2024-05-20

不久前，100% 可再生能源是为偏僻社区保存的，可避免高贵的能源进口。可是此刻，美国的一些州正在到达很是高的可再生能源程度，地球上最年夜的城市地域正在对准 100% 的可再生能源运营，将他们的将来基在与储能相干的风能和太阳能的可变电力能源。

在本身的校园内，国度可再生能源尝试室 (NREL) 也展现了 100% 可再生能源运营，它从经验中获得的消息是，过渡到可再生能源是能够实现的。现实上，NREL 已注解，相对简单的节制可使电网以 100% 的风能、太阳能和储能运转，而无需公用的装备端到装备真个通讯。

“当校园断电时，我们没有能黑启动和治理所有微电网资产的微电网节制器，并且在这么短的时候内从头最先建立节制器是不切现实的，”NREL 研究员 Przemyslaw Koralewicz 说，他在 2020 年的一次停电时代帮忙恢复了校园供电，“相反，我们开辟了一种无通讯方案，该方案操纵了可再生资产的尺度频次节制，而且能够在没有严重监视或定制的环境下便利地进行编程”。

Koralewicz 和 Flatirons Campus的其他几位研究人员最后利用储能电池和太阳能阵列黑启动该站点，不久以后毗连了风能，总发电量约为 2 MW，他们的节制方式因其简单性和可扩大性而并世无双：不是让中心节制器向太阳能和风能资产发出号令，而是对每一个装备进行自力编程以发生一种自组织不变性， 现实成果以下图所示。

经由过程答应频次在 59.5 和 60.5 Hz 之间漂移，而不是像在典型电网中那样试图到达固定的 60 Hz，并经由过程调剂装备的通用节制来实现基在电网频次的有功功率转变（称为下垂节制）， NREL 团队将微电网设置装备摆设为主动响应任何转变，例如在动荡的气候前提下风能或太阳能发电量的庞大转变，或添加到系统中的新资产，如柴油发机电。

“运转像如许的无通讯系统有良多劣势，”Koralewicz 注释说。“一方面，针对散布式资本的收集平安要挟现实上为零，由于装备之间的数据互换是没必要要的。另外，该方式对装备来讲是即插即用的，是以能够或多或少地无缝添加或删除可再生能源资产”。

Flatirons Campus 电力系统获得修复，NREL 团队继续推动他们新发觉的处理方案，他们扣问该方式是不是真的合用在更年夜的能源系统，具有多个电池存储系统和发电资本，以 100% 或接近 100% 的可再生能源运转，该团队在摹拟系统长进行了演示，他们的方式在从 20% 到 300% 的可再生能源程度和分歧的电池容量操作场景中连结有用并连结不变性。

从某种意义上说，这类方式释放了电气系统中频次的矫捷性，虽然保守发电将频次锁定在 60 Hz 摆布的一个很是严酷的窗口，但行将提出的电网建议建议利用略微更宽的频次规模，这是由基在现代逆变器资本的能力供给的，美国能源部倡议了一个名为“电网逆变器通用互操作性”(UNIFI) 的同盟，以推动此类计谋，并开辟数据和尺度以撑持高度可再生能源系统。

除节制方式的成功外，NREL 还注解，即便是简单的姑且方式也能够在弹性事务时代供给靠得住的可再生能源，对努力在创记载程度的可再生能源的社区来讲，这是一个很好的迹象，注解过渡时代的某些方面没必要太复杂，NREL 有能力帮忙合作火伴证实将来能源系统的处理方案。

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