太阳能微电网的兴起

太阳能微电网在未来几年肯定会越来越受欢迎。社会正在向城市之外扩张，社区电网比传统的远程电网更有利于财务状况。另一个重要因素是现有的电网基础设施继续变得过时和低效。同时，微电网也被认为是解决停电问题的好办法。

除了上述优点外，基于可靠的可再生组件，如太阳能光伏技术的微电网还有助于减少化石燃料的消耗和随之而来的温室气体排放。这将产生能源独立、安全、有环境意识的社区

什么是微电网?

微电网可以定义为分布式能源资源(DERs)，以及可以在一个确定的电边界内运行的负荷组。微电网的概念并不新鲜，也不仅仅是太阳能的专利。

多年来，在没有电网供电的情况下，一些建筑使用柴油发电机作为备用微电网。然而，柴油发电机对另一种化石燃料的依赖，以及排放大量二氧化碳的潜力，使得它们大多不受欢迎。

为什么太阳能微电网是一个伟大的提议

常规电网无法使用:

想象一个偏远的村庄，那里没有电网，最近的电力分配或发电点非常远。

传统的选择是在通往村庄的整个道路上修建输电线路，这需要花费巨大的制造和运输成本来安装塔和电缆。更不用说发电和消费来自煤炭或其他不洁能源的经常性成本了。

安装传输线的费用(来源-美国能源部）

在村庄附近或村庄内建设发电厂，以消除电网基础设施的初始投资成本是有意义的，但由于所需的发电厂规模，这是不现实的。现场使用柴油发电也引发了柴油供应的问题。

战斗停电

有趣的是，太阳能微电网不仅在缺乏电网基础设施的偏远地区有用。即使在已有电网的城市地区，微电网也带来了一些好处。例如，在自然灾害或技术故障导致停电的情况下，太阳能微电网与传统电网结合，可以提供安全的能源来源。停电会造成大量的经济损失。例如，2017年的飓风哈维让美国损失了1250亿美元。

灵活性和成本节约

就大小而言，太阳能可能是最灵活的能源，可以为从手表到整个城镇的任何东西供电。

如果这还不够，太阳能光伏在其寿命期内的成本要低得多，而且已经被证明是这样的节省数千美元与化石能源相比。此外，太阳能光伏系统需要的维护比化石系统少得多，在几十年里节省了时间和金钱。

环境属性

除了在当地节省成本和能源独立的优势，选择太阳能微电网还可以减少大量的温室气体排放，否则这些气体会降解大气。每产生一个兆瓦时，一个太阳能微电网就可以防止过载1500磅二氧化碳₂被释放。

现有电网的退化

正如前面提到的，现在美国和世界上许多地方的电网基础设施是几十年前建造的，当时电力在城市内外迅速普及。如今，电网的很大一部分已经过时，需要经常维护，包括昂贵的设备更换。的美国土木工程师学会(ASCE)对美国目前的电力基础设施给予了令人担忧的D+评级。人们发现，目前电网的价值为1-2万亿美元，完全替换电网将花费高达5万亿美元。大多数专家认为，明智的做法是将这些资金投资于更智能、更可持续的技术，如太阳能微电网，而不是取代当前的电网系统。

改变的开始

直到20世纪末，太阳能微电网还是一种理论概念，并没有在任何社区大规模实施。然而，在过去几年里，由于上述原因，这种微电网的速度正在加快。以下是近年来一些值得注意的例子:

阿拉巴马州的智能社区

阿拉巴马微电网(来源-美国能源部）

在2018年完成,阿拉巴马电力公司的智能社区在社区微电网中有62个高性能的联网家庭。它采用了一个330千瓦的太阳能光伏系统，以及一个360千瓦的天然气发电机和存储能量的电池。

布鲁克林的微型智能电网"

布鲁克林的1400千瓦太阳能微电网很有趣，因为它使用了基于区块链的交易系统。布鲁克林的太阳能电池板产生的多余能量可以卖给纽约那些想购买清洁、可再生能源的用户。

布鲁克林太阳能微电网(来源-科学指引）

博雷戈泉微型智能电网"

Borrego Springs太阳能工厂(来源-在气候的新闻）

博雷戈的几千居民是由智能电网供电的。与上面的例子类似，它连接到主电网，但主要使用自己的能源来自太阳能光伏、风能和燃料电池。

不久的将来

随着时间的推移，人们对微电网的关注逐年增加。在一个全球创新报告日立美国公司对增长最快的微电网市场进行了研究。据预测，到2024年，全球微电网的容量将达到7500兆瓦，市场规模将达到3.5亿美元。

美国能源部有一个“微电网计划”，根据他们的出版物，“智能电网研发计划”认为微电网是智能电网的关键组成部分，并将微电网研发作为一个关键的重点领域。

总之，可以肯定地说，传统电网将逐渐被更智能、更清洁、更可持续的微电网所取代。这些新的微电网不仅将解决几个传统电网的问题，如损失、停电和新的基础设施成本;但会极大地改善社区生活。