如今，全球越來越關(guān)注人們對(duì)傳統(tǒng)電網(wǎng)的持續(xù)依賴、化石燃料的使用及其對(duì)環(huán)境的影響。因此，各公司正在轉(zhuǎn)向自行發(fā)電的可再生解決方案，而分布式能源 (DER，Distributed Energy Resources) 在這一運(yùn)動(dòng)中正在獲得發(fā)展動(dòng)力。全球品牌，例如IKEA、Google和Apple以及各地的小公司正在使用DER來節(jié)省能源使用成本、提高電力可靠性和投資于可持續(xù)發(fā)展。

本文將重點(diǎn)探討如何為新建和現(xiàn)有建筑選擇分布式能源，并滿足當(dāng)前和未來的能源需求。接下來，我們一起了解何時(shí)使用DER，以及集成它們帶來的好處。

那么，什么是分布式能源以及如何確定分布式能源是否適合您的設(shè)施?

分布式能源 (DER)

分布式能源包括實(shí)現(xiàn)更大靈活性、控制和電力集成所需的技術(shù)和系統(tǒng)。這包括在使用點(diǎn)或附近產(chǎn)生或存儲(chǔ)能量(服務(wù)于附近負(fù)載的分散資源)。可以包括太陽能、風(fēng)能、熱電聯(lián)產(chǎn)等，并與電池存儲(chǔ)或發(fā)電機(jī)配合使用。分布式能源可以與公用電網(wǎng)的傳統(tǒng)電力一起工作，也可以獨(dú)立運(yùn)行。

分布式能源旨在創(chuàng)建凈零或更節(jié)能和環(huán)保設(shè)施的建筑管理者可以考慮使用幾種不同的分布式能源來發(fā)電，例如太陽能、風(fēng)能、熱電聯(lián)產(chǎn) (CHP) 或可再生天然氣

太陽能和風(fēng)能發(fā)電

太陽能電池板和風(fēng)能是產(chǎn)生可再生能源的流行選擇。太陽能電池板可以安裝在地面上，也可以安裝在屋頂或立面上，以捕獲太陽的能量并將其轉(zhuǎn)化為電能。風(fēng)能安裝往往更加針對(duì)具體地點(diǎn)，以利用取決于海拔、地形和土地可用性等地理屬性的風(fēng)廓線

太陽能和風(fēng)能可以減少設(shè)施對(duì)傳統(tǒng)能源電網(wǎng)的依賴，并為企業(yè)節(jié)省大量能源費(fèi)用;然而，由于其固有的可變性，它們本身并不總是最穩(wěn)定的。當(dāng)與電池存儲(chǔ)相結(jié)合創(chuàng)建微電網(wǎng)時(shí)，可以存儲(chǔ)在陽光高峰時(shí)段或強(qiáng)風(fēng)時(shí)產(chǎn)生的多余能量，以便在這些資源不可用時(shí)使用，從而進(jìn)一步減少電網(wǎng)使用并提高電力彈性。

微電網(wǎng)

當(dāng)談到清潔能源的產(chǎn)生、存儲(chǔ)和控制時(shí)，專家們將使用“微電網(wǎng)”這個(gè)術(shù)語。微電網(wǎng)是一種流行的能源解決方案，原因有很多，包括其彈性、控制能源成本的能力、為偏遠(yuǎn)地區(qū)供電以及生產(chǎn)和存儲(chǔ)現(xiàn)場可再生能源的能力。

分布式能源被視為微電網(wǎng)有兩個(gè)要求：

• 需要利用分散的、分布式的能源;一個(gè)例子是帶有電池存儲(chǔ)的太陽能。
• 必須能夠在沒有電網(wǎng)的情況下運(yùn)行;這被稱為“孤島模式”。這意味著太陽能電池板或風(fēng)能等補(bǔ)充可再生能源只有在能夠與傳統(tǒng)電網(wǎng)斷開并在需要時(shí)仍然提供電力的情況下才被視為微電網(wǎng)。

