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亚速尔群岛智能微电网的直观呈现,重点介绍了脱碳工作。

亚速尔群岛脱碳:电池存储和微电网

特塞拉岛是亚速尔群岛的九个岛屿之一,正在对其电网进行数字化改造,以大幅提高电网弹性和可再生能源的份额。

将现实世界和数字世界相结合

亚速尔群岛已经以其茂密的野生动物和植物群而闻名,但在另一个方面也变得越来越绿色了——使他们的电力供应更清洁,减少了对化石燃料发电机的依赖。为了实现这一目标,Terceira扩大了当地的可再生能源发电能力,其核心是智能微电网。西门子正在与Fluence合作,部署微电网管理系统和大型自主电池储能系统,以加快这些岛屿走向更可持续的电网的道路。

亚速尔群岛是一个距离葡萄牙大陆1400公里的火山群岛,那里居住着世界上其他任何地方都找不到的物种。自2023年以来,这些岛屿提供了一个新的吸引力——尽管对科技爱好者来说可能比对自然爱好者更有趣:欧洲最大的电池储能系统之一建在群岛九个有人居住的岛屿之一特尔塞拉岛上。

External view of Terceira power plant on a hill

Terceira 的可再生能源

特尔塞拉的首府英雄港有一座老城和防御工事,被列为联合国教科文组织世界遗产。现在,新的微电网和电池存储解决方案将使向这座历史名城以及岛上所有其他城镇提供更多的可再生能源成为可能。岛上最重要的可再生能源是:

  • 地热能
  • 风能
  • 水能
  • 太阳能

亚速尔群岛利用可再生能源的历史可以追溯到几十年前。在20世纪80年代后期,他们安装了该群岛的第一台风力涡轮机,不久之后,第一座地热发电厂投入使用。今天,所有有人居住的岛屿都使用可再生能源发电。该群岛约40%的电力需求由可再生能源满足。地热能尤其重要,占可再生能源发电总量的60%;其余主要来自风能和水力发电厂。

受威胁的岛屿天堂

像所有岛屿一样,亚速尔群岛特别容易受到气候变化的影响。海平面上升威胁到沿海定居点。研究人员预计,在未来几十年中,许多岛屿将不得不应对日益加剧的干旱——这是对饮用水供应的潜在威胁。 当然,这些岛屿无法单独解决这个问题——但它们可以尽自己的一份力量来减少全球二氧化碳排放。

来自岛屿的能量供岛屿使用

在亚速尔群岛,脱碳计划作为综合能源战略的一部分,该战略规定持续扩大可再生能源以及鼓励电动汽车等各种其他措施。 通过扩大当地的可再生能源生产,亚速尔群岛同时解决了两个问题。来自可再生能源的更多电力意味着减少温室气体排放。本地生产减少了对大陆的依赖——因为大约60%的必要能源仍以化石燃料的形式进口到这些岛屿。

A map of the Azores archipelago highlighting wind energy production.
A solar panel installation in the Azores, Portugal, with a clear blue sky and a mountain range in the background.

电气存储可实现更稳定的电网

每个岛屿都有自己的独立网格。因此,无法对整个群岛的电力供应进行改造,但需要个性化的岛屿解决方案——例如,在特尔塞拉岛。在这里,葡萄牙公用事业公司亚速尔群岛电力公司(EDA)正在投资创新技术:容量为15兆瓦(MW)的电池储能系统与西门子的智能微电网管理相结合。Fluence 提供的存储系统可确保不会浪费自主生产的电力,并尽可能高效地使用所有电力。当产量过低时,它吸收剩余能量并将其排放回电网以满足需求。

电池储能系统还有两个优点:

  • 它调节频率
  • 它平衡了岛屿电网的电压,从而提高了稳定性

模块化设计:Fluence提供的存储系统吸收剩余能量并将其排放回电网,以满足产量过低时的需求。

Storage facility for grid energy on Azorean island of Terceira

智能微电网管理系统确保效率

智能微电网管理系统可确保发电、储能和功耗完全平衡。它允许对整个基础设施进行实时监控和控制,并可以根据包括天气在内的各种数据,对生产、消费和存储利用率进行每小时或每天的预测。 该系统可以将来自可再生或内源能源(例如地热生产)的额外六兆瓦功率纳入电力结构。这意味着,通过新的电池存储系统,在中期内,该岛将能够将其可再生能源的份额扩大到60%左右。

能源岛的蓝图

一旦达到 60% 的可再生能源的目标,模块化设计的电池存储系统就可以根据需要进行扩展。这效仿了其他快速脱碳的岛屿电网的例子,例如爱尔兰,该国正在迅速实现到2030年70%的电力来自可再生能源的目标,并且还在采购电池存储以帮助实现其目标。但是,即使是目前的配置也已经为Terceira带来了可衡量的改进。由于必须减少发电机产生的电力,该岛每年的柴油消耗量已经减少了1,150公吨。这相当于每年减少超过3500公吨的二氧化碳排放,大约相当于1,500辆汽车每年行驶20,000公里。因此,毕竟,新的微电网管理系统很可能会不仅吸引科技爱好者,还会吸引自然爱好者。