兩年前的本週,一場猛烈而快速移動的雷暴系統,被稱為“德雷科”,襲擊了中大西洋地區,導致馬里蘭州超過100萬的250萬電力客戶斷電。
在風暴過後,該州加大了努力,以提高電網的韌性和可靠性。本週,應州長馬丁·奧馬利 (D) 的要求,馬里蘭州能源管理局 (MEA) 釋出了一份路線圖,用於微電網部署,作為應對未來風暴戰略的一部分,預計氣候變化將導致未來風暴更加強烈。
“州長奧馬利一直是氣候行動的直言不諱的倡導者,”MEA 主任兼馬里蘭州微電網工作組主席阿比蓋爾·羅斯·霍珀說。“科學家和資料都支援我們正在看到越來越多因氣候變化導致的極端天氣這一事實。”
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因此,“我們必須採取積極措施來幫助我們的公民應對這一不斷變化的現實,”她補充道。
建設微電網是一種可能的解決方案。微電網將各種負載與分散式能源和先進控制裝置相結合,使部分電網能夠獨立於更大的電網網路執行,或者在宏觀電網發生故障時“孤島”執行。
孤島執行能力對旨在保護其關鍵負載的大學、醫院和軍事設施具有吸引力。它對希望在下一次風暴中倖存下來的社群也具有吸引力,這種動態正在刺激一種新的、可能存在爭議的微電網模型的開發。
軍方推動美國市場
近年來,隨著像超級風暴桑迪這樣的極端天氣事件襲擊美國,以及太陽能、熱電聯產電廠和其他分散式能源的價格下降,人們對微電網的興趣激增。
作為奧巴馬總統氣候行動計劃的一部分,能源部昨天啟動了一項微電網競賽,將向六個執行中的微電網頒發 10 萬美元的獎金。提交截止日期為 8 月 29 日,旨在幫助能源部更多地瞭解微電網如何在提高電網韌性的同時促進更清潔、更具成本效益的發電。
根據 Navigant Research 的資料,到 2020 年,北美將成為全球微電網總容量的領導者,屆時全球年市場收入預計將達到 400 億美元。
在美國,軍用微電網將成為關鍵的市場驅動力。超過 40 個美國軍事基地已經擁有正在執行或處於規劃或研究階段的微電網。全國各地的大學校園也建立了微電網,包括普林斯頓大學;密蘇里大學聖路易斯分校;和加州大學聖地亞哥分校。
在學校、軍事基地甚至獨立建築中使用的單客戶或“校園式”專案正在成為一種流行的微電網應用。一種正在開發中的新的、更復雜的微電網模型是為多個客戶提供服務,跨越多個物業,並跨越配電系統上的公共道路。
馬里蘭州的報告將這些稱為“公共用途微電網”,旨在為社群的基本運營以及維持生活質量的服務供電。MEA 的霍珀表示,這包括雜貨店、藥店和加油站等場所。
“如果你停電一週,但你有一個發電機,在第一天你用完汽油後,這真的無關緊要了,”她說。“或者,即使你沒有電,你也可以在家裡感到有點舒適,但是你用完了你的藥物,而且你無處可買,這是一個嚴重的生活質量問題。”
霍珀說,這個想法是將幾個社群資產連線起來,建立一個“安全綠洲”。“這些是我們真正關注的微電網型別,因為這些微電網尚未真正完成。”
康涅狄格州的嚴重暴風雪引發了行動
雖然微電網專案正在全國各地部署,但佩斯法學院能源與氣候中心副主任湯姆·布林喬亞表示,“東北部確實是全國微電網發展熱潮的中心。”
2012 年,一場嚴重的暴風雪導致數十萬人停電長達 10 天后,康涅狄格州成為美國第一個宣佈微電網試點專案的州。該州沒有花費 190 億美元將電力線埋入地下,而是批准了 1800 萬美元的投資用於九個微電網專案,這些專案目前正在開發中。在 8 月 5 日結束的第二輪計劃中,康涅狄格州將投資 1500 萬美元用於 5 到 10 個專案
2012 年,超級風暴桑迪襲擊時,曼哈頓一半地區陷入黑暗,紐約市間接經濟損失估計達 500 億美元。今年 1 月,紐約州州長安德魯·庫莫 (D) 建立了一個 4000 萬美元的競爭性微電網計劃,以加強該州的電網系統。預計招標將於下季度發出。
馬薩諸塞州也為能源彈性和微電網專案提供 4000 萬美元。新澤西州正在開發美國第一個旨在在區域電網癱瘓時保持交通線路執行的微電網。馬里蘭州正在推進一系列額外研究,為啟動其首個試點專案做準備。
對於布林喬亞來說,東北各州不僅致力於建設微電網令人興奮,而且他們還在測試為多個非關聯客戶提供服務的微電網的經濟和技術可行性。
布林喬亞說:“單一校園模式稍微容易一些。” “我們現在看到的是超越了這一點,並考慮了多個非關聯實體並將它們聯絡在一起。這不僅是關鍵基礎設施,而且是將關鍵基礎設施與提高生活質量的東西聯絡起來。”
“我們希望證明微電網可以為所有人帶來好處,而不僅僅是為大學、政府或軍隊帶來好處,”紐約州智慧電網聯盟執行董事詹姆斯·加拉格爾說。
他補充說,目標是為微電網建立一個可以複製而無需政府援助的商業模式,但也要服務於多樣化的客戶群。“我們不希望微電網最終成為富人和窮人的案例。”
“公用事業公司知道這種情況即將到來”
這些專案的實施方式取決於每個州的監管框架、現有政治和政治氣候。
在馬里蘭州,MEA 建議重點部署公用事業公司擁有的公共用途微電網。根據州法律,公用事業公司有權建設、擁有和運營這些系統,並且擁有專業知識和費率基礎來建設和支付這些系統的費用。
然而,從長遠來看,該州認為私人第三方將進入微電網領域。
“我們堅信,雖然公用事業公司擁有的微電網是重要的第一步,但在微電網領域允許競爭將導致更快的部署、更好的產品和更低的價格,”霍珀說。
“公用事業公司當然可以參與競爭,”她補充說。“這不是要逐步淘汰它們,而是要引入新的參與者。”
在康涅狄格州,公用事業公司沒有合法能力擁有分散式發電,因此任何微電網專案都必須屬於第三方,例如城市或企業集團。州立法機構通過了一項法案,允許市政微電網所有者跨越公共道路,以便建設其配電基礎設施,這項權利傳統上是為公用事業公司保留的。
有些人認為這對長期建立且成功的公用事業商業模式構成威脅。
“公用事業公司知道這種情況即將到來。老實說,從我的角度來看,這讓他們感到恐懼,”落基山研究所電力和工業實踐經理萊婭·古喬內上週在華盛頓特區舉行的微電網峰會上說。
分散式電源設計公司和微電網軟體技術領導者 Homer Energy 的創始人彼得·利林塔爾附和道:“任何型別的分散式發電和效率都對公用事業公司構成財務威脅。” “他們處於尷尬的境地,因為他們不想聽起來反對它,但它會傷害他們。”
其他人則持樂觀態度。
DNV GL Energy 分散式能源資源主管裡克·菲奧拉萬蒂上週表示:“我認為公用事業公司將永遠扮演一個角色。”
他說:“他們看到了一個世界,在這個世界裡,他們為客戶提供服務,而他們的客戶也為他們提供服務。” “他們只需要找到方法來做到這一點。”
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