中國儲能網(wǎng)訊：日前，山東省煙臺市長島縣的砣磯島上，白色的巨型風力發(fā)電葉片隨風轉(zhuǎn)動著，源源不斷地提供著清潔的電能。受國家發(fā)改委委托，國家電網(wǎng)公司組織的國家智能電網(wǎng)管理物聯(lián)網(wǎng)應用示范工程驗收會專家組組長劉建明宣布國家智能電網(wǎng)管理物聯(lián)網(wǎng)應用示范工程整體通過驗收，這標志著山東煙臺長島“分布式發(fā)電及微電網(wǎng)接入控制”工程通正式竣工投運。這是繼南方浙江舟山以外全國第二個島嶼微電網(wǎng)工程，被授予“國家物聯(lián)網(wǎng)重大應用示范工程”稱號。
作為該工程的技術總負責國網(wǎng)山東電科院參建的全體技術人員無不為之歡呼雀躍，他們?yōu)橹畠A心盡力了三年多的工程終于造福了一方百姓?！巴ㄟ^這個項目，百姓可以享受到由風能、光能轉(zhuǎn)變而來的穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)、綠色的電能，告別完全依靠外部供電的歷史，逐步實現(xiàn)低碳排放、甚至零排放。該工程我們是為百姓造福而創(chuàng)新，示范工程的授牌對我們是一種榮譽更是一種激勵。”該院院長蘇建軍說，“我們深知并堅信，要想不愧于‘示范引領’的稱號，只有不斷進步，走在行業(yè)前列?！?
為解決海島用電難勇挑重擔
微電網(wǎng)，這還是一個比較新的技術名詞，很多人不太明白何為微電網(wǎng)。國網(wǎng)山東電科院首席專家孫樹敏解釋說：“微電網(wǎng)是一個包括能量管理控制、分布式電源、用戶負荷、儲能設備的配電網(wǎng)絡，它可與大電網(wǎng)并網(wǎng)運行，也可脫離大電網(wǎng)孤網(wǎng)運行。分布式清潔能源通過微電網(wǎng)能充分有效地發(fā)揮可再生能源的潛力，并確保電網(wǎng)安全運行?！彪S著清潔能源發(fā)電的快速發(fā)展，微電網(wǎng)已經(jīng)成為智能電網(wǎng)領域的熱點課題。國網(wǎng)能源研究院院長張運洲曾指出：“分布式能源系統(tǒng)和微電網(wǎng)是大電網(wǎng)的有益補充?！?
長島作為山東省唯一的海島縣，由32座島嶼組成，地理位置特殊，加快長島電網(wǎng)建設，對服務國際休閑度假島建設和地方經(jīng)濟發(fā)展至關重要。根據(jù)規(guī)劃，長島電網(wǎng)將劃分成4個微電網(wǎng)，分別是南北長山微電網(wǎng)，大、小黑山廟島微電網(wǎng)，大竹山微電網(wǎng)以及北部五島微電網(wǎng)。先實施的是北五島微電網(wǎng)中的砣磯島微電網(wǎng)。由于海島特殊的地質(zhì)情況和電網(wǎng)建設難度，砣磯電網(wǎng)較為薄弱，主要存在鏈式電網(wǎng)單回路供電可靠性不高、海底電纜成為海島“生命線”且搶修困難、風電控制能力不足等諸多缺陷?！?5千伏砣磯站承擔著砣磯鎮(zhèn)及其北部大欽、小欽、南隍、北隍五個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的供電任務，砣磯電網(wǎng)的穩(wěn)定可靠運行對于北方五島的持續(xù)可靠供電具有重要的意義?！痹趯O樹敏的辦公室有一張長島地圖，他指著地圖上的大小島嶼介紹說，“在砣磯島建設微電網(wǎng)項目最適合了。該工程投運后，極大增強了海島電網(wǎng)供電的穩(wěn)定性和可靠性，有效解決了海島地區(qū)用電難的問題，同時為海島豐富的風電資源提供了堅強的電網(wǎng)送出通道?！?
