宋宇澤+宋慶會
摘 要:本文從微電網概述、國外微電網發展現狀、我國微電網發展現狀等三個方面總結了微電網的發展現狀,并探討了我國未來微電網的發展方向,希望能通過幾個方面的調查和分析,了解未來微電網的發展趨勢,盡早實現新能源、多能源的替代與利用。
關鍵詞:微電網;概述;展望
中圖分類號:TM61 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)09-0163-01
為應對全球氣候變化,中國已向世界公布了自己的減排目標和計劃,為此,加快實現我國能源結構調整與轉型,發展包括可再生能源在內的新能源,已上升為國家戰略,可再生能源電力高比例接入電網成為必然趨勢。作為一種重要的技術解決方案,微電網(micro-grid)被提出用于解決可再生分布式能源的接入和管理問題。
1 微電網概述
微電網是一種由負荷和微電源共同組成的系統。它可同時提供電能和熱量。微電網內部的電源主要由電力電子器件負責能量的轉換,并提供必要的控制。微電網相對于大電網表現為單一的受控單元,并可同時滿足用戶對電能質量和供電安全方面的需求。當微電網與主網因為故障突然解列時,微電網還能夠維持對自身內部的電能供應,直到故障排除。
微電網主要具有以下特點:
1.1 獨立性
微電網是一個由多元件組成的小型獨立系統,能很好的操控,可以不受外界干擾單獨正常自控運行。
1.2 互動性
微電網運行控制在采集分布式單元信息的基礎上,實現了配電網、微電網、控制器間的互動通信。
1.3 多元性
微電源構成多元化,有熱電聯產燃氣輪機、柴油機等高效低污染電源及風力、光伏發電單元。負荷類型多元化,有敏感型、非敏感型,可控型、非可控型等。
2 國外微電網發展現狀
美國在世界微電網的研究和實踐中居于領先地位,擁有全球最多的微電網示范工程,數量超過200個,占全球微電網數量的50%左右。美國權威機構CERTS(Consortium for Electric Reliability Technology Solutions)最早提出微電網概念,CERTS在其微電網概念報告中,對微電網的主要思想和關鍵性技術問題進行了詳細的描述,引入了使用電力電子技術的控制方法并形成了特色的對等控制思想,具有代表性的工程有2001年威斯康星大學麥蒂遜分校微電網示范工程,2005年北部電力微電網第一示范工程等。
日本是亞洲研究和建設微電網較早的國家,日本擁有全球最多的海島獨立電網,因此發展集成可再生能源的海島微電網,替代成本高昂、污染嚴重的內燃機發電是日本微店發展的重要方向和特點。
歐洲1998年就開始對微電網開展系統的研發活動。目前歐盟在微電網分布式電源模型建立、本地黑啟動、基于代理的控制、孤島互聯等取得了一定的研究成果;相繼建設了一批微電網示范工程,例如希臘基斯諾斯島微電網示范工程、英國埃格島微電網示范工程。
3 我國微電網發展現狀
我國雖然在發展微電網方面起步較晚,但由于微電網正好能解決我國規模大電網規模過大、新能源整合效率低的問題,所以近年來國家相繼在這一領域投入大量精力。許多高校以及科研機構陸續加入研究分布式發電以及微電網技術的行列,其中含風力、光伏發電、儲能元件的多能源微電網系統的運行控制技術成為研究熱點?!?73”、“863”等國家科技項目開始大規模的推動微電網核心技術的開發與研究。浙江南麂島微電網工程想要解決海島電力供給難的問題,使得海島在能源方面規劃的更加合理,使其居民能夠放心安全的用電,吐魯番運用新能源來進行發電的這一微電網項目在我國已經正式開始進行了。
4 我國微電網發展展望
微電網是我國電力體制改革下鼓勵新能源發展、提高電力系統可靠性和促進節能減排的新業態。
2015年7月中國國家能源局發布《關于推進新能源微電網示范項目建設的指導意見》(以下簡稱《意見》),明確了我國微電網的主要發展方向。
(1)《意見》強調,新能源微電網代表了未來能源發展趨勢,是推進能源發展及經營管理方式變革的重要載體,是“互聯網+”在能源領域的創新性應用,對推進節能減排和實現能源可持續發展具有重要意義。新能源微電網是電網配售側向社會主體放開的一種具體方式,符合電力體制改革的方向,可為新能源創造巨大發展空間。
(2)《意見》明確,新能源微電網項目可依托已有配電網建設,也可結合新建配電網建設;可以是單個新能源微電網,也可以是某一區域內多個新能源微電網構成的微電網群。鼓勵在新能源微電網建設中,按照能源互聯網的理念,采用先進的互聯網及信息技術,實現能源生產和使用的智能化匹配及協同運行,以新業態方式參與電力市場,形成高效清潔的能源利用新載體。
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