微电网是将消费者连接到电力供应的小型电力网络。微电网可能有许多连接的分布式能源，例如太阳能电池阵列、风力涡轮机或燃料燃烧发电机，以产生：

电

用于储存电力的大型电池和电动汽车

用于监视和分发它的硬件和软件，以及

家庭、工业或办公楼等终端用户来消费它

微电网可以独立存在（“电表后面”），也可以连接到更大的电网（“电表前面”），但能够在停电的情况下保持电力流动。

微电网的发展

微电网并不是什么新鲜事。医院、军事基地、惩教设施、消防站和连锁杂货店经常安装微电网，以减少停电的可能性。

虽然2020 年80% 的微电网由化石燃料支持，但随着越来越多的组织优先考虑可再生能源，这一比例预计会下降。

为了实现碳中和，加利福尼亚州里士满的Kaiser Permanente 医疗中心于 2020 年实施了一个由可再生能源供电的微电网，取代了其柴油燃料备用电源系统。同样，2021 年 10 月，美国能源部爱达荷国家实验室启动了一项净零微电网计划，将清洁的可再生能源整合到现有和新开发的微电网中。

在过去十年中，风能、太阳能和电池技术的价格急剧下降，推动了微电网的发展。虽然“电表后”微电网（例如校园内的微电网）受政府监管较少，但“电表前”微电网与连接到电网的任何其他能源供应商一样，受相同的监管框架和公用事业委员会监督. 许多州仍在为“仪表前”微电网制定具体法规。

为了更好地将微电网整合到美国能源系统中，联邦能源监管委员会 (FERC) 于 2020 年发布了新法规，要求公用事业公司允许微电网像任何大型发电厂一样向电网提供能源。FERC 的2222 号令旨在“通过加强竞争、提高电网灵活性和弹性以及电力行业的更多创新来降低消费者的成本。”

微电网的成本和收益

用于校园、行业或整个社区的更大规模微电网的成本可能高达数百万美元，平均成本在 2.1 美元到 400 万美元之间。但较小规模的项目可能低至几百美元。

收益是否大于成本取决于最终用户的需求。对某些人来说，微电网就像保险单：如果幸运的话，他们永远不必使用它们。然而，对于其他人，他们可以提供将他们连接到外部世界的基本服务。以下是一些主要好处。

为发展中国家通电

全球有 7.7 亿人无法用上电。更重要的是，35 亿人没有可靠的电力供应，这对教育、互联网和其他形式的经济发展造成了障碍。这些人中的绝大多数生活在农村社区，在那里建设庞大的能源网络对于发展中经济体来说成本太高。

在发展中经济体 增加可靠电力的努力中，投资于太阳能驱动的微电网是越来越重要的一部分。微电网将帮助低收入和中等收入国家直接从没有或不可靠的电力跨越到清洁的可再生电力，而无需经过化石燃料阶段。

微电网可以是任何规模的，大到整个医疗中心，小到为马拉维的这个难民营提供照明。

阿什利库珀/盖蒂图片社

降低成本

与传统发电厂不同，微电网更靠近最终用户，向电网增加电力，而不会增加为客户建造输电线路所需的成本（和时间），从而降低所有电网客户的电力成本。微电网中的电池还可以在电价低时储存电力，在电价高时出售给电网——降低电网电力成本，为微电网赚取收入。

网格服务

对于大多数电力客户来说，微电网提供的安心可能是昂贵的。FERC 2222 号令允许微电网所有者向公用事业公司出售“电网服务”，从而收回建设微电网的部分成本。他们的大型电池可用于帮助稳定电网，确保电子以正确的频率和电压流动，比通常提供这些服务的大型发电厂更快、更灵活。

电网安全

电网运营商和立法者越来越关注对其电力系统的网络攻击——一种新的网络战形式。围绕微电网构建的更分散的电力网络提供了更高的安全性，使网络犯罪分子更难以仅使用少量电源就禁用整个电力网络。分散的游击队总是比无法移动的目标更难被击败。

气候适应力

分散的电网也能更好地抵御自然灾害。在澳大利亚内陆，丛林大火摧毁了全国 20% 的森林，农村社区已转向微电网以提高其恢复能力。在美国，自 2000 年以来，与天气相关的事件导致的重大停电增加了 67%，导致人们对微电网产生了更大的兴趣。2017 年，玛丽亚飓风摧毁了整个波多黎各岛的电力，波多黎各能源委员会要求采用微电网作为该岛电网重建的一部分。

如果电网在自然灾害期间被迫完全关闭， 微电网甚至可用于“黑启动”更大的电网。

飓风玛丽亚刺激了波多黎各微电网的发展。

alejandropphotography /盖蒂图片社

更快地采用清洁能源

根据大项目比小项目开发时间长的原则，微电网可以加速向清洁能源的过渡。由于占地面积更小，对环境的影响更小，微电网受到的法规和社区反对更少，从而加快了发展。社区或当地企业可以组建自己的电网并采用清洁能源，而无需等待公用事业规模的太阳能或风能项目上线。