如果德國想在2050年前實現將可再生能源發電比例提高至80%的目標，它就必須借助系統性的解決方案。一個以西門子為核心的研發網絡正在開發的微電網或許可以提供一個可能性。如今，西門子從這個項目中汲取的經驗將有望轉化為經濟效益。為此，公司還出資成立了egrid合資企業。

德國正全力推進向可再生能源經濟的轉型。目前，可再生能源占德國能源構成的比重已達25%左右。然而，如果德國想實現在2050年前將可再生能源發電比例提高至80%的能源轉型目標，它將需要向電網輸送更多利用可再生能源生產的電力。

時至今日，德國可再生能源發電設施的裝機容量已接近當前電網所能承受的極限。基于此，政府需要建設智能電網，確保即使可再生能源的發電量隨天氣而波動，分布式發電系統也能持續不斷地為電力用戶提供充足的電力。與現有電網不同的是，智能電網能在配電的同時平衡發電與用電，且其調控范圍還將直達最終用電環節。

為保證這種方法的有效性，在2011年到2013年間，西門子領導的一個研究小組在德國南部Allg?u地區的Wildpoldsried，建造了一個智能電網并進行了測試。這一項目是德國IRENE（可再生能源與電動交通集成）計劃的一部分。Michael Metzger博士是西門子在IRENE研究網絡中的項目經理。他解釋說，Wildpoldsried是這個計劃的理想啟動地點。他表示：“早在2010年，Wildpoldsried利用風電、太陽能發電和生物質發電設施生產的電能就已達到其用電量的兩倍左右了。換句話說，它已經展示了一些我們希望未來在整個德國能夠看到的圖景。”

Wildpoldsried的居民也是這個研究項目的受益者。2016年，他們自己的發電量已達到其自身用電量的五倍以上，大大超過了高峰時段的需求量。

項目一個接著一個

IRENE項目已于2013年底圓滿結束。事實證明，這個智能電網能夠靈活地平衡社區內波動的電能供應和用電需求以維持電網穩定。要實現這一點，專家們借助了許多先進的技術和產品，這其中就有兩個可控的配電變壓器和一個蓄電池組裝置。社區的智能電網還配備了復雜的測量系統、先進的通信基礎設施以及分布式可再生能源發電系統（如光伏和沼氣發電單元）。

在項目中，科研合作伙伴與Wildpoldsried的居民都是受益者。有了智能電網，如今，Wildpoldsried的發電量已達到其居民用電量的五倍以上，大大超過了高峰時段的需求量。

這樣一來，IRENE項目的合作伙伴便能創造出理想的技術條件以開展后續研究計劃，并朝著實現德國2050年能源轉型的目標逐步邁進。2014年7月，預計為期三年的IREN2計劃正式啟動。

德國亞琛工業大學的Torsten Sowa在談到IREN2項目的背景時表示：“如果自2050年起，五分之四的電能將來自可再生能源而非常規電廠，那么就當前的技術水平而言，我們仍面臨著一個重大挑戰。因為當前使用的可再生能源的能源系統尚不能提供所謂的系統服務，例如提供無功功率以維持疊加電網的電壓。換句話說，要想實現2050年的目標，我們需要新型解決方案。”

在Wildpoldsried，西門子安裝了一臺調壓變壓器以消除電壓波動的影響。這種裝置在高壓電網中較為常見，但其在本地中壓網絡中的使用卻是一個新嘗試。

取代常規電廠

于是，IREN2計劃應運而生。該計劃由德國經濟和能源部出資開展，為期三年，其目標是使用分布式發電系統和組件（如蓄電池設備、熱電聯產電廠、沼氣發電單元和柴油發電機等）來改造Allg?u地區現有的電網，使之能夠提供常規電廠如今提供的系統服務。

從紅色到綠色到藍色：IREN2項目的研究人員將逐步在Wilpoldsried擴展其測試電網。

IREN2項目提供了科學研究以及實際測試自主獨立網絡和拓撲電廠的優化運行的機會。研究人員對新型網絡結構及其管理進行研究，以期從技術和經濟上找到優化包含分布式發電設施和附加組件的電力系統的方法。

將研究成果轉化為經濟效益

現在，西門子專家計劃與Allg?uer überlandwerk合作將研究成果轉化為經濟效益。為此，Allg?uer überlandwerk成立了egrid公司。2017年5月，西門子獲得了egrid公司49%的股份。

這家合資企業向配電網運營商提供關于智能電網如何在可再生能源占比很高的情況下進行擴展的相關建議。在談到應避免不必要的電網擴展時，Metzger表示：“我們可以為項目加入更多‘智能’，而非僅僅增添磚瓦。”這一點的實現要歸功于西門子專家從IRENE計劃中歸納出來的優化配電網規劃標準。

公用設施、市政府和工業企業是egrid公司的首批客戶之一。西門子能源管理集團電力技術國際業務部負責人Michael Schneider解釋道：“我們面向分布式供電和儲能的解決方案是源于實際的實用解決方案，這將讓我們的客戶受益匪淺。通過這種方式，我們正與Allg?uer überlandwerk一起積極支持新的能源政策。”現在，egrid不僅是一家脫胎于研究項目的合資企業，它還帶來了經濟效益——egrid將助力新的能源政策的落實。