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借鉴日本 我国的微电网应该如何发展?

核心提示: 在全球气候变化的压力下,我国能源消费结构正逐步向清洁化转型。以光伏、风电为代表的新能源产业风生水起,作为解决可再生分布式能源接入和管理问题的重要技术方案,那么这就涉及微电网,那么我们国家的微电网应该怎么发展呢?

4月8日,元器件交易网讯,在全球气候变化的压力下,我国能源消费结构正逐步向清洁化转型。以光伏、风电为代表的新能源产业风生水起,作为解决可再生分布式能源接入和管理问题的重要技术方案,那么这就涉及微电网,那么我们国家的微电网应该怎么发展呢?

微电网(Micro-Grid)也译为微网,是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统。微电网的提出旨在实现分布式电源的灵活、高效应用,解决数量庞大、形式多样的分布式电源并网问题。

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借鉴日本 我国的微电网应该如何发展?

日本的微电网

有了福岛核泄漏事件,日本的能源战略提出把安全(safety)放在第一位,既“3E+S”组合,而且发起了对电力系统的改革,实行发电与配送电的分离,实现能源种类的分散化与结构的合理化。这其中,大力发展微电网与分布式多能互补成为了一项重要的国策。

日本是亚洲研究和建设微电网较早的国家,自2003年开始,日本新能源与工业技术发展组织就协调高校、科研机构和企业先后在八户市、爱知县、京都市和仙台市等多地区建设了微电网示范工程,研究、验证了一批微电网关键技术,其发展目标主要定位于能源供给多样化、减少污染、满足用户的个性化电力需求。日本采用的微电网结构如图所示

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借鉴日本 我国的微电网应该如何发展?

日本微电网的架构允许燃气轮机等旋转发电设备直接接入到微电网同步运行,目前,日本的微电网研究集中在负荷跟踪能力、电能质量监控、电力供需平衡、经济调度以及孤岛稳定运行等方面。日本的微电网采用主从控制结构,通过顶层能量管理系统统一对网内的分布式电源进行管理和调度,保证为电网的暂态功率平衡,抑制对主网的影响。

2017年,日本政府投资330多亿美元,打造多个智能防灾小镇。其主要依靠太阳能发电,镇上的灾害公营住宅、集合住宅的屋顶覆盖着太阳能发电板,还建有大型的太阳能发电板集中池,每天能够产生约400千瓦时的电力。

小镇配备了紧急用的生物柴油发电机和蓄电池,即便是发生灾害,在系统电力停止供应的情况下,紧急用发电机也能够保持运行至少三天。在白天,太阳能发电产生的多余电力可以储存在蓄电池中,通过小镇街道两盘的低压、高压电线杆,与低碳素型发电所的智能系统电力网连接。管理电网的Hope可以调配电力,向用电量大的用户售电,白天储存的太阳能电力在夜晚能够通过电网输送到需要的地方。

目前日本在微电网工程建设这一方面处于世界前列,还专门成立了新能源与工业技术发展组织,统筹对新能源和其应用的研究。这为我们国家建设微电网提供了一定的思路,应该因地制宜从实际需求出发对微电网建设方案进行统筹考虑。

我国微电网未来该如何发展

国家电网公司建成的中新天津生态城系统,是首个微电网系统项目,首次实现了智能楼宇和微电网系统的数据交换,同时,实现了配电自动化系统和微电网系统的互联互通。

国家电网公司建成了鹿西岛并网型微电网示范工程,这一工程包括三百千伏光伏发电系统以及储能系统和两台七百八十千瓦风力发电机组,可以实现并网运行和孤岛运行两种模式。可见,国家电网公司在微电网的研究发展方面还是付出很多努力并且成功实践的。

吐鲁番新能源城市微电网是我国首个微电网示范项目,于2013年底建成投产。项目在293栋居民楼顶建设屋顶光伏8.7兆瓦,同期建设1座10千伏开关站及监控中心、1座1兆瓦储能装置、1座公交充电站等,通过微电网系统向区域内5700多户居民及机关事业单位、商业用户、地缘热泵等用户供电。

相比于日本,我国的微电网起步较晚。微电网需要与大电网之间建立新型的经济关系并需合法化。只有在符合中国现行电力法要求并接受电力监管部门的监督的前提下微电网才能作为供电主体,我国的微电网会随着社会的发展而逐渐完善和成熟。

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责任编辑:史树金