7 观点呈现 微电网与多能互补的技术趋势
在能源的生产、运输和消费过程中,被浪费掉的电力才是最应该关注的部分。因此在未来的微电网设计中,首先应该考虑的是原有能源系统中有多少能效提升的可能,在规划新的电源和系统的时候也必须优先考虑能效提升后的转机需求,尽可能地降低系统的能源供应成本。
在目前各类微电网设计模型中,热电气多能互补模式是性价比最高的,没有之一。在当前的技术水平下,热电联产设备将成为微网系统的核心,同时在条件允许的地区,风电和光伏也将成为微网发电的重要组成部分。在美国的众多微电网项目实践中,热电联产通常占据80%的发电容量,风电和光伏承担剩下的20%。在未来,随着可再生能源发电成本的继续降低以及新技术的发展,可再生能源的发电占比还会继续提升。
可再生能源电力的优势自然是零排放的清洁电力,而且不需要额外构建燃料的运输渠道,缺点也十分明显,在缺乏足够的储能设备的情况下,能源供应的稳定性受到了很大的挑战。为了缓解微电网系统中由于风电和光伏的间歇性发电和负荷侧的波动,储能设备成为大多数微电网的标配。此处的储能设备不仅仅指代电池,还包括储热和储气等不同种类能源介质的储存。在电池作为大规模储能设备成本依然较高的情况下,其他类型的储能设备反而能够在多能互补的微电网项目中得到更多的应用。
目前,大多数微网项目的储能设备还是用于平滑用户负荷曲线、弥补日内和周内的发用电缺口。长期的季节性储能设备暂未有较好的整合方案。总体来看,微电网设计和规划必须全盘考虑当地的资源禀赋和用户的需求,以系统能源供应的安全性和可靠性为第一标准,在此基础上再考虑经济性和环境友好性。设计中不仅要考虑能源供需的平衡,还要考虑能够提供灵活性的设备与消耗灵活性的设备之间的平衡。
8 观点呈现 微电网运行的特点
微电网是规模较小的分散的独立系统,它将由分布式电源、储能装置、能量装换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统,是能够实现自我控制、保护和管理的自治系统,既可以与外部电网运行,也可以孤立运行。微电网本身可看做是小型的电力系统,具备完整的运输配电功能,可实现可再生能源的安全消纳。同时微电网本身还是一个典型的分布式发电功能系统,可通过能源之间的调度,提高终端能源的利用率。
微电网的特征是以分布式发电技术为基础,融合储能、控制和保护装置;接入的电压是配电网电压等级;能够在联网和孤岛两种模式运行;分布式电源之间有一定地理距离。
微网方式运行的优点有以下几个方面:
1.提高分布式电源的有效运行时间;
2.在电网灾变情况下为重要用户持续供电;
3.降低用户对传统电网供电可靠性的要求;
4.实现可再生能源综合优化利用;
5.微电网是能源互联网的重要组成部分和细胞结构。因此,发展微电网技术对经济与社会意义巨大。
9 观点呈现 微电网的作用
首先,微电网可以实现风、光等可再生分布式能源一体化并网,对无序接入分布式电源进行统一管控,提高电网接纳间歇性分布式电源的能力,解决规模光伏输出功率波动的问题,提升网内功率动态平衡能力。
第二,微电网通过协调控制,使微网内分布式电源通过有效配合来均衡负载、延缓电网升级、减小线路投资,解决因规模间歇性电源接入需要增加主网旋转备用容量的问题。
第三,微电网对内通过对不同类型分布式电源及负荷进行整合,对外可等效为一个可调度的单元,参与系统调峰,实现一定经济效益,提高大量分布式光伏接入的经济性。
第四,在用户端形成户用微电网,实现用户个性化、差异化服务,解决用户需求多样性的问题。
第五,以电为载体,形成微型的综合能源系统,实现多种能源联合优化运行。


