農(nóng)戶家里的小電站
半日狂奔六百里，到達(dá)圍場縣御道口鄉(xiāng)已是月上柳梢頭，鄉(xiāng)村小街上因臨時(shí)停電一片漆黑。國電南瑞高級工程師耿新輝向記者解釋：“因?yàn)橛揽谔幱诩奖彪娋W(wǎng)的供電末梢，供電線路較長，供電質(zhì)量難以保證，低電壓問題比較嚴(yán)重，還經(jīng)常出現(xiàn)斷電的情況。不過現(xiàn)在御道口村的43戶農(nóng)戶已經(jīng)沒這個(gè)煩惱了。自從去年年底我們的‘農(nóng)網(wǎng)分布式風(fēng)光儲(chǔ)微電網(wǎng)項(xiàng)目’建成投運(yùn)后，他們的供電由已經(jīng)建成的‘分布式風(fēng)光儲(chǔ)微電網(wǎng)’承擔(dān)，斷電問題便迎刃而解了。風(fēng)機(jī)和光伏發(fā)出的電優(yōu)先保證他們使用，多余的電能給儲(chǔ)能裝置充電，當(dāng)風(fēng)光資源不足時(shí)，則由主網(wǎng)直接給他們供電，并給儲(chǔ)能裝置充電。”
該項(xiàng)目技術(shù)總負(fù)責(zé)人、國電南瑞配電/農(nóng)電分公司沈浩東總經(jīng)理說：“2011年年底建成投運(yùn)的圍場御道口村農(nóng)網(wǎng)分布式風(fēng)光儲(chǔ)微電網(wǎng)項(xiàng)目，作為承德農(nóng)網(wǎng)分布式發(fā)電/儲(chǔ)能及微電網(wǎng)接入控制試點(diǎn)工程的重要組成部分，利用當(dāng)?shù)貎?yōu)越的風(fēng)力、光照等資源條件，探索如何有效利用農(nóng)村可再生清潔能源，就地解決農(nóng)村地區(qū)可靠用電問題。”
據(jù)該項(xiàng)目的項(xiàng)目經(jīng)理趙景濤介紹，項(xiàng)目采取村莊模式與單戶模式相結(jié)合的建設(shè)方式，村莊模式建設(shè)內(nèi)容包括60kW風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、50kWp光伏發(fā)電系統(tǒng)、80kW/128kWh儲(chǔ)能系統(tǒng)、微電網(wǎng)運(yùn)行控制及能量管理系統(tǒng)、微電網(wǎng)保護(hù)及安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)、電能質(zhì)量監(jiān)測及治理等9個(gè)子系統(tǒng)，總建設(shè)發(fā)電容量110kW，形成一個(gè)400V的微電網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)。單戶模式包括風(fēng)主光輔和光主風(fēng)輔兩種模式。其中，風(fēng)主光輔即以風(fēng)力發(fā)電為主，光伏發(fā)電為輔，配置光伏600Wp，風(fēng)電1kW，儲(chǔ)能48V/200Ah；光主風(fēng)輔即以光伏發(fā)電為主，風(fēng)力發(fā)電為輔，配置光伏1kWp，風(fēng)電700W，儲(chǔ)能48V/200Ah。
第二日一早，記者來到御道口村“農(nóng)網(wǎng)分布式風(fēng)光儲(chǔ)微電網(wǎng)項(xiàng)目”的現(xiàn)場——御道口風(fēng)光儲(chǔ)發(fā)電站。一排排光伏板在太陽的照射下熠熠生輝，不遠(yuǎn)處兩臺(tái)高聳的風(fēng)機(jī)隨風(fēng)而動(dòng)，設(shè)備機(jī)房內(nèi)，幾十塊磷酸鐵鋰蓄電池整齊地排布于柜中，控制室里幾名工作人員正專注地在電腦前監(jiān)視著整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行情況。國電南瑞的技術(shù)工程師謝虎介紹：“主控制系統(tǒng)相當(dāng)于微電網(wǎng)的大腦，掌控微電網(wǎng)系統(tǒng)與大電網(wǎng)的聯(lián)接模式和運(yùn)行狀態(tài)，調(diào)度管理整個(gè)系統(tǒng)，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。儲(chǔ)能系統(tǒng)相當(dāng)于蓄水池，接收主控制系統(tǒng)發(fā)出的指令并作出響應(yīng)，調(diào)節(jié)能量的動(dòng)態(tài)平衡。