这是美国东北部的季节停电．恶劣的天气造成大面积的电力损坏飓风桑迪期间的电力系统2011年10月，早雪造成了严重问题。自这些事件以来，电网恢复力和停电的缓解一直是重要的主题。忧思科学188金宝博家联盟(Union of Concerned Scientists)刚刚发布了一份报告，记录了东海岸和墨西哥湾沿岸的电力基础设施如何高度暴露在今天大风暴造成的风暴潮和沿海洪水中，以及气候变化导致的海平面上升意味着风暴造成停电的风险也在上升。
在飓风桑迪期间，纽约大学朗格尼医疗中心断电，备用发电机失灵，迫使数百名患者撤离和重新安置。图片来源:Mark Hanrahan
停电的重大影响正在推动人们的兴趣和技术创新，以可持续的方式提供电力，即使在电网受损的情况下。一种越来越受欢迎且越来越具有成本效益的方法是将太阳能和存储结合起来，以提供这种额外的可靠性。虽然创建冗余电力供应是一项昂贵的事业，但为可靠性而构建的微电网可能是为配电系统部署储能的关键步骤。
混合电网，就像混合动力汽车
我之前描述过博客与为混合动力或全电动汽车添加电池相比，为一个家庭或一组建筑物供电的微电网更加复杂。继续把汽车比喻为电力系统的弹性，每辆车都有一个电池来启动汽车，支持电子设备。电池在汽车运行中起着虽小但重要的作用。在一所房子里，这个类比可能是手电筒、手机和笔记本电脑中的电池。如果附近地区的主要电力供应中断，这些设备只能在有限的时间内以有限的方式工作。
混合动力汽车的动力传动系统装有更大的电池，为主要的汽油发动机提供额外的动力。在我家，在75万另外，一组太阳能电池板提供额外的电力，以补充中央电网的主要供应。就像最初的混合动力汽车不是纯电动模式一样，当电网故障时，补充的电力不会让我的房子靠太阳能供电。
为房子设置微电网，或在电网中断时运行的小型建筑园区，需要更多的规划。就像我们在全电动汽车开始流行之前看到的混合动力汽车的更早和更广泛的使用一样，建立一个使用太阳能+存储的微电网必须克服障碍。
太阳能有优势
使用太阳能+储能的备用电力系统的优势来自于太阳能相对于柴油或汽油的优势。
首先，燃料供应存在挑战。“桑迪”过后，紧急发电机的燃料供应不足。这场灾难同时打击了很多人，运送燃料的承包商无法满足需求。风暴造成的破坏淹没了燃料箱，干扰了燃料的输送，甚至连运送散装燃料的船只也无法进入港口。据报道,在50%的柴油发电机在桑迪风暴期间未能启动。
其次，因为运行太阳能电池板的边际成本和污染为零(不像柴油发电机)，所以这些设备可以每天使用。使用太阳能或太阳能+储能所节省的能源成本可以支付这些设备的费用。清洁能源集团最近发布了一份这方面的研究他说，对于安装了太阳能+储能系统的公寓楼来说，这种弹性的好处是免费或近乎免费的。
在这些例子中，建筑仍然与更广泛的电网相连，并通过收集基于电网的收入流来摊销他们的投资。当中央电网崩溃时，这些建筑将依靠专门的逆变器和能量存储来促进与主电网的“隔离”或平行运行。
在电网仍在运行的情况下，每天使用太阳能+储能的方法使其与众不同，并为更广泛地采用太阳能+储能和增强弹性的微电网提供了一条途径。
不过，也有一些复杂的情况
这一切变得棘手的地方是设计如何在紧急情况下分配有限的电力供应。微电网必须包含足够的能源供应，以满足该电网的需求。当一所房子使用应急发电机时，有一部分选定的电路和用途将由应急发电机供电。太阳能+储能的安排也是如此。对于支持消防站或水厂的微电网以及作为紧急避难所的邻近城镇建筑也是如此。
为了使基于太阳能的微电网更加普及，非营利组织清洁联盟(Clean Coalition)正在为具体项目提供教育和工程设计，这些项目将成为增强弹性、增加可再生能源使用以及加快在配电系统中采用储能技术的典范。作为这些幻灯片举例来说，微电网的部署需要所有者确定微电网的目标和范围，并定义需要包括哪些额外资产，然后设计经济和功能部署。清洁联盟寻求标准化和简化微电网部署。
我们正处于微电网发展可以为社区提供电网弹性的阶段，但微电网部署并不是那么容易，我们可以说弹性是最重要的“杀手锏”solar-plus-storage。