如今,全球越來(lái)越關(guān)注人們對(duì)傳統(tǒng)電網(wǎng)的持續(xù)依賴、化石燃料的使用及其對(duì)環(huán)境的影響。因此,各公司正在轉(zhuǎn)向自行發(fā)電的可再生解決方案,而分布式能源 (DER,Distributed Energy Resources)在這一運(yùn)動(dòng)中正在獲得發(fā)展動(dòng)力。全球品牌,例如IKEA、Google和Apple以及各地的小公司正在使用DER來(lái)節(jié)省能源使用成本、提高電力可靠性和投資于可持續(xù)發(fā)展。
本文將重點(diǎn)探討如何為新建和現(xiàn)有建筑選擇分布式能源,并滿足當(dāng)前和未來(lái)的能源需求。接下來(lái),我們一起了解何時(shí)使用DER,以及集成它們帶來(lái)的好處。
那么,什么是分布式能源以及如何確定分布式能源是否適合您的設(shè)施?
分布式能源 (DER)
分布式能源包括實(shí)現(xiàn)更大靈活性、控制和電力集成所需的技術(shù)和系統(tǒng)。這包括在使用點(diǎn)或附近產(chǎn)生或存儲(chǔ)能量(服務(wù)于附近負(fù)載的分散資源)??梢园ㄌ?yáng)能、風(fēng)能、熱電聯(lián)產(chǎn)等,并與電池存儲(chǔ)或發(fā)電機(jī)配合使用。分布式能源可以與公用電網(wǎng)的傳統(tǒng)電力一起工作,也可以獨(dú)立運(yùn)行。
分布式能源旨在創(chuàng)建凈零或更節(jié)能和環(huán)保設(shè)施的建筑管理者可以考慮使用幾種不同的分布式能源來(lái)發(fā)電,例如太陽(yáng)能、風(fēng)能、熱電聯(lián)產(chǎn) (CHP) 或可再生天然氣
太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電
太陽(yáng)能電池板和風(fēng)能是產(chǎn)生可再生能源的流行選擇。太陽(yáng)能電池板可以安裝在地面上,也可以安裝在屋頂或立面上,以捕獲太陽(yáng)的能量并將其轉(zhuǎn)化為電能。風(fēng)能安裝往往更加針對(duì)具體地點(diǎn),以利用取決于海拔、地形和土地可用性等地理屬性的風(fēng)廓線
太陽(yáng)能和風(fēng)能可以減少設(shè)施對(duì)傳統(tǒng)能源電網(wǎng)的依賴,并為企業(yè)節(jié)省大量能源費(fèi)用;然而,由于其固有的可變性,它們本身并不總是最穩(wěn)定的。當(dāng)與電池存儲(chǔ)相結(jié)合創(chuàng)建微電網(wǎng)時(shí),可以存儲(chǔ)在陽(yáng)光高峰時(shí)段或強(qiáng)風(fēng)時(shí)產(chǎn)生的多余能量,以便在這些資源不可用時(shí)使用,從而進(jìn)一步減少電網(wǎng)使用并提高電力彈性。
微電網(wǎng)
當(dāng)談到清潔能源的產(chǎn)生、存儲(chǔ)和控制時(shí),專家們將使用“微電網(wǎng)”這個(gè)術(shù)語(yǔ)。微電網(wǎng)是一種流行的能源解決方案,原因有很多,包括其彈性、控制能源成本的能力、為偏遠(yuǎn)地區(qū)供電以及生產(chǎn)和存儲(chǔ)現(xiàn)場(chǎng)可再生能源的能力。
分布式能源被視為微電網(wǎng)有兩個(gè)要求:
需要利用分散的、分布式的能源;一個(gè)例子是帶有電池存儲(chǔ)的太陽(yáng)能。必須能夠在沒(méi)有電網(wǎng)的情況下運(yùn)行;這被稱為“孤島模式”。這意味著太陽(yáng)能電池板或風(fēng)能等補(bǔ)充可再生能源只有在能夠與傳統(tǒng)電網(wǎng)斷開(kāi)并在需要時(shí)仍然提供電力的情況下才被視為微電網(wǎng)。微電網(wǎng)可以與傳統(tǒng)電網(wǎng)(并網(wǎng))結(jié)合運(yùn)行,也可以獨(dú)立于電網(wǎng)(離網(wǎng))運(yùn)行。讓我們深入了解兩者提供的眾多優(yōu)勢(shì)以及它們?nèi)绾螏椭鷮?shí)現(xiàn)成本、彈性和可持續(xù)性目標(biāo)。
