根據(jù)桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)室的說法，微電網(wǎng)是將負(fù)載和不同類型的能源連接在一起，就像一個大型的、可管理的單元一樣工作。在過去的四年中，這些系統(tǒng)在美國增長了11%，微電網(wǎng)具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，因?yàn)樗鼈兛梢栽谶B接到中央電網(wǎng)時(shí)工作，也可以在“孤島模式”下自行工作。它們的用途各不相同，涵蓋了從單個物業(yè)到為整個社區(qū)和重要建筑供電的所有方面。

關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施中的微電網(wǎng)

不斷增長的基礎(chǔ)設(shè)施：美國有近 700 個微電網(wǎng)，對全國電力輸出的貢獻(xiàn)不到 1%。這些微電網(wǎng)為從軍事基地到社區(qū)和餐館的各種實(shí)體供電。

橫田空軍基地案例研究：在日本橫田空軍基地的微電網(wǎng)是微電網(wǎng)如何確保能源彈性的例證。該微電網(wǎng)是國防部的一項(xiàng)重大投資，既與電網(wǎng)協(xié)同運(yùn)行，又獨(dú)立運(yùn)行，為印太地區(qū)的關(guān)鍵軍事行動提供保障。

微電網(wǎng)的優(yōu)勢和挑戰(zhàn)

彈性和可靠性：微電網(wǎng)提供了一種抵消與電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)的方法，特別是在網(wǎng)絡(luò)安全方面。它們提供了對大規(guī)模停電的抵御能力，并增強(qiáng)了當(dāng)?shù)氐目煽啃浴?/p>

成本考慮：盡管微電網(wǎng)具有優(yōu)勢，但其成本明顯高于傳統(tǒng)電網(wǎng)電力，成本通常高出三到十倍。這使得它們的采用具有針對性且以價(jià)值為導(dǎo)向，尤其是在關(guān)鍵位置。

環(huán)境影響：許多新的微電網(wǎng)利用可再生能源，有助于實(shí)現(xiàn)更清潔、更環(huán)保的運(yùn)營。這與向可持續(xù)能源實(shí)踐的更廣泛過渡相一致。

微電網(wǎng)部署方案

加州的停電應(yīng)對措施：在2011年發(fā)生重大停電后，加州探索了用于基地運(yùn)營的可再生能源微電網(wǎng)，將垃圾填埋場的甲烷氣體和太陽能相結(jié)合。

阿拉斯加和遠(yuǎn)程應(yīng)用：在阿拉斯加等偏遠(yuǎn)地區(qū)，微電網(wǎng)通常獨(dú)立運(yùn)行，展示了它們在孤立環(huán)境中的適應(yīng)性。

創(chuàng)新社區(qū)項(xiàng)目：佛羅里達(dá)州的巴布科克牧場擁有 7,000 名居民，主要依靠太陽能運(yùn)行，展示了微電網(wǎng)在社區(qū)環(huán)境中的潛力。

政府參與與未來展望

聯(lián)邦支持：美國能源部宣布投資34.6億美元用于電網(wǎng)彈性，包括微電網(wǎng)開發(fā)。這種支持表明人們越來越認(rèn)識到微電網(wǎng)在穩(wěn)定能源未來中的作用。

動態(tài)市場適應(yīng)：微電網(wǎng)系統(tǒng)必須具有動態(tài)性和創(chuàng)新性，隨著能源需求和供應(yīng)條件的變化而發(fā)展。

微電網(wǎng)控制的技術(shù)進(jìn)步

智能管理：正如 Itron 的 Nick Tumilowicz 所指出的那樣，利用智能電表等現(xiàn)有公用事業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施，正在向本地自動化 DER 管理轉(zhuǎn)變。這種方法有助于提高微電網(wǎng)運(yùn)營的效率和成本效益。

自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)微電網(wǎng)：密歇根州DTE Energy等項(xiàng)目展示了微電網(wǎng)實(shí)時(shí)適應(yīng)不斷變化的能源需求的潛力，尤其是在極端天氣條件下。這些系統(tǒng)使用先進(jìn)的電網(wǎng)傳感、故障定位設(shè)備和通信工具來增強(qiáng)可靠性。

經(jīng)濟(jì)考慮和投資回報(bào)率

特定位置的投資回報(bào)率：微電網(wǎng)系統(tǒng)的投資回報(bào)率因位置而異。在高度重視峰值功率降低的地區(qū)，微電網(wǎng)所有者的經(jīng)濟(jì)效益顯著提高。

市場影響：微電網(wǎng)不僅提供備用電源，還為更廣泛的能源市場提供容量或資源充足性等服務(wù)。這種雙重功能增強(qiáng)了其經(jīng)濟(jì)可行性和市場吸引力。

擴(kuò)展微電網(wǎng)應(yīng)用

多樣化的用例：從為偏遠(yuǎn)的阿拉斯加社區(qū)供電到支持大型住宅社區(qū)和商業(yè)綜合體，微電網(wǎng)正在尋找新的應(yīng)用。它們能夠獨(dú)立運(yùn)行或與主電網(wǎng)協(xié)同運(yùn)行，從而擴(kuò)大了它們的可用性。

教育和衛(wèi)生部門：醫(yī)院和大學(xué)校園越來越多地安裝微電網(wǎng)系統(tǒng)，認(rèn)識到能源獨(dú)立性和可靠性的好處。

結(jié)論

微電網(wǎng)是美國不斷變化的能源領(lǐng)域的關(guān)鍵拼圖。它們帶來穩(wěn)定性和可靠性，并有助于保護(hù)環(huán)境。當(dāng)然，它們可能既昂貴又復(fù)雜，但我們看到的能源場景更加團(tuán)結(jié)和綠色。