2012年11月，國網(wǎng)山東省電力公司牽頭承擔的“分布式發(fā)電及微電網(wǎng)接入控制示范工程”交由國網(wǎng)山東電科院分布式發(fā)電及微電網(wǎng)實驗室團隊負責技術研究與技術支撐，主要包括工程初設、土建施工、設備調(diào)試和系統(tǒng)聯(lián)調(diào)等多項工作。
該院首席專家孫樹敏深感肩頭的重擔，“我們要建設當之無愧的‘示范引領’項目，才能展示出我們多年積累的研究成果與風采。這是一場卓絕的技術攻堅戰(zhàn)，從此，我們在國網(wǎng)山東省電力公司科信部智能處協(xié)調(diào)下,與煙臺供電公司、長島縣供電公司、魯能智能公司等參建單位一起展開了一場發(fā)現(xiàn)問題，解決難題的無休戰(zhàn)斗?！?
遠程運維降低成本實踐創(chuàng)新
“在工程建設的過程中，我們遇到了許多技術難題，例如風機采用背靠背變流器，采用軟啟動的方式，減少了風機開停對電網(wǎng)的沖擊，節(jié)約了建設成本，成功解決了風電的控制方式問題，讓風電可以順利接入微電網(wǎng)。類似這樣的技術難題不勝枚舉，我們都一一攻克了，我們沒有辜負大家的期望?！闭劶肮こ痰慕ㄔO，孫樹敏自豪之情溢于言表。
該院在有限的成本運用中選用最優(yōu)的技術方案，使得長島微電網(wǎng)工程的經(jīng)濟性能指標更好，運行成本和維護成本更低，節(jié)省約1000多萬元。做示范工程不僅要在技術方面形成一種引領，該院還探索了商業(yè)模式，用技術的力量降低成本，追求更高效的經(jīng)濟運營模式。許多專家來參觀后都驚訝于他們的成本能如此低，這其實正是技術含金量的最好體現(xiàn)。
正是因為有著長遠的規(guī)劃與考量，該院努力把該工程建設成為最適宜推廣應用的模式。基于這樣的初衷，他們創(chuàng)造性地開啟了微電網(wǎng)的遠程運維控制，這項創(chuàng)舉不僅為工程運維帶來了便捷，節(jié)省了人力物力，更重要的是開創(chuàng)了電網(wǎng)智能運維的新模式。
國網(wǎng)山東電科院院區(qū)，記者發(fā)現(xiàn)他們不僅有兩個可以雙軸逐日的光伏發(fā)電站，還有在建的風力發(fā)電機組，甚至電氣試驗樓南側(cè)的一整面墻體都布滿了光伏電池板?？吹接浾叩囊苫螅撛褐悄茈娋W(wǎng)研究室程艷博士解釋說，“為了給長島微電網(wǎng)工程做好各項技術儲備，我們同期開發(fā)建設了院區(qū)微電網(wǎng)。院區(qū)微電網(wǎng)包含風電、建筑光伏、逐日光伏、混合儲能、柴油發(fā)電等多類型互補分布式能源、多樣性可控負荷以及交直流混合配電網(wǎng)?！?
在該院的實驗室內(nèi)，屏幕上無死角地顯示著長島微電網(wǎng)和院區(qū)微電網(wǎng)的實時視頻，技術人員可以通過視頻、電腦和操控系統(tǒng)，遠程監(jiān)控與操作微電網(wǎng)運行。一旦微電網(wǎng)在運行過程中出現(xiàn)故障，該院可以第一時間發(fā)現(xiàn)隱患與問題，并進行或指導當?shù)夭僮髋懦收稀?
