从化石燃料转向可再生能源的力量,可能掌握在本地社区手中。最新研究表明,去中心化的智能微电网系统能够满足我们未来的大部分乃至全部能源需求。
荷兰正在开创一种生产和共享能源的新模式,这可能意味着不久后的社区能够自行生产可再生能源。
Aardehuizen:一个社区微电网
一项由荷兰经济事务部和荷兰企业局委托开展的研究,正在监测阿姆斯特丹的三个微电网项目和奥尔斯特的一个项目的运行情况。
微电网将社区连接到本地能源网络,该网络独立于主电网运行,使家庭之间能够共享本地能源。微电网社区实行去中心化管理,由各村庄或社区拥有和运营。
该系统结合了多种兼容技术,包括屋顶太阳能电池板、电动汽车、热泵和储能电池,以智能方式采集清洁能源并将其分配给社区。
研究人员利用真实世界数据发现,微电网技术可使本地社区实现90%的能源自给,未来还有望完全自给自足。
如果得到有效优化,这些电网可能成为荷兰推动采用可再生能源的核心力量。
报告作者Florijn de Graaf预测,到2050年,欧盟近一半的家庭将生产可再生能源,其中三分之一将作为本地能源社区的一部分开展运作。
实现气候目标
作为《巴黎协定》的一部分,荷兰政府承诺削减全国二氧化碳排放量,到2050年减排80%至90%,并计划到2020年将能源产出中的14%转为可再生能源。
这一比例低于欧盟提出的目标,即到2020年将成员国能源产出的20%转为可再生能源。
瑞典在欧盟国家中处于领先地位,其能源产出中有53.8%来自可再生能源,已超过其2020年49%的目标。荷兰目前仅为6%,远远落后,但仍有理由保持乐观。
如果得到恰当优化,微电网可在推动能源系统转向可再生能源、实现气候目标的努力中发挥关键作用。
“随着时间推移,成本下降、气候意识增强,会有越来越多的人开始拥有这些技术中的一种或多种,”De Graaf解释说。
微电网的未来
目前,微电网以彼此独立的方式为单个设备供电,例如汽车或热泵,这给系统带来沉重负担;这就像一个插满过多插头的电源插座。随着接入的设备增多,为维持供电,可能需要进行昂贵的升级。
报告指出,微电网的未来在于SIDE系统,即智能集成去中心化能源(Smart Integrated Decentralized Energy)。
SIDE网络采用智能管理系统整合不同组件,并平衡本地供需,从而降低成本。例如,太阳能电池板在阳光充足时收集能源,为电动汽车充电;多余电力则储存在电池中,或由系统输送给社区内的其他住宅使用。
研究数据表明,SIDE系统从长期来看比传统电网供电系统成本更低,也无需进行昂贵的基础设施升级。
最终目标是利用SIDE技术打造未来的“智慧社区”(Smarthoods),通过水、食物和能源的循环流动,使社区完全自给自足,并在可行的情况下循环利用水、材料和废弃物。
如果荷兰试点项目的成功经验能够大规模复制,就可能彻底改变能源格局,并推动荷兰实现其雄心勃勃的可再生能源目标。
能否在全球范围内取得成功,取决于许多因国家而异的因素,例如能源政策和法规。理论上,风能、水资源和日照充足的地区,尤其是本地电价较高、能源费率昂贵的地区,应当适合发展微电网。





