梯级每个节点的小水电站和池塘可以与其他节点协同管理，以满足能源需求并提供可调度的能量存储。信贷:纳特能源公司加州的一家公司纳特能源公司正在努力开发一种低水头、低影响的水力发电方法，以解决新部署的一个主要问题——对自然溪流的影响。当然，如果环境缓解战略消耗了太多的收入，那么这种努力是没有希望的。与此同时，该公司热衷于将环境影响降至最低，并在理想情况下为恢复和保护当地生态系统做出贡献。
为了应对这一挑战，国家可再生能源实验室(NREL)帮助纳特重新思考水电。前NREL研究工程师迈克尔·克雷格和NREL水电技术经理格雷格·斯塔克与纳特首席执行官吉亚·施耐德和她的同事一起调查了一系列假设的小型级联水电装置的收入和下游流量权衡。这个由36个设施组成的系统旨在保持河流对水、鱼、沉积物和人类的连通性。NREL的分析表明，如果以协调的方式控制系统，对自然水流的影响可以忽略不计。
施耐德说:“NREL通过建立一个模型，帮助我们量化和理解收入和下游流量影响之间的权衡，在经济和生态可持续性这两个方面都动了针。“这项工作表明，实现我们的环境目标所需的运营变革带来的收入减少很小，不到4%。”
大规模使用，尤其是与其他可再生能源和存储策略相结合时，可持续的分布式水电设施可提供许多具有经济价值的生态系统服务。功劳:Natel Energy Inc .从NREL的分析中获得的见解也促使Natel考虑将新的水电项目合并成更大的虚拟发电厂(VPP)。通过利用分布式能源管理、微电网和电池方面的进步，这些水力发电VPP能够以最小的环境影响和无碳排放提供电网可靠性服务。
有了现代电力电子设备和控制装置，级联中每个节点的小型工厂和池塘可以与其他节点协同管理，以满足能源需求。这种灵活性使电厂能够利用可调度的能量存储生产可靠的可再生能源，并使系统运营商能够将风能和太阳能等可变性更大、灵活性更低的可再生能源整合到电网中。
除了保护自然河流，这些设施还有助于将河流重新连接到洪泛区，恢复栖息地和河流生物多样性，减轻洪水，并加强地下水补给。
施耐德说:“Natel提供硬件和软件解决方案，旨在缓解气候变化，建立气候复原力，并最终开发100%可再生能源电网。“我们与NREL的合作使我们能够进一步推进电网规模的分布式可持续水电。”
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