10 观点呈现 微电网是智能电网的重要组成
新时代对能源发展提出了清洁化、智能化、高效化以及安全可靠的要求,而随着可再生能源的大规模应用,互联网、物联网等信息技术的不断成熟,大力发展能源互联网成为不可逆转的趋势。和传统电网相比,微电网的最大特点是可以对分布式能源进行就地消化、就地平衡,同时也可以和大电网进行能量交换。正因如此,微电网被认为是智能电网领域的重要组成部分,在工商业区域、城市片区以及偏远地区有广泛的应用前景。随着分布式可再生能源储能微电网技术的进步、成本的降低、新型负荷的出现,结合售电侧改革,微电网将会有越来越多的电力市场份额。
当前我国新能源发展势头非常迅猛,按照规划,2050年风电和光伏的装机容量都将达到10亿千瓦。但与新能源发展相伴,弃风弃光现象非常严重。究其原因,是因为新能源发电具有不稳定性和间歇性,大规模开发和利用将使供需矛盾更加突出。从某种意义上说,储能技术应用的程度将决定新能源的发展水平。储能技术的发展,关键是电池技术的进步。可再生能源+储能”是新能源发展的必然选择,而储能应用场景的复杂性决定了储能电池技术的多元化发展方向。未来针对电力调峰储能的大容量电池和电力调频储能的大功率电池,还有待技术的创新突破。储能电池包括六大技术内涵,其中,电池材料是基础,但并不是储能电池技术研究的全部。
11 观点呈现 微电网的集成及运营管理
微电网有两种运行模式,第一种是并网模式,正常情况下微网与常规配电网并网运行,成为联网模式;第二种是孤岛模式,当检测到电网故障或电能质量不满足要求时,微电网将及时与电网断开而独立运行,成为孤岛模式。
在电网发生大扰动和故障时,微电网仍能保持对用户的供电能力,而不发生大面积停电事故;在自然灾害和极端气候条件下造成外力破坏的情况下仍能保证电网的安全运行;具有确保信息安全的能力和破解计算机病毒破坏的能力。
微电网具有实时、连续的安全评估和分析能力,强大的预警控制系统和预防控制能力,自动故障诊断、故障隔离和系统自我恢复的能力。微电网支持可再生能源的正确、合理的接入,适应分布式发电的发展趋势,能使需求侧供电的功能更加完善和提高,从而实现与用户的交互和高效互动,满足用户多样化的电力需求。
微电网支持电力市场和电力交易的有效开展,实现资源的合理配置,进一步降低电网损耗,提高能源利用效率,为用户提供可承受电价水平的电力供应。微电网实现了电网信息的高度集成和共享,采用统一的平台和模型,实现标准化和精细化管理。微电网可以进一步优化资产的利用,降低投资成本和运行维护成本。
12 观点呈现 分布式电源
各国分布式电源的发展是由其资源分布特点、政策激励和产业基础等决定。我国风能、太阳能资源主要富集在“三北”地区,主要以大规模发展为主,分布式开发条件不及欧美;天然气资源匮乏;小水电资源丰富,优于欧美。小水电、风电、生物质发电以及资源综合利用发电政策已较完备。光伏发电、天然气多联供政策相比欧美尚有欠缺。风电、光伏发电产业基础与国外相当,燃机产业基础与国外尚有差距。
分布式电源的大量接入会对现有配电网带来一系列挑战,穿透功率越大,挑战越大。建设坚强智能电网和发展电网友好型分布式电源技术是解决高穿透率分布式电源并网问题的关键。
13 观点呈现 微电网的核心技术
智能微电网的关键技术主要包含以下几点:
1.可再生能源发电技术。目前智能微电网主要以多种可再生能源为主,电源输入主要为光伏、风力、氢能、天然气、沼气等多种成熟发电技术。
2.储能关键技术。储能是微电网中不可缺少的一部分,它在微电网中能够起到削峰填谷的作用,极大地提高间歇式能源的利用效率。随着科技的不断发展,现在的储能主要有蓄电池储能、飞轮储能、超导磁储能、超级电容器储能,目前较为成熟的储能技术是铅酸蓄电池,但有寿命短和铅污染严重的问题。未来高储能、低成本,优质性能的石墨烯电池市场化将给储能行业带来春天。储能技术目前发展成本较高,世界各国都在攻关这项技术,但是都有一个共同目的,那就是实现“低成本+高储能”的目标。
3.智能微电网能量优化调度技术。与传统电网调度系统不同,智能微电网调度系统属于横向的多种能源互补的优化调度技术,可充分挖掘和利用不同能源直接的互补替代性,不仅可以实现热、电、冷的输出,同时可以实现光/电、热/冷、风/电、直/交流的能源交换。各类能源在源-储-荷各环节的分层实现有序梯级优化调度,达到能源利用效率最优。
4.智能微电网保护控制技术。智能微电网中有多个电源和多处负荷,负载的变化、电源的波动,都需要通过储能系统或外部电网进行调节控制。这些电源的调节、切换和控制就是由微网控制中心来完成的。微网控制中心除了监控每个新能源发电系统、储能系统和负载的电力参数、开关状态和电力质量与能量参数外,还要进行节能和电力质量的提高。


