礦場、工業(yè)設(shè)施和軍事前線作戰(zhàn)基地有什么共同之處?它們都位于偏遠(yuǎn)地區(qū)，需要穩(wěn)定的電力供應(yīng)。落基山研究所和碳作戰(zhàn)室(Carbon War Room)最近發(fā)布了微電網(wǎng)案例集：可再生能源微電網(wǎng)：全球各地島嶼和偏遠(yuǎn)地區(qū)的電力系統(tǒng)檔案。該案例集研究了世界各地10個(gè)曾完全依靠石油燃料發(fā)電，而如今已經(jīng)發(fā)展大規(guī)模可再生能源發(fā)電的海島或偏遠(yuǎn)地區(qū)微電網(wǎng)案例。這些地區(qū)現(xiàn)在已越來越依靠各種可再生能源發(fā)電和儲(chǔ)能技術(shù)，并不斷提高能源的使用效率。這些海島不但降低了電網(wǎng)運(yùn)營成本和對進(jìn)口燃料的依賴，還建立了更加清潔的電力系統(tǒng)。這些地區(qū)在向可再生能源微電網(wǎng)的轉(zhuǎn)型過程中所學(xué)到的很多經(jīng)驗(yàn)對礦場、工業(yè)設(shè)施和軍事前線作戰(zhàn)基地有借鑒意義。

礦場中的可再生能源

與海島和許多偏遠(yuǎn)地區(qū)相似，很多礦場都使用了不與任何配電網(wǎng)相連的微電網(wǎng)。礦場運(yùn)行所需的所有電力必須依靠現(xiàn)場高效和穩(wěn)定的發(fā)電設(shè)備。傳統(tǒng)情況下礦場都是使用像柴油發(fā)電機(jī)組這種石油燃料進(jìn)行發(fā)電，但礦場在利用可再生能源方面也具備極大的潛力。

位于加拿大北領(lǐng)地的戴維科鉆石礦場就是這樣一個(gè)例子。在2012年以前，作為該礦場唯一發(fā)電原料的柴油，必須通過卡車或飛機(jī)運(yùn)送到該礦區(qū)。如今，該礦場安裝了4臺(tái)總裝機(jī)容量為9.2 MW的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，可以滿足礦場年用電量的11%。這些新安裝的風(fēng)力發(fā)電機(jī)意味著礦場每年可以減少75輛奔波在冬季結(jié)冰道路上的貨車的柴油荷載。

被收錄在可再生能源微電網(wǎng)案例集中的南極考察站莫森站，和戴維科礦場遇到過相似的安裝難題。偏遠(yuǎn)的地理位置和寒冷的氣候條件，對發(fā)電風(fēng)機(jī)部件的運(yùn)輸和安裝都有特別要求，此外還要保證發(fā)電機(jī)組安裝后的正常運(yùn)行和維護(hù)。這兩個(gè)項(xiàng)目目前都已減少了對燃料運(yùn)輸?shù)囊蕾嚕⒗卯?dāng)?shù)仫L(fēng)電完成了研究和礦場的運(yùn)行任務(wù)。

落基山研究所和碳作戰(zhàn)室(Carbon War Room)共同發(fā)起了一項(xiàng)名為礦場陽光的倡議，該倡議呼吁全球各地的礦場都積極研究類似的轉(zhuǎn)型案例，盡可能利用當(dāng)?shù)刭Y源和可再生能源微電網(wǎng)。

利用能效技術(shù)和可再生能源為工業(yè)設(shè)施提供可靠電力供應(yīng)

許多工業(yè)設(shè)施會(huì)與大型電網(wǎng)系統(tǒng)相連，為了保證正常運(yùn)轉(zhuǎn)，這些設(shè)施對電力供應(yīng)的可靠性和質(zhì)量具有特別嚴(yán)格的要求。同樣，為海島或偏遠(yuǎn)地區(qū)居民和商業(yè)用戶提供穩(wěn)定的電力供應(yīng)也需要高度穩(wěn)定的電力系統(tǒng)。許多海島都以旅游業(yè)為主要經(jīng)濟(jì)支柱，因此，保障游客享受穩(wěn)定的照明和空調(diào)服務(wù)對旅游產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展至關(guān)重要。