微電網(wǎng)可以與傳統(tǒng)電網(wǎng)(并網(wǎng))結(jié)合運(yùn)行，也可以獨(dú)立于電網(wǎng)(離網(wǎng))運(yùn)行。讓我們深入了解兩者提供的眾多優(yōu)勢(shì)以及它們?nèi)绾螏椭鷮?shí)現(xiàn)成本、彈性和可持續(xù)性目標(biāo)。

并網(wǎng)微電網(wǎng)

并網(wǎng)分布式能源系統(tǒng)連接到傳統(tǒng)的公用電網(wǎng)并補(bǔ)充電網(wǎng)提供的電力。作為比較，具有類似彈性功能的傳統(tǒng)分布式能源是發(fā)電機(jī);然而，它們并不是最可持續(xù)或最可靠的選擇，因?yàn)樗鼈儌鹘y(tǒng)上燃燒化石燃料，并且僅在需要保養(yǎng)和維護(hù)之前運(yùn)行一定的時(shí)間范圍。

另一方面，并網(wǎng)可再生能源微電網(wǎng)是可持續(xù)且可靠的。他們通過監(jiān)控峰值需求(當(dāng)公用事業(yè)成本最高時(shí))來降低主要公用電網(wǎng)的能源成本，并在主要公用事業(yè)中斷時(shí)使用可再生資源(太陽能、風(fēng)能等)和電池存儲(chǔ)作為可靠的電源。

并網(wǎng)微電網(wǎng)如何工作?

微電網(wǎng)內(nèi)置了一個(gè)智能網(wǎng)絡(luò)，可以管理電力輸出和需求的波動(dòng)。并網(wǎng)系統(tǒng)可以使用白天產(chǎn)生的可再生能源運(yùn)行，如果沒有陽光，也可以在需要時(shí)從電網(wǎng)獲取電力。產(chǎn)生的多余能量也可以存儲(chǔ)在微電網(wǎng)的電池存儲(chǔ)系統(tǒng)中。如果停電，或者一天中某個(gè)時(shí)間建筑物用電較多，并且公司希望避免高峰需求收費(fèi)，這會(huì)很有幫助。如果企業(yè)希望節(jié)省能源成本，微電網(wǎng)可以在能源使用高峰時(shí)段提供可持續(xù)電力，并幫助抵消傳統(tǒng)電力成本，從而隨著時(shí)間的推移降低能源費(fèi)用。

此外，在某些情況下，通過并網(wǎng)分布式能源微電網(wǎng)系統(tǒng)，太陽能電池板或其他可再生能源產(chǎn)生的多余能源也可以回饋給公用電網(wǎng)。并網(wǎng)系統(tǒng)可以允許公司將提供給公用電網(wǎng)的能源作為一種信用形式，然后可以用來抵消以后從公用電網(wǎng)消耗的能源。

何時(shí)使用并網(wǎng)微電網(wǎng)?

