微电网电子技术渐成美国清洁能源新宠

位于美国加利福尼亚州阿拉米达县的圣丽塔监狱是一座关押了4000名犯人的大型监狱，该监狱新近安装了分布式发电系统，将监狱内燃料电池、太阳能电池板、风力机组、柴油发电机所产生的电力汇入微电网，能独立运行大型集中式电厂。当暴风雨毁坏了常规电网时，该系统可保持电力供应，这对于安全要求极高的设施具有重要意义。据悉，该系统每年可为监狱节省约10万美元。
圣丽塔监狱微电网系统是美国最大、最先进的系统之一，是新兴智能电网运用的最新实例，智能电网比传统电网更加清洁、可靠，在美国一些地区成本还十分低廉。Encorp公司负责安装该系统的管理软件和设备。Encorp总裁迈克尔·克拉克指出：“不管有没有补贴，智能电网的收入都要大于投入。”微电网提供了使用太阳能和风能的新途径。这些能源时有时无，因此电力公司通常很难采用，但通过将其与电池和其他能源整合，就能增加常规电网的稳定性，缓解电力公司的高峰压力。
微电网比应急备份系统和独立的太阳能电池板更进了一步，它通过特殊的软件和电力电子技术，整合各种能源和贮能设备，即使是在阴天或规定限制使用柴油机时，也能提供24小时不间断电力。在圣丽塔监狱系统中，Encorp在每种电力来源处都安装了大型计算机大小的组网控制器，包括数千块电池组以及监狱连入微电网之处。整合柴油机、太阳能电池等途径生产的电力还需要特定设备来调整频率和电压。
克拉克说，Encorp开发的算法可使系统充分利用各种能源。监狱的微电网接入了常规电网，当电力公司的电力需求激增时，微电网就可向其出售多余电力。有时，微电网系统可临时减少监狱电力消耗，如空调和照明，以增加向常规电网销售的多余电力。
微电网的首批用户是那些短时停电都能造成巨大影响的企业和机构，如监狱、医院、数据中心、军事基地等，以及没有接入常规电网的偏远地区。在加利福尼亚等地，电力成本很高，对使用备用发电机的规定也很严格，因此使用微电网就更有经济意义。而且，当可再生能源和大规模电池成本下降，先进控制手段和电力电子技术提高了微电网效率时，微电网将很快在更多地区推广。