2015年3月下旬，落基山研究所主辦了第二屆年度eLabAccelerator研討會。該會議被視為電力行業(yè)的創(chuàng)新訓(xùn)練營，在為期4天的密集會議中，來自全美各地的12支團隊(從新墨西哥到阿拉斯加，再從加利福尼亞到新澤西)探討了新商業(yè)模式、能源創(chuàng)新區(qū)域以及新型客戶解決方案等議題。這些團隊與落基山研究所、ReosPartners公司以及眾多專家一起，通過各自努力取得了豐碩成果。本文就介紹其中一個故事。

Oct13,2015    ByLaurieGuevara-Stone

美國地質(zhì)勘探局(UnitedStatesGeologicalSurvey)在2008年曾報告，加利福尼亞州在接下來30年里發(fā)生一次6.7級或以上級別地震的可能性為99%。就在2014年，舊金山港灣地區(qū)就發(fā)生過一次6.0級地震，造成該地區(qū)大面積停電，受影響人數(shù)超過4萬人。這是自1979年以來灣區(qū)發(fā)生的第四次6級或以上地震，這次地震造成一場世界職業(yè)棒球大賽中斷，140萬人受斷電影響。舊金山市已經(jīng)別無選擇，他們正在發(fā)展微電網(wǎng)(也稱作微網(wǎng))為(下一次)大地震做準(zhǔn)備。

舊金山環(huán)境部能源與氣候項目經(jīng)理CalBroomhead表示：“舊金山整個西部地區(qū)都建在沙地上。一旦發(fā)生一次強地震，天然氣管道設(shè)施就會被摧毀，我們會面臨大面積停電的危險。”如果輸氣管道設(shè)施被毀，會切斷中心燃氣電廠的天然氣供應(yīng)，并影響到分布式燃氣發(fā)電機的使用。舊金山市希望找到一種分布式且不依靠燃燒柴油的備用電源解決方案。

2015年，舊金山市得到了美國能源部太陽能市場發(fā)展路徑計劃的贊助，將太陽能和儲能技術(shù)納入該市應(yīng)急計劃中。當(dāng)?shù)仉娏?yīng)商太平洋燃氣電氣公司(PG&E)，這是加利福尼亞州四家主要私營電力公司之一，也參與了該計劃。太平洋燃氣電氣公司服務(wù)分析部主管DavidRubin對落基山研究所表示：“他們的提議與我們的想法不謀而合。我們可以依靠清潔能源和儲能技術(shù)，在斷電時為關(guān)鍵設(shè)施提供應(yīng)急電力供應(yīng)。”該計劃的目標(biāo)就是讓我們的建筑得到更安全的電力供應(yīng)，在面對自然災(zāi)害(如地震)時仍能夠繼續(xù)為居民提供服務(wù)。

該項目由舊金山環(huán)境部主導(dǎo)，工程公司Arup作為主要承包商，凱爾特人能源和Strategen咨詢公司提供技術(shù)支持和專家意見。在為美國能源部撰寫項目企劃時，Broomhead想到，參加落基山研究所的eLabAccelerator研討會將會對項目很有幫助。因此，Broomhead和來自太平洋燃氣電氣公司的Rubin，來自Arup的RussellCarr以及來自凱爾特人能源公司的ChrisLotspeich一同參加了研討會，探討為舊金山乃至全美國提供一種太陽能和儲能技術(shù)保障電力供應(yīng)的方式。

現(xiàn)實情景

在研討會上，該團隊研究了在舊金山市不同地區(qū)可能發(fā)生的12種不同情景。他們選擇了其中之一進行了細致分析，以此作為微電網(wǎng)的設(shè)計基礎(chǔ)。該情景就是遭受地震災(zāi)害的唐人街。雖然舊金山對許多重點設(shè)施都進行過地震預(yù)防改造，但地震時輸氣和輸電管道還是會被同時切斷，這種情況有可能會持續(xù)3天以上。更糟糕的是，事件發(fā)生在11月份，此時舊金山地區(qū)天氣以陰天為主。那么，這座城市要如何通過太陽能和儲能技術(shù)提供緊急情況下的能源供應(yīng)?