設(shè)施管理者應(yīng)考慮擴(kuò)大建筑物的能源以納入并網(wǎng)微電網(wǎng)的原因有很多，包括：

• 提高電源可靠性。 并網(wǎng)微電網(wǎng)系統(tǒng)可以確保企業(yè)始終擁有可靠的電源。例如，如果由于大風(fēng)暴而停電，商店斷電，如果商店沒有能力保持冰柜和制冷系統(tǒng)運(yùn)行，則可能會(huì)面臨重大庫存損失。擁有備用電源系統(tǒng)至關(guān)重要。雖然傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)可以保持冷卻系統(tǒng)運(yùn)行，但它燃燒的是不環(huán)保的化石燃料，并且可能會(huì)在一定時(shí)間后耗盡。更可靠的選擇是帶有電池存儲(chǔ)的太陽能微電網(wǎng)，為制冷和冷凍裝置供電，即使主公用電網(wǎng)關(guān)閉也能保持它們運(yùn)行。為了獲得額外的彈性，可以添加可再生天然氣發(fā)電機(jī)作為最后的手段，以防陽光照射不到并且電池的能量存儲(chǔ)不足。并網(wǎng)微電網(wǎng)是確保公司始終擁有可靠電源的重要資產(chǎn)。
• 降低能源成本。并網(wǎng)分布式能源系統(tǒng)的一個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)是它可以顯著降低建筑物的能源成本。這在電力成本高且易于接入主要公用電網(wǎng)的地區(qū)尤其重要。主要都市區(qū)等地方通常對(duì)電力的需求較高或按使用時(shí)間收費(fèi)，從而導(dǎo)致電費(fèi)較高。通過產(chǎn)生可再生能源，設(shè)施管理者可以避免向公用事業(yè)公司支付高峰用電價(jià)格，并且在某些情況下，可以通過回售多余電力來賺取收入，如本文前面所述。此外，并網(wǎng)和離網(wǎng)分布式能源系統(tǒng)由于使用風(fēng)能和太陽能等可再生能源而對(duì)環(huán)境友好。如果企業(yè)制定了可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，那么添加分布式能源微電網(wǎng)可以幫助他們實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。
• 靈活性和可擴(kuò)展性。并網(wǎng)微電網(wǎng)也非常靈活，可以隨著設(shè)施電力需求的增長提供增長空間。例如，可以添加太陽能電池板或風(fēng)能以增加發(fā)電量，如果需要額外的彈性，可以添加發(fā)電機(jī)，在某些情況下，可以添加電池以增加存儲(chǔ)能力。

離網(wǎng)微電網(wǎng)

顧名思義，離網(wǎng)微電網(wǎng)與公用電網(wǎng)完全斷開，旨在利用發(fā)電和儲(chǔ)能獨(dú)立運(yùn)行。并網(wǎng)和離網(wǎng)分布式能源系統(tǒng)之間存在幾個(gè)主要區(qū)別。

離網(wǎng)微電網(wǎng)的前期成本根據(jù)組織的能源需求而有所不同;然而，他們立即開始通過不從公用事業(yè)公司購買電力而節(jié)省的錢來支付自己的費(fèi)用。它們是一種可靠的電源，基于太陽能或風(fēng)能等可再生資源產(chǎn)生的能量，并通過電池存儲(chǔ)多余的電力，以便在夜間或太陽或風(fēng)不能提供足夠電力的白天使用。

何時(shí)使用離網(wǎng)微電網(wǎng)?

離網(wǎng)微電網(wǎng)解決了許多問題，使其成為某些應(yīng)用的理想選擇，包括：

• 偏遠(yuǎn)地區(qū)。離網(wǎng)微電網(wǎng)非常適合無法接入公用電網(wǎng)或傳統(tǒng)電網(wǎng)不可靠的偏遠(yuǎn)地區(qū)。太陽能電池板僅由可再生能源供電，幾乎可以安裝在任何陽光充足的區(qū)域。由風(fēng)力或燃料電池供電的離網(wǎng)系統(tǒng)是那些資源更容易獲得的地區(qū)的替代方案。
• 能源獨(dú)立性和安全性。離網(wǎng)分布式能源微電網(wǎng)系統(tǒng)的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是更高的能源獨(dú)立性和安全性。如果發(fā)生自然災(zāi)害或停電，集中式電網(wǎng)以及與之相連的任何東西都容易斷電。只要發(fā)電設(shè)備(太陽能電池板、風(fēng)力渦輪機(jī))未損壞，離網(wǎng)系統(tǒng)就會(huì)繼續(xù)發(fā)電和儲(chǔ)存電力，從而為容易遭受地震、風(fēng)暴或野火等自然災(zāi)害的地方創(chuàng)造恢復(fù)能力。此外，離網(wǎng)系統(tǒng)不受公用事業(yè)公司的監(jiān)管，公用事業(yè)公司的定價(jià)政策可能會(huì)有所不同，從而提供了更大的定價(jià)自主權(quán)和控制力。

企業(yè)中的分布式能源

使用分布式能源可以減少組織的碳足跡，降低對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴，節(jié)省運(yùn)營成本并提高運(yùn)營可靠性。向分布式能源過渡不僅可以節(jié)省成本，還有助于為子孫后代創(chuàng)造一個(gè)更清潔、更健康的世界。通過對(duì)這些資源的透徹了解，企業(yè)可以在選擇將分布式能源集成到建筑物中時(shí)做出明智的決定。