娟子
来源:碳中和技术实战
无法依赖老化的集中式电网的工业、商业、政府和其他客户群体正在转向根据其特定能源需求定制的本地选项。微电网和虚拟发电厂 (VPP) 是实现可靠和可预测的能源供应的两种解决方案 - 同时也支持我们老化的电网基础设施。这些系统利用分布式能源资源(DER) 在需要的地方附近或现场发电,独立于集中式电网。将任何两个或多个 DER 与某种形式的“智能”(控制器或能源管理系统;计算能力和 IT 基础设施)集成在一起,形成分布式能源系统(DES)。DES 不仅存在,而且会一直存在。
微电网和虚拟发电厂 (VPP) 具有一些共同的关键特性,例如能够整合需求响应(DR)、生成分布式可再生能源以及在配电层储存能源。虽然微电网和虚拟发电厂 (VPP) 有时被互换使用,但它们之间存在一些关键差异。
什么是微电网?
微电网本质上是完整电网系统的微型局部电力模型,其中发电、存储、配电和用电均在离散地理位置进行。这些地点可能包括采矿设施、工业场所、医院综合体和其他无法承受断电风险的企业,甚至可能包括由于远程或不可靠的集中式电力而容易停电的住宅社区。甚至更小的微电网(称为“纳米电网”)也是可能的。纳米电网是单个房屋/小型建筑的配电系统,能够通过网关连接或断开与其他电力实体的连接。
微电网由一个或多个 DER 资产组成,例如太阳能电池板、风力涡轮机、柴油或燃气发电机、热电联产(CHP) 装置等,它们产生与能源负载 (消耗) 共存的电力 (发电)。它们通常包括具有两种相反模式的储能系统,既可以充当负载 (充电时),也可以充当发电机 (放电时)。利用先进的微电网控制器,微电网可以直接连接到电网,但可以根据需要动态地孤岛化 - 与集中式电网断开连接,而不会导致微电网支持的站点负载断电。它们是本地的、智能的和独立的。
什么是虚拟发电厂?
虚拟发电厂是分散的、规模化的发电设备集合或组合,例如上述 DER 资产,或愿意在需要时提供战略性负荷削减的灵活电力消费者的集合。更进一步说,著名能源物理学家兼作家 Amory Lovins 在 1989 年的主题演讲中创造了“负瓦特”一词和概念。负瓦特是负兆瓦……通过提高效率或减少消耗节省的电力,通常与电网的电力生产量相同。当以聚合方式进行缩放时,这种需求减少也像 VPP。
VPP 可以被视为基于云的分布式发电厂,它将异构 DER 整合在一起,以提高电力生产率,并在电力市场上进行交易。为了使系统对配电设施和用户都更高效或更可靠,电池存储系统与传统太阳能电池板、风力涡轮机和其他发电厂结合使用。这些装置相互连接,其产生的电力通过中央控制室智能调度,目的是平衡在能源交易市场上交易的联网系统的发电和用电之间的负载。
微电网和虚拟发电厂(VPP)之间有哪些主要区别?
微电网可以连接到传统电网,也可以独立运行。VPP 是严格的并网系统。
微电网是独立系统(即与主电网隔离),而虚拟电厂则是依赖电网基础设施的资源组合。当电网瘫痪时,虚拟电厂无法向消费者输送电力。
微电网在功能上需要一定的本地存储容量,例如电池系统。无论有没有存储系统,VPP 都可以运行。
微电网依赖于微电网控制器、智能逆变器和开关等硬件技术来运行,而虚拟发电厂主要依赖于智能电表和信息技术。
微电网由有限地理区域或位置内的一组固定资源组成,而虚拟电厂 (VPP) 可以组合广阔地理区域内的各种资源,并将它们聚合在一起。
微电网通常仅以零售分销形式进行交易(即专注于最终用户供应),而虚拟电厂 (VPP) 在批发市场上交易。
微电网目前面临法律和政治障碍,而虚拟电厂的运营限制或法律挑战较少。
微电网、虚拟发电厂和其他分布式能源系统具有多种优势和权衡。选择优化的解决方案是一项复杂的任务,因为具体场地要求和能源需求差异很大:一种方案(或解决方案)并不适合所有人。
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