微电网领域允许竞争将导致更快的部署、更好的产品和更低的价格,”霍珀说。

“公用事业公司当然可以参与竞争,”她补充说。“这不是要逐步淘汰它们,而是要引入新的参与者。”

在康涅狄格州,公用事业公司没有合法能力拥有分布式发电,因此任何微电网项目都必须属于第三方,例如城市或企业集团。州立法机构通过了一项法案,允许市政微电网所有者跨越公共道路,以便建设其配电基础设施,这项权利传统上是为公用事业公司保留的。

有些人认为这对长期建立且成功的公用事业商业模式构成威胁。

“公用事业公司知道这种情况即将到来。老实说,从我的角度来看,这让他们感到恐惧,”落基山研究所电力和工业实践经理莱娅·古乔内上周在华盛顿特区举行的微电网峰会上说。

分布式电源设计公司和微电网软件技术领导者 Homer Energy 的创始人彼得·利林塔尔附和道:“任何类型的分布式发电和效率都对公用事业公司构成财务威胁。” “他们处于尴尬的境地,因为他们不想听起来反对它,但它会伤害他们。”

其他人则持乐观态度。

DNV GL Energy 分布式能源资源主管里克·菲奥拉万蒂上周表示:“我认为公用事业公司将永远扮演一个角色。”

他说:“他们看到了一个世界,在这个世界里,他们为客户提供服务,而他们的客户也为他们提供服务。” “他们只需要找到方法来做到这一点。”

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