在了解關(guān)鍵問題和所需的不同標(biāo)準(zhǔn)后，研討團隊為技術(shù)設(shè)計過程制作了一幅決策圖表，并以消防站為例對該設(shè)計過程進行測試。決策圖表提出了關(guān)于電網(wǎng)負載的具體問題，以及能夠通過現(xiàn)場或離場太陽能加儲能技術(shù)是否足以滿足電力需求，然后判斷微電網(wǎng)或設(shè)備規(guī)模系統(tǒng)(無論是否使用柴油發(fā)電機)能否可以成為最佳解決方案。此外，團隊還針對三種微電網(wǎng)配置設(shè)計了方案，分別考慮不同利益相關(guān)方(消費者、太平洋燃氣電氣公司或舊金山公共事業(yè)委員會)擁有微電網(wǎng)時的不同情況。團隊還研究了一系列方案，將既有的私人光伏系統(tǒng)納入到災(zāi)后能源供應(yīng)服務(wù)體系中。不過，團隊在研討會中學(xué)到最重要的知識并非技術(shù)細節(jié)，還有更重要的議題。

全局觀念

落基山研究所項目經(jīng)理KobenCalhoun是eLabAccelerator團隊協(xié)調(diào)人，他表示，研討會幫助這個團隊以更全面的視角看待整個問題，了解哪些是最重要的事情。Calhoun說：“最重要的事情并非技術(shù)細節(jié)，而是諸如社區(qū)實際需求、財務(wù)問題、管理和所有權(quán)等問題，這些才真正決定解決方案的設(shè)計走向。”自參加研討會以后，舊金山環(huán)境部還組織了多次交流，討論至今仍在繼續(xù)。他們與其它利益相關(guān)方一起努力解決財務(wù)和管理問題，例如如何籌集資金，誰將擁有網(wǎng)內(nèi)資產(chǎn)等。

在研討會上，該團隊還得以與其它面臨類似問題的其他團隊一起分享經(jīng)驗。Broomhead說：“參加研討會最棒的一點就是能夠認(rèn)識來自Ketchum及Hoboken的團隊。我們的技術(shù)團隊從其他人那里學(xué)到了許多知識與經(jīng)驗。”

現(xiàn)在一些非技術(shù)問題已經(jīng)得到解決，接下來的工作將是現(xiàn)場考察、劃定微電網(wǎng)區(qū)域范圍，并與太平洋燃氣電氣公司和其它合作者們研究技術(shù)細節(jié)。

思維模式的改變

大家都認(rèn)為，eLabAccelerator研討會最具價值的地方在于將所有來自不同領(lǐng)域的專家聚集在一起，為了相似的目標(biāo)而努力。太平洋燃氣電氣公司的Rubin說：“舊金山市主動找到我們并視我們?yōu)楹献骰锇椋覀兎浅８屑ぁ＿@個項目也提出了我們公司非常重視的兩點：清潔能源和能源供應(yīng)的穩(wěn)定性。當(dāng)自然災(zāi)害來臨時，我們希望能與我們的社區(qū)和客戶一起渡過難關(guān)。”

舊金山市的這一項目意義不僅是在災(zāi)難時刻保持微電網(wǎng)的能源服務(wù)。“我們的目標(biāo)是超越城市的界限，”Calhoun說道，“這座城市希望創(chuàng)造一種可以被其他相鄰城市所效仿的模式，并設(shè)計出具體規(guī)劃，讓這個國家的其它城市都能夠?qū)崿F(xiàn)類似的改進。”

舊金山環(huán)保部的Broomhead表示：“我們的計劃不僅對應(yīng)急預(yù)案很重要，對電網(wǎng)和未來能源體系也非常重要。最初，我們設(shè)計這個可再生能源系統(tǒng)的目的是提供緊急備用能源，而當(dāng)人們看到我們可以不必再使用柴油發(fā)電機時，大家的想法開始發(fā)生轉(zhuǎn)變。這表明利用可再生能源為建筑物供能不僅有利于環(huán)境，更是一種明智和可靠的選擇。”