“在長島微電網(wǎng)工程中遇到的技術難題，可以在院區(qū)內(nèi)先行實驗，找出解決辦法，這樣既節(jié)約了成本，減少了人力物力，也避免了操作失敗后對工程造成的危害。”參與長島微電網(wǎng)工程建設的程艷、李廣磊和于芃對此深有感觸，“院區(qū)微電網(wǎng)和長島微電網(wǎng)工程形成了技術互補，現(xiàn)在工程投運了，我們依然可以遠程運維，一切盡在掌握中?！?
立足工程造福百姓搶抓機遇
長島微電網(wǎng)是國家智能電網(wǎng)管理物聯(lián)網(wǎng)應用示范工程之一，北方首個島嶼微電網(wǎng)?！爱旊娋W(wǎng)處于正常運行狀態(tài)時，微電網(wǎng)處于儲能預備狀態(tài)?！睂O樹敏說，“一旦電網(wǎng)出現(xiàn)問題，砣磯島成為孤島狀態(tài)時，風能及太陽能為主要的供電方式，儲能和柴油發(fā)電機起到調(diào)節(jié)作用。儲能系統(tǒng)可在孤島發(fā)生瞬間快速建立電網(wǎng)電壓、穩(wěn)定系統(tǒng)頻率，并為柴油發(fā)電機組的啟動贏得時間；柴油發(fā)電機組啟動后，儲能系統(tǒng)對風電進行功率平滑，并承擔微網(wǎng)孤島狀態(tài)下的電能質(zhì)量調(diào)節(jié)任務。能量管理系統(tǒng)及監(jiān)控系統(tǒng)負責合理調(diào)配系統(tǒng)內(nèi)分布式電源和負荷需求，建立穩(wěn)定的電網(wǎng)電壓，以保障島內(nèi)負荷的不間斷供電。”
通過該工程，島上可再生能源發(fā)電的比例將超過60%，形成風電、光伏發(fā)電等多種可再生能源電源，儲能裝置快速調(diào)峰電源多種能源結(jié)構(gòu)的新型電力交換系統(tǒng)。按照該工程建設前砣磯島電網(wǎng)年平均故障時間168小時、接入微電網(wǎng)2臺750千瓦風電機組計算，該工程投運后將每年提升風電消納25萬千瓦時，按照2010年我國平均供電標準煤耗333克/千瓦時測算，每年可節(jié)約標煤83噸。
長島人民深知微電網(wǎng)將給他們的生活帶來質(zhì)的飛躍，他們對建設者們都非常熱情，實驗室成員于芃和李廣磊回憶起當初的建設經(jīng)歷時說道：“島上村民看到我們上島，都會熱情招呼我們說，‘微電網(wǎng)’來了?！弊罱?，長島微電網(wǎng)還經(jīng)受住了兩次孤網(wǎng)運行的嚴峻考驗，分別為4月的電網(wǎng)計劃檢修，孤網(wǎng)運行時間長達24個小時；8月的電網(wǎng)突發(fā)故障，孤網(wǎng)運行時間達5個小時。長島居民范強毅心有余悸地說：“幸虧咱有微電網(wǎng)，要不然停電了，損失嚴重，我們可就慘了，想想都后怕?！?
該院并未因長島微電網(wǎng)的成功建設，在技術研究方面有絲毫懈怠，他們始終在攀登微電網(wǎng)技術的“珠峰”，致力于技術的引領示范。結(jié)合國家能源局發(fā)布的《關于推進新能源微電網(wǎng)示范項目建設的指導意見》，他們剖析當前技術研究方面的進展情況，以及工程建設的難點，將繼續(xù)深入進行群微網(wǎng)的技術研究使得微電網(wǎng)成為電網(wǎng)的有益補充，并開展微電網(wǎng)工程實用化研究為長島北方五島的微電網(wǎng)建設提供技術支撐，讓北方五島的電力鏈條堅不可摧，力爭在技術上做深做透，在微電網(wǎng)技術研究領域始終走在行業(yè)的前列。
原標題:國網(wǎng)山東電科院智能微電網(wǎng)技術研究側(cè)記