當(dāng)微電網(wǎng)的風(fēng)、光發(fā)電大于負(fù)荷需求時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)將儲(chǔ)存多余的電量，還可以把多余的清潔能源向大電網(wǎng)輸送，在用電高峰期，儲(chǔ)能系統(tǒng)向微電網(wǎng)中負(fù)荷供電，盡量減少使用大電網(wǎng)的電能。”謝虎還告訴記者，“目前，村莊模式日上網(wǎng)最大功率190kW，日發(fā)電量約為600kWh，可為150余戶農(nóng)戶提供電源保障。自2011年11月26日正式并網(wǎng)投運(yùn)，截至目前，系統(tǒng)總發(fā)電量已達(dá)64516kWh，戶用風(fēng)光儲(chǔ)發(fā)電系統(tǒng)減少停電17次之多，大大提高供電可靠性。
離開御道口風(fēng)光儲(chǔ)發(fā)電站，記者走進(jìn)村子，尋找單戶模式的“發(fā)電戶”。一戶院落外矗立著的一臺(tái)白色風(fēng)機(jī)隨風(fēng)起舞，院落內(nèi)四塊太陽能光伏板列隊(duì)曬著太陽，光伏板的陰影里，小胖墩蓄電池箱怡然自得……戶主張振武告訴記者，“這院內(nèi)院外的風(fēng)機(jī)光板都是國家去年給安裝的，家里的電燈、電視、電飯鍋都能用，這都快一年了也沒再停過電，今年，家里又買了電腦和冰柜呢！”當(dāng)記者問及張振武這些發(fā)電設(shè)備平時(shí)怎么操作時(shí)，張振武手一揮，很是瀟灑地說：“不用管的，它們?nèi)亲詣?dòng)的，不用操心。”
綠色能源破解能源棋局
為適應(yīng)國家能源發(fā)展戰(zhàn)略要求，引領(lǐng)清潔能源有序發(fā)展，作為國家電網(wǎng)公司智能電網(wǎng)第三批試點(diǎn)項(xiàng)目，河北承德圍場農(nóng)網(wǎng)分布式發(fā)電/儲(chǔ)能及微電網(wǎng)接入控制試點(diǎn)工程，不僅是農(nóng)網(wǎng)智能化建設(shè)領(lǐng)域內(nèi)的首個(gè)風(fēng)光儲(chǔ)聯(lián)合優(yōu)化運(yùn)行的微電網(wǎng)項(xiàng)目，更是國內(nèi)第一個(gè)對清潔能源發(fā)電進(jìn)行并網(wǎng)接入控制的試驗(yàn)項(xiàng)目。分布式發(fā)電是農(nóng)村新能源利用的一個(gè)重要方式，但是其并網(wǎng)后會(huì)對農(nóng)村電網(wǎng)在運(yùn)行、調(diào)度、管理和檢修施工等方面造成一定影響，如何實(shí)現(xiàn)分布式發(fā)電并網(wǎng)的寬限、是大量接入是智能電網(wǎng)研究建設(shè)的重要內(nèi)容。
為支撐分布式發(fā)電/儲(chǔ)能及微電網(wǎng)運(yùn)行控制及并網(wǎng)接入，保證配電網(wǎng)的電能質(zhì)量及安全穩(wěn)定運(yùn)行，項(xiàng)目采取把分布式發(fā)電、儲(chǔ)能和負(fù)荷一起構(gòu)成的微電網(wǎng)作為農(nóng)村電網(wǎng)的一部分，既可以靈活并網(wǎng)，也可以在必要時(shí)離網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行的技術(shù)路線，在微電網(wǎng)的接入控制、運(yùn)行控制、并離網(wǎng)切換、與農(nóng)網(wǎng)的協(xié)調(diào)運(yùn)行管理以及關(guān)鍵設(shè)備研制等方面取得了多項(xiàng)技術(shù)突破。遠(yuǎn)在100公里外的圍場縣供電公司安裝的NMC2000分布式發(fā)電/儲(chǔ)能及微電網(wǎng)接入控制系統(tǒng)作為該試點(diǎn)工程的重要組成部分，重點(diǎn)研究對分布式發(fā)電/儲(chǔ)能及微電網(wǎng)進(jìn)行接入控制和運(yùn)行管理，以應(yīng)對未來大量清潔能源發(fā)電的并網(wǎng)需求。主要功能包括清潔能源發(fā)電受理入網(wǎng)申請、接入管理、發(fā)電及負(fù)荷預(yù)測、發(fā)電調(diào)度、安全穩(wěn)定控制、電能統(tǒng)計(jì)分析等關(guān)鍵技術(shù)的工程應(yīng)用，總體技術(shù)水平處于國際領(lǐng)先地位。
沈浩東表示：“分布式發(fā)電/儲(chǔ)能及微電網(wǎng)接入控制試點(diǎn)工程的開展，在利用分布式新能源發(fā)電，節(jié)約輸配電建設(shè)投資，提高偏遠(yuǎn)地區(qū)用戶的供電質(zhì)量，推進(jìn)無電地區(qū)電力建設(shè)將發(fā)揮非常重要的作用，具有廣闊的應(yīng)用前景。”
