救灾应急神器：移动式纳米电网问世了
全球气候变化导致各类灾害发生，当飓风或特大洪水等各类灾难发生而导致停电时，一种基于化石燃料的纳米电网通常可以起到暂时缓解作用。
纳米电网是小型的微电网，通常用于一栋建筑或单个负载的供电。一家名为Navigant，专门开展纳米电网研究的知名机构，曾出版的《纳米电网：并网和孤岛运行，住宅和移动分布网络：全球市场分析和预测报告》中表示，纳米电网在网络连接方式等方面与现有的微电网有本质性不同，其技术复杂度相比微电网和主干电网也较为简单，预计在智能建筑和智能交通等领域将会得到技术供应商和投资商大量的资金支持。
此外，由于纳米电网供电范围一般限制在单一的建筑或负载，因此在某些禁止横跨公路、铁路架设电力线以及禁止与主干电网相连接的供电场合应用具有明显的优势。
近日，美国密歇根州一家能源系统公司SesameSolar（芝麻太阳能公司）推出了全球首个100%利用可再生能源的移动式纳米电网。此前，大多数像这样的移动设备都由柴油驱动，但芝麻公司的设备中配备了太阳能电池板、电池储能系统以及电解水制氢设备，不仅可以自由选择尺寸进行模块化定制，还能够轻松搬运至任意场所，为偏远落后的离网地区用电开拓出一个全新的解决方案。
SesameSolar创始人劳伦·弗拉纳根在经历2005年8月美国东南部卡特里娜飓风袭击后，决定打造一种可在飓风、风暴和其他紧急情况下快速轻松部署的100%可再生能源选择。另一个目标是提供基本服务——5G 无线、清洁水、电动汽车充电和储存药品的冰箱。
来源：MICROGRID KNOWLEDGE
事实上，近年来，电力行业一直在寻求充分利用分布式发电，更高效、更可靠、更具经济性的小微型电网异军突起，成为实现自由供电的优势选项。
SesameSolar公司推出的纳米电网到底是怎么实现供电的？商业前景如何？《环球零碳》来一探究竟。
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只要15分钟，即可拥有宝藏服务的芝麻太阳能
据说，芝麻太阳能公司名字的灵感是基于纳米网格的开放能力，在每一侧和屋顶上都可以看到可伸缩的太阳能光伏板。
就像是，只要我们说“芝麻开门”， 芝麻太阳能的所有宝藏就在里面。打开之后，它不仅能拥有屋顶太阳能，还有带太阳能电池板的内墙。它全部折叠回拖车或容器中，还能提供更多的太阳能空间。
来源：CNBC
目前，SesameSolar公司的纳米电网被部署在多米尼加岛上，为医疗设施提供备份。另外，也可用于帮助社区成员在紧急情况下保持联系。如果停电，纳米电网将被放置在公园或社区中心，为居民提供一个给手机充电的地方。对于当地互联网提供商来说，SesameSolar已经建立了危机应对中心。
值得一提的是，在15分钟内，任何人都只要按下一个按钮，就能使用太阳能并拥有电，这完全避免了对地面安装和连接的需要。任何人都可以在任何地方做这件事。
纳米电网的设计旨在快速启动并发电，可以通过串联拖车或平板拖车运输，或通过直升机在集装箱中运输。Sesame Solar的计划是使用电动卡车——福特 Lightning F-150或 Rivian 电动卡车——以确保运营 100% 可再生，它们可以用纳米网格上的充电器充电。
未来，纳米网格还将包括一个5G无线网络，该网络将通过本地蜂窝塔连接，并允许20或30人同时访问它。另外，1.5kW到2kW的小型风力涡轮机可以添加到纳米电网中。
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绿色氢和太阳能的协同供电
Sesame Solar公司的这种移动式纳米电网还将添加绿色氢，这是使用可再生能源生产的氢气。但这种方式也面临着许多挑战。绿色氢气通常部署在固定位置，高压储存，难以运输。目前公司开发了一种移动解决方案，包括太阳能和存储，并通过电解在纳米网格内产生绿色氢。
据创始人弗拉纳根介绍，在移动式纳米电网的网格中，氢气以低压储存——低于气溶胶罐的压力——并且可以安全运输。该公司还设计了一个创建绿色能源循环的能源管理系统。有了这个系统，太阳能为电池充电，当电池电量下降到35%时，绿色氢气就会发挥作用。另外，氢气是在消耗的同时产生的。
来源：New Atlas
当电池充电时，氢气操作可以关闭。“你可以制造氢气或停止它并切换到太阳能模式。你可以无休止地来回走动，你只需要阳光和水，”弗拉纳根表示。有了阳光和水，纳米电网可以提供数天和数周的离网电力。纳米网格通常包括7天的电解水，但当这些水用完时，这些装置还包括水过滤系统，可以清洁任何可用的水，使其适合电解。但如果有足够的太阳能，可能就没有必要制造额外的绿色氢了。
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偏远地区更适用小型微电网
一般情况下，移动式纳米电网的长度从10英尺到40英尺不等，几乎可以由任何动力驱动，从叉车到货运飞机到直升机，这使它们非常适合应急响应。它还可以为电动自行车和滑板车充电。
SesameSolar公司表示，其纳米电网的理想用例包括医疗响应、应急响应、电动汽车充电，以及在停电情况下为水净化供电。目前，将以10万至30万美元的价格出售该产品，其客户已经包括美国空军，以及有线电视提供商。
事实上，这种类型的小微型电网特别适用于不便建设大规模电网的偏远地区。今年6月底，印度塔塔电力宣布，将为印度农村地区部署1000个微电网，均采用太阳能发电，将建在村庄旁边的农田里，其中包括柴油发电机电池和装有蓄电池和自动远程监控系统的设备。
可再生能源市场研究和咨询公司Infinergia指出，基于人口密度、服务水平以及电网连接距离等因素，小型、独立电网最具优势，供电服务质量可比肩延伸电网，但部署成本又低于延伸电网。过去几年,肯尼亚、尼日利亚等8个非洲国家，先后发布了超过75个小型电网的项目招标公告，同时还为小型电网的发展制定了许多优惠政策，包括上网电价、补贴等。
Infinergia公司高级顾问BaptistePosseme表示:“我们认为，小微型电网市场未来的年均增长率将达到20%，发展潜力巨大。”
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参考资料：
<1>http://www.chinasmartgrid.com.cn/news/20220707/643316.shtml
<2>https://microgridknowledge.com/mobile-nanogrid-sesame-solar/
<3>https://power.in-en.com/html/power-2409233.shtml
<4>https://microgridknowledge.com/mobile-nanogrid-sesame-solar/
<5>https://www.smart-energy.com/industry-sectors/distributed-generation/mobile-renewable-nanogrid-debuts-in-us/
来源：环球零碳