微電網(wǎng)（圖1）與廣域電網(wǎng)沒有根本區(qū)別。它支持更小的電力負載，服務人群更少，并且部署在更小的區(qū)域。但微電網(wǎng)和廣域電網(wǎng)在發(fā)電生態(tài)系統(tǒng)中具有相同的作用，即分配電力，并具有相同的約束條件，始終完美匹配發(fā)電機組和負荷。在任何人使用微電網(wǎng)這個詞之前，微電網(wǎng)就已經(jīng)存在。例如，較小的島嶼擁有通常符合微電網(wǎng)條件的柴油發(fā)電機組。同樣，在電力出現(xiàn)的早期，私人公用事業(yè)的各個系統(tǒng)都是微電網(wǎng)。隨著時間的推移，幾乎所有這些單獨的系統(tǒng)都相互連接，形成了整個大陸的相互聯(lián)系。然而，微電網(wǎng)正在卷土重來。它們被視為整合當?shù)乜稍偕茉促Y源并提供冗余和彈性的一種實用且具有成本效益的方式。有兩類微電網(wǎng)，離網(wǎng)和并網(wǎng)，每一種都包含許多不同的設置。
圖1 微電網(wǎng)分布式原理控制圖
柴油發(fā)電機組是離網(wǎng)微電網(wǎng)重要組成
離網(wǎng)微電網(wǎng)是在有大量電力需求但無法接入廣域電網(wǎng)的地方建造的。
離大陸太遠的島嶼通常由他們自己的微電網(wǎng)提供服務。過去，島嶼微電網(wǎng)通常圍繞柴油發(fā)電機組建造（如圖2）。雖然易于運輸和儲存，但這些燃料可能被證明是昂貴的。然而，在沒有合適的替代方案的情況下，許多島嶼繼續(xù)嚴重依賴此類發(fā)電機。
為什么沒有合適的替代品？島嶼有足夠的風和充足的陽光。是的，但是在島嶼的電力系統(tǒng)上集成大量太陽能電池板和風力渦輪機可能非常困難。柴油發(fā)電機組可以按需開啟和關閉。隨著島嶼的增加和減少，它們有能力密切匹配島嶼的電力需求。相比之下，風力渦輪機在有風時發(fā)電。太陽能電池板在陽光明媚的時候工作。如果風減弱或云層遮擋了太陽片刻，則需要有另一個電源來彌補不足并滿足電力負載需求。這種發(fā)電和需求的動態(tài)管理需要復雜的監(jiān)督控制和先進的電力電子設備。
如今，現(xiàn)代微電網(wǎng)功能允許島嶼公用事業(yè)公司整合大量間歇性可再生資源，如太陽能和風能。尤其是固定式儲能，對于管理間歇性資源和傳統(tǒng)發(fā)電機之間的轉(zhuǎn)換非常有幫助。島嶼公用事業(yè)公司發(fā)現(xiàn)投資現(xiàn)代微電網(wǎng)可以帶來多種好處。從可再生資源中產(chǎn)生更多電力可以使島嶼降低燃料成本和與使用這些化石燃料相關的當?shù)丨h(huán)境影響。以更優(yōu)化的方式使用他們的發(fā)電機可以讓島上的公用事業(yè)公司降低維護成本，提高效率，并且在許多情況下，可以減少島上所需的發(fā)電機數(shù)量。電氣系統(tǒng)的可靠性也得到了提高，從而提高了服務質(zhì)量并減少了停電頻率。
圖2 集裝箱式柴油發(fā)電機組電站
并網(wǎng)微電網(wǎng)
您無需在島上或沙漠中部即可從微電網(wǎng)中受益。
事實上，許多微電網(wǎng)用戶位于完全由電力公司提供服務的城市或工業(yè)區(qū)。當企業(yè)和機構(gòu)可以簡單地從公用事業(yè)公司獲得電力時，為什么他們會遇到投資微電網(wǎng)的麻煩？有兩個主要原因。一個原因是他們想避免停電。出于同樣的原因，用戶投資柴油發(fā)電機。擁有發(fā)電機的企業(yè)與擁有微電網(wǎng)的軍事基地之間的區(qū)別在于復雜性和規(guī)模。一個企業(yè)有一個，也許是兩個電氣面板。將柴油發(fā)電機集成到住宅電力系統(tǒng)所需的只是一個轉(zhuǎn)換開關。
一個軍事基地包括數(shù)十座建筑物、幾臺發(fā)電機和各種關鍵電氣設備，如雷達和空中交通管制系統(tǒng)，通常分布在數(shù)百英畝的土地上。集成這些組件需要復雜的電氣基礎設施，即微電網(wǎng)。具有復雜電氣系統(tǒng)的民用設施采用了微電網(wǎng)，以確保其電力服務的可靠性。醫(yī)院、機場、大學校園和大型工廠都利用微電網(wǎng)組件將備用發(fā)電有效地集成到其電力系統(tǒng)中。促使并網(wǎng)設施投資微電網(wǎng)的另一個原因是成本：微電網(wǎng)封裝了設施的所有電氣設備。
從公用事業(yè)的角度來看，只看到一個電表。這允許微電網(wǎng)所有者部署太陽能陣列、風力渦輪機、備用或主發(fā)電機和其他電氣設備，而無需直接連接到公用電網(wǎng)。例如，許多港口運營商擁有一種稱為再生起重機的集裝箱起重機。再生式起重機在提升集裝箱時會消耗電力，在降低集裝箱時會發(fā)電。很少有公用事業(yè)公司允許這種類型的電氣設備直接連接到他們的電網(wǎng)——至少在啟用再生模式的情況下是這樣。因此，港口運營商創(chuàng)建了連接起重機（以及備用發(fā)電機）的微電網(wǎng)。這允許正在降低集裝箱的起重機為正在提升集裝箱的起重機供電。這導致公用事業(yè)公司支持的凈電力消耗顯著減少，從而為港口運營商節(jié)省開支。
全球迫切需要迅速轉(zhuǎn)向可再生能源發(fā)電，這推動了微電網(wǎng)的選擇。它們還允許設施所有者滿足即時的實際需求。微電網(wǎng)技術的改進意味著大型和小型、連接或遠程微電網(wǎng)的可能性正在增加。現(xiàn)代微電網(wǎng)正在使全球各個角落的發(fā)電創(chuàng)新成為可能。

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