2019年5月29日
巴斯海峡群岛因许多原因而闻名世界，其中包括牛肉、奶酪和海鲜。然而，也许不太为人所知的是，在电网规模的可再生能源部署方面，金和弗林德斯都是世界领导者。这两个岛屿的电力系统现在都有100%可再生能源的能力。这真的很了不起，因为这两个岛屿不仅有自己相对而言的大规模工业，而且岛上的电力直到20世纪80年代才联网!
在塔斯马尼亚水电公司工韦德体育APP官网作时，微电网的概念经常出现。无论是在国王和弗林德斯的零柴油系统的背景下，还是作为我们的咨询公司Entura为太平洋偏远岛屿提供电力的一部分工作。但直到现在，要解释它们的实际工作原理一直有点复杂。
最近，一位非常聪明的工程师提出了一个解释，对我们这些非工程专业的人来说，这个解释实际上是有意义的。所以，如果你是那些认为轻轻一按开关就能获得电力的能力类似于某种魔法的人之一，让我们来看看我们是否能揭示可再生微电网的内部工作原理。
就像任何好的解释一样，这个以电影类比开始……
你知道电影《生死时速》吗?桑德拉·布洛克，基努·里维斯在一辆时速不能低于50英里的巴士上，否则会爆炸?我们假设巴斯海峡群岛上的微电网系统就像那辆巴士。与Speed总线不同的是，微电网总线(系统)必须保持恰好50mph (50Hz)的速度(频率)，否则将会发生爆炸(停电)。
所以在平坦的道路上，公共汽车以每小时50英里的速度行驶，并使用100单位的能量来保持这个速度。巴士开始上坡，为了不让巴士减速，司机桑德拉不得不把脚踩在油门上。公共汽车仍然以同样的速度行驶，但它现在消耗了更多的燃料。因此，这辆巴士现在以50英里每小时的速度行驶，消耗了150单位的能量，而不是100单位的能量。下山时情况正好相反——所需的能量更少。
这是一个网格系统在一天中发生的事情。随着设备(水壶、热泵、灯等)的打开和关闭，系统上的负荷(使用的能量量)会上下波动。为了确保没有停电，系统必须保持50Hz的频率。这意味着系统会不断调整所使用的能量，以满足需求，并保持50Hz的频率。
现在，一些聪明的人意识到这辆巴士正在世界上风最大的地方之一行驶。因此，为了降低燃料成本，他们决定在公共汽车上加个帆。这个帆可以提供100个单位的能量。但是，与来自公共汽车发动机的能量不同，来自帆的能量很难预测和控制。虽然你可以得到一些想法，但你不能绝对肯定地说，如果风现在在30秒内做X，它就会做y。此外，这完全取决于风的强度，以及公共汽车从帆中获得多少能量。风速可能是1单位，也可能是300单位。无论哪种方式，公共汽车只能捕捉到它所能利用的风能，而且由于帆的大小只能提供100个单位的能量，这是可以捕捉到的最大能量。
回到公共汽车，想象现在有50个单位的能量来自于风。这意味着公交车的柴油发动机可以减少工作量，因为公交车只需要50个单位的柴油能量就有足够的能量(100个单位)来保持50英里/小时的速度。现在风力增大，所有100个单位的能量都可以由风提供。桑德拉认为，太棒了，我们把这嘈杂的引擎关掉吧。
风变幻莫测。前一秒还在吹100单位下一秒就可能降至90单位。启动柴油发动机需要时间，所以如果发动机已经关闭，风突然减弱，在启动柴油发动机的30秒内，巴士的速度将降至每小时50英里以下，巴士将爆炸!然而，运行中的引擎可以很容易地增加输出，以确保总线不会减速。出于这个原因，至少在这个例子中，总是有一点柴油在运行，让我们说10个单位(运行在任何少于将对发动机不利)。
这辆巴士不仅行驶在世界上风最大的气候之一，而且阳光也很充足。因此，如果风力不足以满足巴士的能源需求，那么太阳很有可能提供所需的多余能量。随之而来的是明亮的火花，安装了太阳能电池板。该电池板能够提供100个单位的能量。和风能一样，太阳能也很难预测和控制。现在的情况是巴士以每小时50英里的速度行驶，从风力获得90单位的能量从柴油发动机获得10单位的能量。突然太阳出来了，由于新的太阳能电池板，它又为公共汽车提供了30个单位的能量。即使柴油发动机降至0，巴士仍将获得120单位的能量(90单位的风能+ 30单位的太阳能)。拥有120单位能量的公共汽车在平坦的道路上行驶得太快，会爆炸。
为了吸收这些多余的能量，公共汽车上安装了刹车。刹车是瞬时的，根据系统中有多少额外的能量，可以多踩一点或多踩一点。类似地，在微电网中，如果系统中有太多的能量，可以向系统添加人工负载以吸收能量并防止系统超过50Hz。由于进入刹车(人工负载)的能量没有被用来产生速度，可以认为这是损失的能量。
进入明亮的火花谁决定，而不是失去能量，它应该被捕获。总线上增加了电池。现在任何多余的能量都可以储存在电池中。
然而，由于电池只能在充满电时充电，多余的能量必须回到刹车中。
现在巴士有了电池，如果风力下降了50个单位，太阳又消失了，就没有必要增加来自柴油发动机的能量，因为任何不足都可以用电池的能量弥补，至少直到电池耗尽为止。
巴斯海峡岛屿上的微电网系统的最终目标是零柴油运行。在零柴油运行中，风和太阳提供了所有的能量，任何剩余的能量都进入电池或刹车。由于电池可以瞬间提供不同水平的能量，现在不需要保持最低备用柴油能量，巴士的发动机最终可以关闭。当电池即将耗尽或风能和太阳能的可用能量显著下降时，柴油发动机可以再次启动。
但这些岛屿不是公共汽车，而微电网——理论上可以用90年代的电影来解释——实际上是相当复杂、昂贵的系统。虽然目前至少传统的大规模电网连接仍然是大多数人保持照明的最佳方式，但像国王和弗林德斯岛的系统显示了将传统发电与可变可再生能源相结合的令人兴奋的可能性。
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