美國普林斯頓大學(xué)的熱電站生產(chǎn)蒸汽，然后通過汽管隧道將蒸汽運(yùn)載至新澤西州校園的各處房屋建筑中。當(dāng)颶風(fēng)桑迪切斷了主電力網(wǎng)時(shí)，熱電站仍然燈火通明。
攝影：Christopher Lillja，普林斯頓大學(xué)設(shè)施組織 撰文：Wendy Koch
馬薩諸塞州劍橋市。石油的氣味彌漫在這片有幾十年歷史的發(fā)電廠中，這個(gè)發(fā)電廠位于一處離建筑師弗蘭克.蓋里建造的古怪、現(xiàn)代而又多彩的建筑幾個(gè)街區(qū)開外的地方。
麻省理工學(xué)院四層樓高的發(fā)電廠已經(jīng)削減了它的石油使用量，并且計(jì)劃完全不使用石油。到2020年，作為擴(kuò)張計(jì)劃的一部分，這里將依靠低污染天然氣替代石油來提供能源，僅在緊急情況下使用低硫原油。發(fā)電廠的目標(biāo)是在接下來的四分之一個(gè)世紀(jì)中能全面滿足校園中日益增長(zhǎng)的能源需求。
“我們將有能力控制電網(wǎng)，”麻省理工學(xué)院中央公用事業(yè)發(fā)電廠的Don Holmes說，該發(fā)電廠提供電力，供暖和供冷。“我們將新工廠看作是一座通往未來的橋梁。”
麻省理工學(xué)院并不是獨(dú)一家。有些世界頂尖的工程重地也使用了超高效的創(chuàng)新方法來生產(chǎn)他們自己的能源。去年時(shí)，幾家工程重地都公布了擴(kuò)展或建設(shè)新的校園發(fā)電廠的計(jì)劃，他們將沿用斯坦福大學(xué)最先進(jìn)的系統(tǒng)，基本上是使用太陽能，而非礦物燃料。
他們追求的是脫離中央電網(wǎng)自成一體的環(huán)保供電方式，因?yàn)橹醒腚娋W(wǎng)很容易受到極端天氣的侵害或是網(wǎng)絡(luò)攻擊。在高校長(zhǎng)期使用場(chǎng)內(nèi)電源發(fā)電廠的同時(shí)，他們也考慮了使用微電網(wǎng)，這是由于大風(fēng)暴會(huì)切斷一段時(shí)期的供電，影響到數(shù)百萬人，尤其是2012年的颶風(fēng)桑迪事件更激發(fā)了他們對(duì)微電網(wǎng)的興趣。
“現(xiàn)在高校中都有一股趨向回彈性的新興潮流，”麻省理工學(xué)院可持續(xù)性辦公室主任Julie Newman說道。她說麻省理工學(xué)院想加倍發(fā)電廠的容量，發(fā)電廠的擴(kuò)建會(huì)使學(xué)校能夠“抵擋任何發(fā)生在我們身邊的天災(zāi)人禍。”
麻省理工學(xué)院的中央公用事業(yè)發(fā)電廠為校園生產(chǎn)能源，這里有燃?xì)鉁u輪機(jī)和（圖中所示）冷凝器還有冷凍水管道。麻省理工學(xué)院正在擴(kuò)建它的熱電站，這樣它的燃?xì)鉁u輪機(jī)就能供應(yīng)校園所需的所有電力，供暖和供冷了。攝影：Wendy Koch，國家地理
當(dāng)颶風(fēng)桑迪切斷了大西洋中部部分地區(qū)的電力時(shí)，校園發(fā)電廠為大家?guī)砹斯饷鳌Ｔ谛聺晌髦荩樟炙诡D大學(xué)斷電20分鐘，直到它重獲了足夠的能源來重啟燃?xì)鉁u輪機(jī)。渦輪機(jī)保證了校園的燈光和供暖。同樣的，曼哈頓紐約大學(xué)的熱電站也在城市范圍大斷電的時(shí)候?yàn)樾@提供了部分電力。
所以高校已經(jīng)火力全開全力以赴了，而且有些高校還有政府支持。加利福尼亞州就為拉斯波西塔社區(qū)大學(xué)的微電網(wǎng)自動(dòng)化項(xiàng)目提供了資金，該項(xiàng)目旨在為集成太陽能構(gòu)畫出一個(gè)藍(lán)圖。
紐約州北部的聯(lián)合大學(xué)去年破土動(dòng)工建造了一個(gè)燃?xì)鉄犭娬荆?dāng)它在7月份上線時(shí)，人們都期望它能為校園供應(yīng)75%的電力和幾乎全部的供暖供冷。
微電網(wǎng)的大力推進(jìn)
“微電網(wǎng)是一種全球性現(xiàn)象，”Peter Asmus在Navigant Research咨詢公司最新報(bào)導(dǎo)的一篇微電網(wǎng)文章中寫道，他預(yù)測(cè)微電網(wǎng)的生產(chǎn)力會(huì)以大約20%的效率增長(zhǎng)。
“從歷史觀點(diǎn)上說，最大的微電網(wǎng)市場(chǎng)是高校和醫(yī)院，”主要研究分析師Asmus在一次采訪中說道。他在報(bào)告中期待校園和機(jī)構(gòu)微電網(wǎng)容量能有更大的增長(zhǎng)，從2015年的200兆瓦左右跨越到2024年超過1500兆瓦。
微電網(wǎng)的建立“很有彈性”，Asmus說自從它們能夠脫離中央電網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)后，它們有可能能抵制讓全城斷電的網(wǎng)絡(luò)攻擊。
事實(shí)上，著作了暢銷書《熄燈》的經(jīng)驗(yàn)豐富的新聞工作者Ted Koppel將微電網(wǎng)稱為最大程度降低潛在的網(wǎng)絡(luò)攻擊中央電網(wǎng)影響的“絕妙好計(jì)”。
關(guān)注網(wǎng)絡(luò)恐怖行動(dòng)的同時(shí)，高級(jí)研究分析師Meegan Kelly說“頻繁而持續(xù)”增加的電網(wǎng)故障也激發(fā)著高校自己生產(chǎn)更多電力。
“它們就像一個(gè)小小的城市”，美國理事會(huì)能量效率經(jīng)濟(jì)部門的智囊團(tuán)Kelly說。她說高校是開展微電網(wǎng)的最佳選擇，因?yàn)樗麄冇腥旌虻哪茉葱枨笠约伴L(zhǎng)期的投資者。
她還說一半是以天然氣為燃料的美國微電網(wǎng)可以變得非常節(jié)能，因?yàn)樵S多設(shè)備用一次燃料就可以產(chǎn)生兩種能源——電力和熱力。這些廢熱發(fā)電或是結(jié)合了供熱和發(fā)電（熱電聯(lián)供）的發(fā)電廠回收渦輪機(jī)的廢熱，用蒸汽來供暖和供冷，而廢熱在常規(guī)電廠就會(huì)白白浪費(fèi)掉。
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