信息来源: 发布时间:2022年12月15日 16:39:25 浏览数量:0
党的二十大报告提出,加快规划建设新型能源体系。近年来,新能源电力的应用越来越广泛,逐渐形成新兴能源和电力市场。微电网技术的提出,更为高效利用新能源电力提供了重要的技术方向。
微电网(Micro-Grid)指由分布式电源、负荷、储能、变配电和控制系统构成的小型电力系统。
微电网,麻雀虽小,五脏俱全。它是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治电力系统,具备完整的发电、配电和用电功能,能够有效实现网内的能量优化。
微电网不是“迷你版大电网”!
微电网是相对传统大电网的一个概念,传统大电网主要是单向交互,电能从发电厂通过输电线路一层层地到达用户,微电网是双向交互的模式,可以就地发电、就地平衡,取得能源使用效率的最大化。
微电网在功能、结构和运行方式上与传统大电网存在较大区别:
微电网主要是以分布式电源为主、利用储能系统和控制装置进行调节来满足负荷需求。
微电网支持独立组网运行,在大电网发生故障时可以迅速切断与大电网的电气联系,依靠自身能力继续向重要负荷供电。
微电网的规划设计主要是根据综合用能、资源分布和现有网络状况,确定最优的系统建设方案,满足用电的经济性、可靠性和环保性要求。
因此,不论从节能环保还是降本增效的角度,微电网都提供了新的解决方案。
建设微电网,可以有效消纳新能源,解决各种分布式电源并网运行时的主要问题。
太阳能、风能等可再生能源发电具有较强的间歇性和随机性,受环境影响较大,经常出现电压和频率不稳定的情况,易对大电网造成严重冲击。现有研究表明,将分布式电源以微电网的形式接入到电网中并网运行,与大电网互为支撑,是发挥分布式电源效能的有效方式。
微电网与大电网是相辅相成的,尤其在大电网没有覆盖的地区可以发挥更大的作用,以弥补大电网的不足。
就近消纳,提高能源效率。微电网内部的电来自天然气、光伏及风电等分布式能源。一般情况下微电网的容量较小,电源较为分散且靠近负荷,可以实现分布式能源的就地消纳、就地平衡,同时也可以和大电网进行能量交换,互为辅助。
单点连接,减少对大电网冲击。微电网与电网系统之间电能交换,是通过微电网与电网系统的公共连接点连接,避免了多个分布式电源与电网系统直接连接。微电网主要用于区域内部的供电,不向外输送或输送很小的功率,对电网系统的影响可以忽略不计。
提高供电可靠性,解决电能需求。微电网采用先进的控制方式以及大量电力电子装置,将分布式电源、储能装置、可控负荷连接在一起,使得它对于电网系统成为一个可控负荷,并且可以施行并网和独立两种运行方式,充分维护了微电网和大电网的安全稳定运行。
按照是否与大电网连接,微电网可分为联网型微电网和独立型微电网。
联网型微电网一般情况下并网运行,依靠大电网稳定电压和频率,可以实现能量的双向交换。在大电网发生故障时,微电网又可切换为独立运行模式,保证对重要负荷的供电。
独立型微电网不与大电网相连,仅依靠自身的分布式电源和储能系统为负荷供电,通常需要利用内部的柴油发电机和储能系统等稳定电压和频率。
在现阶段,在大电网覆盖的经济发达地区,微电网的供电成本远高于大电网,缺乏经济性。尤其是并网型微电网,易被大电网替代,缺乏竞争力。但在大电网没有覆盖的地方,例如岛屿、偏远地区、城市周边、旅游景点等,微电网反而具有优势,因此迫切需要发展独立型微电网。
未来微电网将有很大发展空间。近几年,我国陆续出台了多项政策支持微电网行业发展,大力推动微电网工程建设。
目前,我国有200余个已经完工的微电网项目,在理论研究、实验室建设和示范工程建设方面都取得了一系列成果。其中,江苏大丰风电淡化海水微电网项目研发并应用了世界首台由大规模风力发电机进行直接供能的孤岛运行控制系统。
与此同时,我国分布式发电装机总量逐年递增,微电网市场增幅较大,预计未来市场规模会持续增加,有很大的发展空间。