并網(wǎng)微電網(wǎng)
并網(wǎng)分布式能源系統(tǒng)連接到傳統(tǒng)的公用電網(wǎng)并補(bǔ)充電網(wǎng)提供的電力。作為比較,具有類似彈性功能的傳統(tǒng)分布式能源是發(fā)電機(jī);然而,它們并不是最可持續(xù)或最可靠的選擇,因?yàn)樗鼈儌鹘y(tǒng)上燃燒化石燃料,并且僅在需要保養(yǎng)和維護(hù)之前運(yùn)行一定的時(shí)間范圍。
另一方面,并網(wǎng)可再生能源微電網(wǎng)是可持續(xù)且可靠的。他們通過(guò)監(jiān)控峰值需求(當(dāng)公用事業(yè)成本最高時(shí))來(lái)降低主要公用電網(wǎng)的能源成本,并在主要公用事業(yè)中斷時(shí)使用可再生資源(太陽(yáng)能、風(fēng)能等)和電池存儲(chǔ)作為可靠的電源。
并網(wǎng)微電網(wǎng)如何工作?
微電網(wǎng)內(nèi)置了一個(gè)智能網(wǎng)絡(luò),可以管理電力輸出和需求的波動(dòng)。并網(wǎng)系統(tǒng)可以使用白天產(chǎn)生的可再生能源運(yùn)行,如果沒(méi)有陽(yáng)光,也可以在需要時(shí)從電網(wǎng)獲取電力。產(chǎn)生的多余能量也可以存儲(chǔ)在微電網(wǎng)的電池存儲(chǔ)系統(tǒng)中。如果停電,或者一天中某個(gè)時(shí)間建筑物用電較多,并且公司希望避免高峰需求收費(fèi),這會(huì)很有幫助。如果企業(yè)希望節(jié)省能源成本,微電網(wǎng)可以在能源使用高峰時(shí)段提供可持續(xù)電力,并幫助抵消傳統(tǒng)電力成本,從而隨著時(shí)間的推移降低能源費(fèi)用。
此外,在某些情況下,通過(guò)并網(wǎng)分布式能源微電網(wǎng)系統(tǒng),太陽(yáng)能電池板或其他可再生能源產(chǎn)生的多余能源也可以回饋給公用電網(wǎng)。并網(wǎng)系統(tǒng)可以允許公司將提供給公用電網(wǎng)的能源作為一種信用形式,然后可以用來(lái)抵消以后從公用電網(wǎng)消耗的能源。
何時(shí)使用并網(wǎng)微電網(wǎng)?
設(shè)施管理者應(yīng)考慮擴(kuò)大建筑物的能源以納入并網(wǎng)微電網(wǎng)的原因有很多,包括:
提高電源可靠性。并網(wǎng)微電網(wǎng)系統(tǒng)可以確保企業(yè)始終擁有可靠的電源。例如,如果由于大風(fēng)暴而停電,商店斷電,如果商店沒(méi)有能力保持冰柜和制冷系統(tǒng)運(yùn)行,則可能會(huì)面臨重大庫(kù)存損失。擁有備用電源系統(tǒng)至關(guān)重要。雖然傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)可以保持冷卻系統(tǒng)運(yùn)行,但它燃燒的是不環(huán)保的化石燃料,并且可能會(huì)在一定時(shí)間后耗盡。更可靠的選擇是帶有電池存儲(chǔ)的太陽(yáng)能微電網(wǎng),為制冷和冷凍裝置供電,即使主公用電網(wǎng)關(guān)閉也能保持它們運(yùn)行。為了獲得額外的彈性,可以添加可再生天然氣發(fā)電機(jī)作為最后的手段,以防陽(yáng)光照射不到并且電池的能量存儲(chǔ)不足。并網(wǎng)微電網(wǎng)是確保公司始終擁有可靠電源的重要資產(chǎn)。降低能源成本。并網(wǎng)分布式能源系統(tǒng)的一個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)是它可以顯著降低建筑物的能源成本。這在電力成本高且易于接入主要公用電網(wǎng)的地區(qū)尤其重要。主要都市區(qū)等地方通常對(duì)電力的需求較高或按使用時(shí)間收費(fèi),從而導(dǎo)致電費(fèi)較高。