柴油发电机组在微市电中的关键作用

　　几十年来，关键任务设施一直依赖于公用事业公司拥有和运营的集中式发电厂。然而，传统模式正在发生变化。微大电形式的智能分布式发电系统正在为老化的电网提供急需的稳定性。设施的能源需求是微市电装置布置的关键。为了确保效率和弹性，微市电结合不同的组件来满足给定的需求，同时优化成本。

　　通过组合不同的组件，可以根据每个客户的需求定制微市电，供应理想的技术和经济处置方法。这些系统旨在满足传统上由天然气或电力经销商支持的电能和/或热能需求。微大电最常以孤岛模式运转，但它也可以连接到市电。

　　这些包括传统资源西宁康明斯发电机，如天然气或柴油发电机，它们通过机械方式切换燃料以发生电力和热能，以及利用自然资源的可再生系统，如太阳能和风能。

　　能量被储备以根据需要调度以补充其他分布式资产。机构包括电化学（BESS）、机械（飞轮）、热（热水）和能量转换。这种能源可以来自可再生能源的过大生产，也可以在能源成本过低时储存/充电，以便在成本高峰期使用。

　　智能控制用于优化可用资产，通过自动将提供分配给最有效的资源来供应最低的电力成本。例如，当两台发电机组以最高负载率运转时关闭一台发电机组以提高燃油效率。控制系统可以在有或没有动态控制（智能电网）的状况下运转。

　　成功的微电网排除步骤供应模块化、可扩展性、能源调度、电力管理和资源平衡。无论是离网还是并网，这些强大可靠的分布式能源发电系统都可以在任何现场因素下提供高性能。

　　能源世界正在经历一场变革。各种条件正在推动能源需求的延迟，并鼓励开发灵活、可连续、具有成本效益的能源解决措施，如微大电。因此，全球微大电的功率和收入持续延长。

　　通过结合可再生能源发电、电力存储和传统发电来满足能源需求，微电网可以提供成本节约、可靠性和可连续性。

　　经济延迟和人口延长正在增加对电力的需求。脱碳压力越来越大，以及对更灵活、可持续、更具成本效益的能源处置方式的需求不断延长，正在引导政府和行业从煤炭和天然气等传统能源转向太阳能和风能等可再生能源。

　　装置必须到位，以确保在极端因素下为社区供电。过时且压力过度的市电使网络更容易受到中断的危害。例如，在 2019 年 7 月，仅提前 45 分钟通知，当其装置的一部分达到 12，063 千瓦的最大功率时，联合爱迪生公司不得不关闭纽约市居民的电力提供。在北加州，PG&E 一直在通过轮流停电来主动关闭电力，以避免在一年中的高风险时期发生火灾。

　　2019 年，气候/气候事件 14 次造成超过 10 亿美元的损失。当年的总成本为 450 亿美元。2020 年，加州和太平洋西北部的野火摧毁了输电基础设施，扰乱了公共服务，并造成了巨大的经济损失。同样在 2020 年，爱荷华州的一场风暴使超过 400，000 人断电。农作物损失估计损失为 37 亿美元，家庭损失为 8200 万美元。对于数据中心来说三亚康明斯发电机，每发生一次中断就需要花费近 9，000 美元。医疗机构每次停电平均损失近 700，000 美元。

　　以电网规模风能和太阳能形式发生的不可调度可再生能源发电量的增加增加了市电的整体不稳定性。太阳能、风能和其他可再生能源提供了主要长处，但也存在一些缺陷，因为它们依赖于天气和一天中的时间，可能会受到输出波动的危害，并且一般需要大量的资本投资。智能微市电使用存储和/或互补发电技术来优化可再生能源的操作。

　　因为输配大电络的整体时代，市电升级变得越来越重要。美国能源部 (DOE) 报告称，70% 的电力变压器使用时限为 25 年或以上，60% 的断路器使用时限为 30 年或以上，70% 的输电线 英里输电线 年。对可靠、独立的电力提供的需求从未如此强烈。

　　在真正的微市电应用中，负载或能源需求是能源机构规划的关键。规划效率和弹性意味着平衡这些资产与运营成本、可用空间、燃料资源和政府法规。

　　发电项目是一项大投资。然而，前期和其他固定成本只是整个生命周期成本的一小部分。燃料占生命周期成本的 70%。通过利用可再生能源和电池存储，微市电可以减少燃料消耗，减少总体运营成本，同时确保备用电力的可用性。

　　与传统的发电技术相比，分布式发电装置通常会减小运营成本。准确布局分布式发电系统需要解读现有的热力和电力机构，然后选择对连续运转至关重要的建筑系统。

　　许多微电网使用热电联产 (CHP) 模块，该模块可以从同一种燃料中产生电能和热能，从而使整体效率几乎翻倍。更高的运行效率使 CHP 系统能够消耗更少的燃料，同时发生与单独的热电机构相同的容量和有用的热能。与传统的发电和热能发电相比，CHP 模块可减轻约 50% 的碳排放。

　　最大限度地提高热电联产运用效率的挑战是将热副产品的需求与电力需求相匹配。如果对电力的需求大于对热产品的需求，则必须将多余的热量排放到散热器或水冷却塔中，从而减少效率。如果热量需求超过发电机组输出（轻电需求或高热量需求），则需要按比例缩小以匹配发电机组或过程的热量输出，并增加来自锅炉的热量。

　　由于分布网络广泛，天然气通常用于北美微电网装置。在可能不能获得管道天然气的拉丁美洲，通常会考虑其他选择。排放规则可以限制燃料类别。例如，柴油可能仅在某些地区用于应急，并且每年运行时间为 100 小时或更短。

　　每个单独的公用事业公司都创建了一套规则来管理与其输配电系统并行运转的程序和成本。即使电力保持在电表后面杭州康明斯发电机，在电网并联中正常运转所需的成本和时间也会给项目增加额外的不可预见的成本。出口多余的能源更加昂贵和困难。必须浅述任何分布式能源装置将怎生影响与公用事业提供商的关系。

　　设施负荷或需求将决定微电网的规模和形状。即使负载和布置相似，单独解读每个站点也很重要，由于位置会危害当地法规。此外，高海拔和过热等环境条件将危害分布式能源的性能。地程序规和标准是微电网规划的主要早期驱动条件之一。

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