近日,美國密歇根州一家能源系統公司SesameSolar推出了全球首個100%利用可再生能源的移動式納米電網。該電網配備了太陽能電池板、電池儲能系統以及電解水制氫設備,不僅可以自由選擇尺寸進行模塊化定制,還能夠輕松搬運至任意場所,為偏遠落后的離網地區用電開拓出一個全新的解決方案。
事實上,近年來,電力行業一直在尋求充分利用分布式發電,更高效、更可靠、更具經濟性的小微型電網異軍突起,成為實現自由供電的優勢選項。
可實現“無碳”供電
據SesameSolar公司介紹,這個移動式納米電網的整體大小相當于一個雙軸拖車或標準集裝箱,每臺造價為10萬美元-30萬美元,可以在幾分鐘內啟動運行,完全能夠滿足數周的應急供電。此外,該電網還可以連接通信設備,甚至可以為電動卡車、電動自行車充電。值得一提的是,該電網還配備了電解水制氫設備,可以在光照充足時利用太陽能制氫,從而為氫燃料電池充電。
SesameSolar公司首席執行官LaurenFlanagan表示,整個電網的結構非常堅固,可持續運行20年,其中的太陽能電池板可以在0攝氏度至49攝氏度的條件下運行,電池系統也能在-20攝氏度至60攝氏度范圍內充放電,可以承受颶風、暴雨等極端氣候或其他突發災難。“這個移動式納米電網可以幫助社區快速、高效地恢復電力供應,而且因為采用了可再生能源電力,可以實現零碳排放。”
納米電網頗具發展前景
納米電網作為一種小型微電網,不僅可以實現本地化安裝或者自由移動,還能在緊急情況下創建協調響應以支持其他網絡。
電網研究機構Navigant指出,與其他微電網和主干電網相比,納米電網技術復雜度不高、供電范圍很小,并且應用場合較為單一,不過,在緊急用電場景中頗有發展前景。
事實上,隨著太陽能和儲能技術成本的下降,納米電網將會得到更大發展空間。美國太陽能產業協會指出,過去10年,太陽能電池板安裝成本下降超過70%,鋰離子電池價格則下降約80%,使得納米電網愈發具有市場競爭力。
以美國加州為例,該州月均用電量880千瓦時的家庭,每月電費大概為220美元,如果部署一個配備了6千瓦太陽能電池板和20千瓦時電池儲能系統的納米電網,雖然整個成本高達4.5萬美元,但按照美國目前的融資利率計算,相當于每月電費270美元,僅多支付了50美元就可以獲得固定電價,且不用再擔心突然停電。
偏遠地區更適用
事實上,小微型電網特別適用于不便建設大規模電網的偏遠地區。6月底,印度塔塔電力宣布,將為印度農村地區部署1000個微電網,均采用太陽能發電,將建在村莊旁邊的農田里,其中包括柴油發電機電池和裝有蓄電池和自動遠程監控系統的設備。
根據印度能源、環境和水研究委員會的研究,印度農村家庭平均每天用電19.9小時,各邦之間差異很大,其中,部署了小微型電網的北方邦和比哈爾邦的供電表現相對較好。
可再生能源市場研究和咨詢公司Infinergia指出,基于人口密度、服務水平以及電網連接距離等因素,小型、獨立電網最具優勢,供電服務質量可比肩延伸電網,但部署成本又低于延伸電網。過去幾年,肯尼亞、尼日利亞等8個非洲國家,先后發布了超過75個小型電網的項目招標公告,同時還為小型電網的發展制定了許多優惠政策,包括上網電價、補貼等。
Infinergia公司高級顧問BaptistePosseme表示:“我們認為,小微型電網市場未來的年均增長率將達到20%,發展潛力巨大。”
當前,推動開發離網解決方案的國際資金正在持續增長。例如,6月下旬,非洲首個小型電網項目融資機構CrossBoundaryEnergyAccess獲得了來自美國銀行、微軟氣候創新基金等企業提供的5000萬美元的資金,以開發太陽能微電網。該機構計劃未來兩年投入1.5億美元,為非洲100萬人口提供清潔能源,微電網是其優先選項。