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一个阶梯上每个节点的小水电站和湖，能与其他节点连接，以满足能源需求，并提供可分配的能源储存。
（图片来源：Natel能源公司）
一家位于加利福尼亚的能源公司Natel正在努力开发一种新的水力发电方法，以解决在水力发电部署中出现的主要问题之一——对自然水流的影响。
当然，如果减少环境影响的策略不够经济，那么这些努力是不能实际应用的。该公司十分希望减小对环境的影响，在理想情况下对为恢复和保护当地的生态系统作出贡献。
为了应对这一挑战，美国国家可再生能源实验室（NREL）帮助Natel重新思考水力发电店的部署。NREL前研发工程师Michael Craig、NREL水电技术经理Greg Stark与Natel 的CEO Gia Schneider和同事们合作，构建了能权衡收入和下游水流影响的一系列类阶梯式小水电站模型。模型中共包含了36个系统，是基于尽可能保留河流水流、鱼类、沉积物和人类的联系设计的。NREL的分析说明，如果通过协调的方式控制系统，其对自然水流的影响可以忽略。
“NREL通过建立一个模型，帮助我们量化和理解如何权衡收益和对下游流量的影响，并在经济和生态可持续性两方面都发挥作用，”Schneider说，“这项工作证明，为达到环境要求而做出的改变对所带来的收入减少很小，少于4%。”
当大规模使用，特别是与其他可再生能源和能量存储方式结合后，可持续的分布式水电装置能提供许多有经济价值的生态系统服务。 （图片来源：Natel能源公司）
从NREL分析中获得的见解也促使Natel将新的水电项目与大型虚拟电厂（VPPs）结合。而分布式能源管理、微电网和电池方面的进步，也使得这些水电虚拟电厂能在环境影响最小且无碳排放的情况下提供可靠的电力服务。
通过使用现代电力电子和控制技术，在阶梯每个节点上的小电站和湖能与其他节点相连以满足能源需求。这种灵活性使带有可调节能量存储的发电厂产生稳定的可再生能源，也能让操作者向电网中加入更多样化的可再生能源，比如说风能和太阳能。
（图片来源：Pixabay）
除了能保护自然的河流流量，这些装置还能帮助重新连接洪灾区的河流，恢复栖息地和河流生物的多样性，减轻洪水泛滥，并增加地下水补给。
“Natel提供软硬件解决方案，旨在缓解气候变化，增强气候适应能力，并最终开发出100％可再生能源的电网，” Schneider说“我们与NREL所做的工作使我们能够在电网层面上进一步推进分布式可持续水电。”
翻译：王嘉钰
审校：汪茹
引进来源：美国国家可再生能源实验室
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