電網(wǎng)電力消耗將近1 MWh的儲(chǔ)能系統(tǒng)降低建筑物消耗的能源

據(jù)報(bào)道，西門子正通過其在美國新澤西州研發(fā)設(shè)施推出新的微電網(wǎng)測試，以推動(dòng)微電網(wǎng)開發(fā)。西門子高級(jí)微電網(wǎng)研究與示范實(shí)驗(yàn)室將致力于將更多傳統(tǒng)的發(fā)電、存儲(chǔ)和管理解決方案與Siemen的樓宇自動(dòng)化和云平臺(tái)領(lǐng)域的核心解決方案集成在一起。

西門子高級(jí)微電網(wǎng)研究與示范實(shí)驗(yàn)室的太陽能電池板 Image courtesy： Siemens

微電網(wǎng)必須適應(yīng)和發(fā)展以適應(yīng)環(huán)境的需求，無論是不同的負(fù)載、多種發(fā)電技術(shù)、廣泛的儲(chǔ)能需求還是頻繁的斷電。這個(gè)新的“生活實(shí)驗(yàn)室‘living lab’”將積極探索將這些傳統(tǒng)微電網(wǎng)組件與建筑物本身的集成。在許多方面，此舉反映了電網(wǎng)服務(wù)空間中正在完成的工作以平衡電網(wǎng)負(fù)載，從而調(diào)整了電網(wǎng)中各個(gè)客戶或單位的使用量以保持平衡。

西門子企業(yè)技術(shù)公司普林斯頓島電網(wǎng)項(xiàng)目經(jīng)理Xiaofan Wu說：“微電網(wǎng)市場發(fā)展迅速，我們有機(jī)會(huì)測試這些系統(tǒng)的每個(gè)組件如何整體運(yùn)作。” “我們在普林斯頓進(jìn)行研發(fā)工作的美好之處在于，我們有能力在真實(shí)環(huán)境中不斷研究和驗(yàn)證高度創(chuàng)新的技術(shù)，從而為可在世界范圍內(nèi)復(fù)制的更高效、更靈活的微電網(wǎng)系統(tǒng)制定了清晰的藍(lán)圖。 ”

首先，微電網(wǎng)首先要了解它們在電網(wǎng) “孤島”中的能力。孤島通常是在電網(wǎng)中斷期間形成的，但是可能由于多種原因而發(fā)生。在斷開連接時(shí)，微電網(wǎng)通常會(huì)通過創(chuàng)造性地利用現(xiàn)場能源的產(chǎn)生和存儲(chǔ)來管理電流，以最大化正常運(yùn)行時(shí)間和彈性。盡管西門子新的生活實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)是整個(gè)停車場上的大型太陽能裝置，但它不僅將發(fā)電和存儲(chǔ)管理到建筑物本身的系統(tǒng)中，還進(jìn)入了未知的領(lǐng)域。

西門子新型微電網(wǎng)的基礎(chǔ)是西門子普林斯頓停車場上方的大型太陽能裝置。電力中斷后，新的太陽能裝置將提供設(shè)施所需的60%的電力，但該團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)是在未來三年內(nèi)利用一套新技術(shù)最終解決80%的設(shè)施供電。

最大限度地利用本地發(fā)電和電網(wǎng)電力的最大杠桿也許就是該設(shè)施將近1 MWh的儲(chǔ)能系統(tǒng)。充滿電后，電池可以為設(shè)施供電2到3個(gè)小時(shí)，而無需任何額外的電源。當(dāng)與太陽能電池陣列產(chǎn)生的能量結(jié)合使用時(shí)，該數(shù)字甚至可以進(jìn)一步提高，尤其是在建筑物被占用且陽光普照的白天。西門子對建筑物管理系統(tǒng)的集成感到特別興奮，因?yàn)樗哂性陔娋W(wǎng)中斷的情況下降低建筑物消耗的能源的潛力，從而延長了建筑物耗盡電池的時(shí)間。

為此，西門子正在使用數(shù)字孿生仿真來模擬建筑物的能源管理系統(tǒng)，以便更準(zhǔn)確地計(jì)算任何變化的影響。例如，要了解照明系統(tǒng)升級(jí)或新的HVAC系統(tǒng)的影響，西門子可以簡單地模擬數(shù)字孿生系統(tǒng)中的變化，然后再觸發(fā)升級(jí)。

能耗建模本身并不是什么新鮮事物，但是不僅能夠了解升級(jí)背后的數(shù)字，而且能夠了解對本地化微電網(wǎng)的其余部分的影響，從而有可能為任何升級(jí)解鎖一套全新的含義。西門子通過數(shù)字孿生運(yùn)行方案，然后進(jìn)行實(shí)際升級(jí)，因此他們可以進(jìn)一步調(diào)整和改進(jìn)數(shù)字孿生，以提高準(zhǔn)確性并節(jié)省更多資金。

“微電網(wǎng)繼續(xù)成為我們現(xiàn)代能源系統(tǒng)不可或缺的一部分，因?yàn)樗鼈儾粌H可以應(yīng)對極端天氣和停電等威脅，而且在幫助城市和社區(qū)實(shí)現(xiàn)其具有挑戰(zhàn)性的二氧化碳減排目標(biāo)方面將發(fā)揮重要作用，西門子智能基礎(chǔ)設(shè)施北美區(qū)總裁兼首席執(zhí)行官Dave Hopping說。 “通過這個(gè)獨(dú)特的研究項(xiàng)目，我們的目標(biāo)是消除安裝和操作微電網(wǎng)的困難，從而為實(shí)現(xiàn)清潔能源和碳中和提供一條清晰的道路。”
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