行業專家認為微電網時代即將到來

    由于公用事業部門難以提供足夠的電力，消費者對可再生能源增加了需求，以及不斷出現的備用電力系統故障的風險，電力行業面臨著日益嚴重的問題。那么其解決方案是什么?在電力行業舉行的一系列會談中，行業專家對于微電網技術的發展進行了探討。

    在某種程度上，數據中心已經可以被視為一個能夠在短時間內獨自發電的微電網。施耐德電氣公司的工業物聯網和微電網戰略總監Carsten Baumann說，“當電力中斷或發生故障時，數據中心的UPS電源啟動，柴油發電機起動提供備用電源。當電力恢復時，再關閉柴油發電機，然后接入電網。”

    但是在這種情況下，從電網切換的決策實質上是由電力公司實施的：當電網發生故障時，數據中心運營商的業務就被迫停下來。Baumann表示，“我們做出決定，如果電力質量良好，綠色環保，價格低廉，可以從電力公司購買。否則采用先進微電網提供的電力。這可能在一天的過程中發生變化。為了做出這個決定，我們需要采用一個無需工作人員即可查看成本、可持續性、天氣等因素的智能系統。”

    企業需要通過建立基礎設施來支持先進的微電網，這意味著部署更多的儲能設施，可能還需要部署一些太陽能發電系統和燃料電池，以及運行它的軟件系統，這讓數據中心可以在電力成本高時減少對電網的依賴，從而采用成本更加低廉的能源。

    土木工程咨詢商Arup公司副總裁Douglas Nordham說，““如今的負荷正在上升，所以需要相應地增加發電量，建設更多的發電廠，但是我們在加利福尼亞州沒有這樣做。自從2002年以來，公用事業部門真正開始減少消耗。”

    Nordham表示，在先進的微電網到來之前，減少負載并不是數據中心的一個很好的選擇，但現在機會已經存在，并可能帶來經濟收益。

    他說，“需求響應的回報是多少?這要看情況，但每減少一兆瓦的消耗，每年大約節省10萬美元。另一個好處是，電力公司可能會提前通知用戶需要需求響應，這可能是他們即將遭受停電或電力不足的時候。而列入災難恢復計劃中的用戶則會提前注意到公共事業公司遇到的一些電源問題。如果不是該計劃的一部分，就不會有這種想法。”

    Nordham解釋說，“數據中心不必減少負載，采用微電網，將會獲得更好的經濟效益。”Nordham表示，減少需求也有營銷效益。

    但是，雖然微電網可以提供長期的成本節約，但它們確實需要一些前期投資。Nordham說：“如果我試圖向一家數據中心公司銷售一個微電網，那么他們對此可能置之不理。”另一方面，公用事業公司習慣于采用幾十年一直運行的發電廠的電力，這就是為什么Nordham認為正確的做法是采用“能源即服務”的原因。

    即使是全球最大的配電設備供應商之一，施耐德公司也并沒有建立自己的數據中心微電網，該公司與杜克能源等公司簽約建立基礎設施，并且按需支付費用。

    Arup公司的電氣工程師Russell Carr表示，微電網的建設和構成系統的組件將取決于其所在位置。他舉例說，“在美國西海岸，假設舊金山發生地震，其電力可能一周后恢復，但天然氣發電廠恢復發電可能需要數月的時間。而在美國東海岸，更多的風力發電事件影響提供電力，所以采用天然氣發電廠的電力更可靠。”

    鋰離子電池目前已成為市場主流，從較高的功率密度到較快的放電，用戶可以從不同的性能的產品中獲得不同的好處，。Baumann預測將會采用多種電池協同工作。在電網突發故障期間，UPS電源系統需要快速放電提供電力保障。規模較大的微電網可以存儲更多的電能，但可能需要200-250毫秒的時間才能供電，而這對于對于UPS系統來說太慢。

    數據中心運營商需要了解的一個問題是需要提供多少電能。“UPS電源需要配置多少塊電池?其持續時間為多少?有人說15分鐘，也有人說6分鐘。”Baumann說，“因此雖然可以將UPS電源的電能用于電網，但不要低于6分鐘所需的電量。”

    在考慮使用微電網時，Nordham建議說，“當企業的業務正在進行擴展時，很有可能是需要采用微電網的時候”。

    分析和專業服務機構Navigant公司的研究總監Peter Asmus表示，數據中心運營商如何迅速認同這一概念還有待觀察，鋰離子電池和再充電/放電限制方面的挑戰仍有待解決，但顯然存在這一發展趨勢。他說，“人們正在轉向分布式能源和微電網，微電網的時代即將到來。這就是研究表明的結果。”