传统电网需要进行重大升级。它是几十年前设计的,主要是为了输送来自燃烧煤炭和天然气的大型发电厂的电力。然而,随着风能和太阳能发电场等可再生能源的快速增长,以及个人家庭和企业自己发电,电网需要适应。为了充分利用无碳能源所取得的进展,并为清洁能源主导的未来铺平道路,电网必须进行重大改革。这不仅意味着连接更多的无碳能源,还意味着使电网更加可靠和有弹性,特别是在发生中断或灾难时,医院和军事设施等重要场所的电力供应至关重要。
幸运的是,技术正在迅速推动向智能电网的过渡,智能电网有潜力应对所有这三个挑战。然而,它们也给电网安全性、可靠性和负载管理带来了新的挑战。这正是利用人工智能 (AI)、机器学习和大数据等物联网 (IoT) 技术的基于英特尔® 的平台解决方案发挥作用的地方。这些技术提供了必要的工具,例如分析和自动控制,以管理电网中不断增加的新能源资产。
电网的一项特殊进步是大规模传统电网与低压微电网的集成。微电网是一种小型的本地能源系统,能够与传统公用电网断开并独立运行。这意味着在电网维修或导致大范围停电的紧急情况期间,微电网可以充当复杂的备用电力系统。由于没有大型基础设施需要维护或维修,微电网也能更好地抵御风暴或自然灾害。
微电网还能够将各种分布式能源(DER)整合到电网中,包括清洁能源。由于风能和太阳能输出随天气和一天中的时间而变化,因此能够在可用时从这些来源获取电力,同时在不可用时也有其他选择的能力非常有用。这使得微电网能够平衡对可靠能源的需求与减少碳排放的目标。
目前的微电网技术相对简单,由几个关键要素组成。与传统电网类似,发电是微电网系统的核心。其范围包括从目前最常见的柴油发电机和电池到太阳能电池板、风电场、燃料电池或其他清洁能源等可再生资源。公共耦合点 (PCC) 是微电网与主电网的连接点。在连接模式下,两个系统并行运行,PCC 保持两个系统的电压电平相等。 PCC还允许微电网利用电池等储能机制,根据价格信号从主电网输入和输出电力。如果主电网出现问题,开关可以断开微电网,使其能够在孤岛模式下运行,并提供足够的电力来服务关键客户负载,即使主电网离线也是如此。具有机器学习功能的人工智能软件不断优化这一过程。
在电网中使用物联网产品可以使其更智能、更安全、更可靠、更可靠,同时降低客户的成本。借助基于英特尔® 架构的平台,公用事业公司可以识别性能问题,以将电压和电流保持在稳定水平。嵌入电力线的智能电表和传感器可以帮助防止停电,同时变压器和泵的监控和预测性维护解决方案可以降低风险和成本。
微电网项目根据情况和规模有广泛的应用范围。例如,校园微电网为大学、医院、监狱或工业设施等单个用户提供服务。社区和地区微电网为多个客户提供服务,并完全融入当地能源网。另一方面,纳米电网可以为单个建筑物提供储能系统。 “离网”能源系统与当地公用事业网络完全断开,在偏远地区、岛屿或技术上或经济上无法建立公共耦合点的地方非常有用。
通过解决各种驱动因素,微电网项目提供了许多好处。对于公用事业而言,微电网有助于优化电网并提供辅助服务。它们还为军事设施提供不间断的电力。此外,微电网为发展中国家和偏远社区提供了昂贵且污染性燃料的替代品。
总之,传统电网必须进行重大升级,以适应不断增加的可再生能源,并确保可靠和有弹性的电力供应,特别是在中断或灾难期间。由技术和物联网解决方案驱动的智能电网提供了应对这些挑战的必要工具。传统电网与低压微电网的整合可以实现灵活性、效率以及分布式能源的整合。借助人工智能、机器学习和分析,微电网可以平衡对可靠能源的需求,同时减少碳排放。通过利用基于英特尔® 的平台解决方案,电网变得更智能、更安全、更可靠,让客户受益,同时降低成本。微电网项目提供了一系列的应用和好处,从为单个建筑物供电到为整个社区提供服务,以及为发展中国家和偏远社区提供清洁能源替代方案。
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