旅行汽车网可以理解的是，许多参观加利福尼亚州索诺玛市Stone Edge Farm农场的游客会喜欢郁郁葱葱的风景，广阔的葡萄园以及在那里生产的世界一流的葡萄酒，甚至没有意识到这也是世界上用于微电网发展的试验床之一。
在葡萄酒，农场和高档餐厅的背后，Stone Edge Farm从头开始构建了一个复杂的微电网，这不仅挑战了电网供电的现状，而且有可能彻底颠覆美国加利福尼亚州的公司。各国以及全世界的能源消耗，生产自己的能源并智能地管理和存储能源。
微电网的构成
推动可再生能源的发展始于Stone Edge Farm所有者Mac McQuown和Wooster Energy Engineering首席执行官兼Stone Edge Farm微电网项目总承包商Craig Wooster的讨论。他们最初开始讨论减少农场用电量的方法。该物业使用耗电的水泵将地下水拉至地表。即使通过集中努力将农场的用水量减少了一半，用电仍然是农场的痛点。
他们很快发现，要脱网并不是一个简单的过程，因为复杂的由7个电表组成的网络以不合逻辑的方式分布在整个物业中。在农场北部农业棚的屋顶上安装了光伏太阳能系统，这使情况变得更加突出，并促使人们更加专注于开发迭代解决方案，最终导致了Stone Edge Farm的建立微电网的财产。
“ Stone Edge Farm MicroGrid项目受我们称为主要指令的管辖：我们部署的任何技术以及安装的任何系统都必须减少Stone Edge Farm的碳足迹，” Stone Edge Farm的微电网项目经理Craig Wooster说。“我们该项目的目标是演示各种清洁能源解决方案，这些解决方案可用于为校园甚至城市区域供电。”
石边农场微电网
微电网是一组电源和负载（例如太阳能装置和水泵），可以连接到“该”电网，但具有完全脱离电网并在需要时独立运行的能力。
Stone Edge Farm从一个屋顶太阳能装置开始，以迭代方式构建其微电网，并在出现进一步改善或简化系统的机会时添加组件。如今，所有现场发电均来自在该物业周围8座建筑物中安装的630块太阳能光伏板。随着时间的推移增加了更多的太阳能，减少太阳能产量的需求就出现了，团队开始寻找解决方案。
农场安装的最大的一块太阳能电池板，即290个面板，与Enphase Energy S280微型逆变器（PDF）一起安装。由于微逆变器可实现对每个太阳能电池板的可视性和控制，因此Stone Edge Farm希望将其用于智能化的太阳能削减-尽管目前尚不可能。
智能，多元化的存储
Stone Edge Farm还与多家电池公司合作，以各种不同的化学和格式安装了一系列固定式储能装置，其中最大的是特斯拉Powerpack，总容量为250 kW / 475 kWh。
第二大电池安装是SimpliPhi Power的7套磷酸铁锂（LiFePo）电池组，总容量为23.8 kW / 45 kWh。SimpliPhi Power的电池的独特之处在于LiFePo化学物质无毒且具有超高惰性-非常安全且可完全回收。它没有易燃成分，因为锂紧密结合，没有热失控的可能性，并且不需要通风或冷却。
它可以过度充电，压碎或燃烧，并提供更大的能量密度，而无需散热。这些特性使其非常适合许多应用，其中固定存储是最好的应用之一，因为LiFePo化学物质的能量密度不如eMobility应用中通常使用的化学物质那么高。
这些装置会吸收太阳能电池板中多余的电量，并在需要时在现场或电网上存储一段时间：
微电网容量
总而言之，太阳能系统的总生产能力为368 kW，现场的Capstone Microturbine的总产能为68 kW，而ReliON燃料电池蜂巢的最大输出功率为28 kW，这取决于储存的氢气量。系统最大总输出为461 kW。微电网系统使用复杂的光纤网络，该网络可实时监控微电网的每个组件，可通过农场的互联网连接对其进行远程监控。
典型的微电网系统设计用于最大负载的70–90％，但Stone Edge Farm最初旨在产生多余的电力，希望出口到Sonoma Power，因此，它建造的现场系统的能耗是峰值能耗的4倍。那个梦想没有实现，意外的转机带来了难得的机会，因为农场的用电量始终远远超过了需要。
氢电解
Stone Edge Farm农场还安装了氢气电解器，该电解器利用多余的电能从水中产生氢气。选择它是因为它可以以比电池更低的投资成本来大规模存储能量。当代替将电能存储为氢的方法减少发电时，将日光转变为便携式氢的能力成为一个值得讨论的问题。
氢电解槽就是一个计划如何计划自己产生100％的峰值需求的设施将不可避免地以过量生产告终的例子。随着安装的太阳能电池板成本的持续下降，这种情况将会越来越多，因为与从电网购买的一小部分电力相比，制造太阳能电池板的成本变得更低。
为了利用氢气作为发电来源，该农场安装了一组峰值功率为26 kW的Plug Power GenSure燃料电池。这是Stone Edge Farm的两个氢气系统的基本用例，因为与电池相比，它可以实现更低的成本，更大的电量存储。
便携式，可再生产生的氢气也为该站点带来了额外的收入。生产低碳燃料（如氢气）可为生产商提供低碳燃料抵销额度。这些信用可以出售或交易以获取额外的收入，就像多余的氢气一样。
Stone Edge Farm是未来微电网的一个例子，通过与上述供应商的合作以及许多其他供应商的伙伴关系，有助于解决将来可以更轻松地重新应用的问题。例如，SimpliPhi Power从Stone Edge Farm微电网中吸取了教训，正在开发“盒装微电网”产品，这将使客户更容易站立微电网，而不必自己一步一步地构建微电网。
根据我对Stone Edge Farm MicroGrid项目的项目经理兼总承包商Craig Wooster的采访，请继续关注我们在数篇文章中解压Stone Edge Farm微电网的过程。