通過(guò)產(chǎn)生可再生能源,設(shè)施管理者可以避免向公用事業(yè)公司支付高峰用電價(jià)格,并且在某些情況下,可以通過(guò)回售多余電力來(lái)賺取收入,如本文前面所述。此外,并網(wǎng)和離網(wǎng)分布式能源系統(tǒng)由于使用風(fēng)能和太陽(yáng)能等可再生能源而對(duì)環(huán)境友好。如果企業(yè)制定了可持續(xù)發(fā)展目標(biāo),那么添加分布式能源微電網(wǎng)可以幫助他們實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。靈活性和可擴(kuò)展性。并網(wǎng)微電網(wǎng)也非常靈活,可以隨著設(shè)施電力需求的增長(zhǎng)提供增長(zhǎng)空間。例如,可以添加太陽(yáng)能電池板或風(fēng)能以增加發(fā)電量,如果需要額外的彈性,可以添加發(fā)電機(jī),在某些情況下,可以添加電池以增加存儲(chǔ)能力。離網(wǎng)微電網(wǎng)
顧名思義,離網(wǎng)微電網(wǎng)與公用電網(wǎng)完全斷開(kāi),旨在利用發(fā)電和儲(chǔ)能獨(dú)立運(yùn)行。并網(wǎng)和離網(wǎng)分布式能源系統(tǒng)之間存在幾個(gè)主要區(qū)別。
離網(wǎng)微電網(wǎng)的前期成本根據(jù)組織的能源需求而有所不同;然而,他們立即開(kāi)始通過(guò)不從公用事業(yè)公司購(gòu)買(mǎi)電力而節(jié)省的錢(qián)來(lái)支付自己的費(fèi)用。它們是一種可靠的電源,基于太陽(yáng)能或風(fēng)能等可再生資源產(chǎn)生的能量,并通過(guò)電池存儲(chǔ)多余的電力,以便在夜間或太陽(yáng)或風(fēng)不能提供足夠電力的白天使用。
何時(shí)使用離網(wǎng)微電網(wǎng)?
離網(wǎng)微電網(wǎng)解決了許多問(wèn)題,使其成為某些應(yīng)用的理想選擇,包括:
偏遠(yuǎn)地區(qū)。離網(wǎng)微電網(wǎng)非常適合無(wú)法接入公用電網(wǎng)或傳統(tǒng)電網(wǎng)不可靠的偏遠(yuǎn)地區(qū)。太陽(yáng)能電池板僅由可再生能源供電,幾乎可以安裝在任何陽(yáng)光充足的區(qū)域。由風(fēng)力或燃料電池供電的離網(wǎng)系統(tǒng)是那些資源更容易獲得的地區(qū)的替代方案。能源獨(dú)立性和安全性。離網(wǎng)分布式能源微電網(wǎng)系統(tǒng)的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是更高的能源獨(dú)立性和安全性。如果發(fā)生自然災(zāi)害或停電,集中式電網(wǎng)以及與之相連的任何東西都容易斷電。只要發(fā)電設(shè)備(太陽(yáng)能電池板、風(fēng)力渦輪機(jī))未損壞,離網(wǎng)系統(tǒng)就會(huì)繼續(xù)發(fā)電和儲(chǔ)存電力,從而為容易遭受地震、風(fēng)暴或野火等自然災(zāi)害的地方創(chuàng)造恢復(fù)能力。此外,離網(wǎng)系統(tǒng)不受公用事業(yè)公司的監(jiān)管,公用事業(yè)公司的定價(jià)政策可能會(huì)有所不同,從而提供了更大的定價(jià)自主權(quán)和控制力。企業(yè)中的分布式能源
使用分布式能源可以減少組織的碳足跡,降低對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴,節(jié)省運(yùn)營(yíng)成本并提高運(yùn)營(yíng)可靠性。向分布式能源過(guò)渡不僅可以節(jié)省成本,還有助于為子孫后代創(chuàng)造一個(gè)更清潔、更健康的世界。通過(guò)對(duì)這些資源的透徹了解,企業(yè)可以在選擇將分布式能源集成到建筑物中時(shí)做出明智的決定。
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