一些工業(yè)設(shè)施如今也開始像海島和偏遠(yuǎn)地區(qū)那樣尋求發(fā)展能效技術(shù)和可再生能源，并保障穩(wěn)定的電力供應(yīng)。德克薩斯州理查德森市的德州儀器(TI)工廠就是這樣一個(gè)案例。該廠是第一個(gè)獲得LEED認(rèn)證的晶片制造工廠。該工廠在設(shè)計(jì)、施工以及使用階段中，都盡力挖掘各種提高能效的機(jī)會(huì)。通過降低工廠運(yùn)行系統(tǒng)的用能需求降低了整體電力需求。與此同時(shí)節(jié)約了大筆成本。

在可再生能源微電網(wǎng)案例集中，落基山研究所還收錄了兩個(gè)類似的能效案例：Marble Bar和Nullagine。這兩個(gè)澳大利亞偏遠(yuǎn)村鎮(zhèn)運(yùn)用能效技術(shù)首先降低了總體用能需求，為使用更多可再生能源電力創(chuàng)造了有利條件。

可再生能源在軍事前線作戰(zhàn)基地節(jié)約燃料，挽救生命

前線作戰(zhàn)基地是美國軍方在其它國家為執(zhí)行軍事任務(wù)而建造的永久性或臨時(shí)性基地。這類基地一般都不會(huì)與大型電網(wǎng)相連，所以它們需要依靠當(dāng)?shù)氐陌l(fā)電資源供應(yīng)電力。由于基地可能是臨時(shí)性建筑，因此設(shè)備的方便運(yùn)輸非常重要。此外，軍事微電網(wǎng)對電力的穩(wěn)定性要求極高，基地電力設(shè)備的持續(xù)運(yùn)行關(guān)系到眾多軍人的生命安全。盡可能降低對燃料的需求也非常關(guān)鍵，因?yàn)橄蚯熬€作戰(zhàn)基地運(yùn)送燃料的成本高達(dá)每加侖400美元，而且相當(dāng)危險(xiǎn)。在2007年與伊拉克和阿富汗的戰(zhàn)爭中，平均每24次燃料護(hù)送任務(wù)就會(huì)造成一名士兵死亡。

各種軍事機(jī)構(gòu)都在研究可用于前線作戰(zhàn)基地的能效技術(shù)和可再生能源，從而在滿足其用電需求的前提下降低對傳統(tǒng)燃料的依賴，從而降低相關(guān)成本和風(fēng)險(xiǎn)。例如，美國海軍陸戰(zhàn)隊(duì)意識(shí)到通過使用可再生能源縮減前線作戰(zhàn)基地所需補(bǔ)給護(hù)衛(wèi)隊(duì)的數(shù)量的潛力。這不僅會(huì)讓每個(gè)作戰(zhàn)基地受益，還能夠降低美軍整體的石油消耗。要知道美國軍方是世界上最大的能源和石油消費(fèi)者。

可再生能源微電網(wǎng)案例集中所研究的許多區(qū)域都會(huì)遇到相似情況，即使用進(jìn)口燃料發(fā)電的成本非常高。例如，在福克蘭群島，風(fēng)力發(fā)電使該島每年對發(fā)電用柴油的需求量降低了140萬升。對于島上的居民來說，節(jié)省燃料費(fèi)用所帶來的好處就是電費(fèi)下降。而對于軍事前線作戰(zhàn)基地而言，減少對柴油燃料的依賴就意味著更少的燃料護(hù)衛(wèi)隊(duì)，不僅節(jié)約了成本，而且挽救了生命。

我們的案例集中收錄的各種案例都證明，能源轉(zhuǎn)型在全球各地，像礦場、工業(yè)設(shè)施和軍事前線作戰(zhàn)基地等設(shè)施都極具潛力。此外，落基山研究所和碳作戰(zhàn)室團(tuán)隊(duì)研究的海島項(xiàng)目正在為這些設(shè)施大量使用可再生能源設(shè)計(jì)方案，并將以洲為范圍提供關(guān)于轉(zhuǎn)型的研究細(xì)節(jié)。想要了解更多我們所研究的10個(gè)從化石能源向可再生能源微電網(wǎng)轉(zhuǎn)型的案例，請下載我們近期出版的可再生能源微電網(wǎng)：全球各地島嶼和偏遠(yuǎn)地區(qū)電力檔案。