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微型電網(wǎng)：通往電力自給自足的道路

與利用可再生能源的發(fā)電設(shè)施不同的是，常規(guī)電廠供應(yīng)的不只是電能,，它們還提供從源頭確保電網(wǎng)可靠運(yùn)行的系統(tǒng)服務(wù),。因此，如果到2050年,，可再生能源發(fā)電量能占到德國總發(fā)電量的80%,，那么，就必須開發(fā)出相應(yīng)的新型解決方案,。西門子領(lǐng)導(dǎo)下的一個(gè)研究小組所開發(fā)的微型電網(wǎng)等解決方案,，便是適用于此的可選方案之一，它們最終將能在世界其他地區(qū)發(fā)揮重要作用,。

IREN2項(xiàng)目的研究人員正在Wildpoldsried開發(fā)適合可再生能源并網(wǎng)發(fā)電的可持續(xù)發(fā)展電網(wǎng),。為此，他們將建造并分析具備獨(dú)立操作能力的微型電網(wǎng)原型,，以及拓?fù)潆姀S原型,。

德國正在全力推進(jìn)可再生能源的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型?？稍偕茉凑嫉聡茉礃?gòu)成的比重已達(dá)25%左右,。然而，如果德國要實(shí)現(xiàn)到2050年,，將可再生能源發(fā)電比例提高至80%的能源轉(zhuǎn)型目標(biāo),，那么，將需要向電網(wǎng)輸送更多利用可再生能源生產(chǎn)的電能,。事實(shí)上,，屆時(shí)可再生能源的發(fā)電量,，甚至需要超過當(dāng)前德國高峰時(shí)段的用電總量。

時(shí)至今日,，德國可再生能源發(fā)電設(shè)施的裝機(jī)容量,，已令其電網(wǎng)瀕臨崩潰。必須建設(shè)智能電網(wǎng),，以保證即使發(fā)電量隨天氣而波動,，分布式發(fā)電系統(tǒng)也能持續(xù)不斷地為電力用戶提供充足的電能。與當(dāng)今電網(wǎng)不同的是,，智能網(wǎng)絡(luò)不僅能平衡電能的生產(chǎn)和消耗,，而且可以分配電能，其調(diào)控范圍直達(dá)最終用電環(huán)節(jié),。

為了保證這種方法的有效性,，從2011年到2013年，作為德國開展的IRENE（可再生能源與電動交通系統(tǒng)集成）計(jì)劃的一部分,，西門子領(lǐng)導(dǎo)下的一個(gè)研究小組,，在德國南部Allgäu地區(qū)的Wildpoldsried市，建造了一個(gè)智能電網(wǎng),，并進(jìn)行了試驗(yàn),。在IRENE研究項(xiàng)目中，Michael Metzger博士是西門子派出的項(xiàng)目經(jīng)理,。他解釋說,，Wildpoldsried是這個(gè)項(xiàng)目的理想啟動地點(diǎn)。他說：“早在2010年,，Wildpoldsried利用風(fēng)電,、太陽能發(fā)電和生物質(zhì)發(fā)電設(shè)施生產(chǎn)的電能，就已達(dá)到其用電量的兩倍左右,。換句話說,，它已經(jīng)具備我們預(yù)期未來將在整個(gè)德國看到的條件。”

重疊系統(tǒng)

如今,，Wildpoldsried的智能電網(wǎng)已經(jīng)能夠靈活地平衡當(dāng)?shù)夭▌硬欢ǖ碾娔芄?yīng)和用電需求,，從而維持電網(wǎng)穩(wěn)定。有許多技術(shù)幫助實(shí)現(xiàn)了這一點(diǎn),，包括兩個(gè)可控制配電變壓器和一個(gè)蓄電池組裝置,。當(dāng)?shù)氐闹悄茈娋W(wǎng)還配備了一個(gè)*的測定系統(tǒng)、一套技術(shù) 進(jìn)的通信基礎(chǔ)設(shè)施,，以及分布式可再生能源發(fā)電系統(tǒng),，如光伏發(fā)電和沼氣發(fā)電設(shè)施。有了這些系統(tǒng)和智能電網(wǎng),，如今,，Wildpoldsried的發(fā)電量已達(dá)到其居民用電量的五倍以上,，大大超過這個(gè)只有2,500人的小型社區(qū)高峰時(shí)段的需求量。這樣一來,，IRENE計(jì)劃的合作伙伴便能創(chuàng)造理想的技術(shù)條件,，朝著實(shí)現(xiàn)德國2050能源轉(zhuǎn)型目標(biāo)跨進(jìn)一步。