中國儲能網(wǎng)訊：“咱們村也能用上自己發(fā)的清潔電了！”哈爾濱市延壽縣延河鎮(zhèn)新發(fā)村村民老李指著村頭新立起來的光伏板與風力發(fā)電機，臉上寫滿了欣喜。哈爾濱工業(yè)大學與國家電網(wǎng)黑龍江省電力有限公司合作建設的“面向鄉(xiāng)村振興的寒地零碳微電網(wǎng)系統(tǒng)研究及示范工程”，近期順利完成并網(wǎng)投運，“自發(fā)自用+余電上網(wǎng)”模式，讓村莊不僅實現(xiàn)了用電自給自足，更通過余電上網(wǎng)為村集體帶來經(jīng)濟收益。
關鍵技術：混合儲能系統(tǒng)突破寒地供電難題
“在北方寒冷地區(qū)，新能源的波動性和間歇性，一直是電力系統(tǒng)的大挑戰(zhàn)”，項目指導教師電氣工程及自動化學院宋凱教授介紹道。為此，團隊針對寒地微電網(wǎng)風光儲容量優(yōu)化規(guī)劃和多時間尺度調(diào)控等方面，開展關鍵技術攻關，從微電網(wǎng)頂層規(guī)劃設計到底層優(yōu)化運行，全面提升寒地微電網(wǎng)供電的穩(wěn)定性，自主研發(fā)了“超級電容+鋰電池”混合儲能能量管理系統(tǒng)，超級電容負責瞬時大功率的“快充快放”，鋰電池則提供持久穩(wěn)定的能量基礎，二者協(xié)同猶如“能量調(diào)節(jié)大師”，極大解決了風電、光伏波動帶來的電能質量差、效率低等問題。此外，突破了獨立構網(wǎng)型微電網(wǎng)支撐低壓配網(wǎng)末端關鍵技術，極大改善了鄉(xiāng)村農(nóng)網(wǎng)沖擊性負荷造成的電網(wǎng)電壓下垂問題。
這一系統(tǒng)成功解決了寒地微電網(wǎng)在極端天氣下的運行調(diào)控難題，有力支撐鄉(xiāng)村配電網(wǎng)實現(xiàn)低碳、安全、高效運行。
師生共踐：把論文寫在黑土地上
2024年項目啟動時的那場開工儀式，許多村民和學生都記憶猶新，紅綢拉開、鏟土落下，從那一刻起，新發(fā)村的能源轉型之路正式啟程。
“我們來村里不只是安裝設備，更是來上課的！”電氣工程及自動化學院2021級博士生蘭宇是項目組的成員之一，在老師的帶領下，他和同學們多次來到新發(fā)村，親手參與微電網(wǎng)的建設和調(diào)試?！澳憧催@些光伏板就是我們一塊塊安裝的”蘭宇指著遠處的電池方陣說：“這個項目最重要的設計就像給電網(wǎng)加了一個‘充電寶加穩(wěn)壓器’，天氣好時把多余的電存起來，天氣差時釋放電力，保證一直有穩(wěn)定清潔的電可用。”
“同學們一邊看圖紙一邊擰螺絲、接線路，手上沾的都是灰，但沒有一個人喊累”，項目指導教師電氣工程及自動化學院姜金海說：“我們不僅是在建一個示范項目，更是在為寒地鄉(xiāng)村探索一條‘用得上、用得起、用得好’的綠色能源之路。”
“看到我們參與建設的微電網(wǎng)真正點亮了村民家的燈，那種成就感無法形容！”電氣工程及自動化學院教師范馥麟說，這不僅是一節(jié)學科實踐課，更是一堂生動的鄉(xiāng)村振興課。
可復制、可推廣：為寒地鄉(xiāng)村送去“綠色電”
延壽縣新發(fā)村微電網(wǎng)示范項目，填補了該地區(qū)新能源自發(fā)自用系統(tǒng)的空白，極大提升了供電可靠性與能源利用效率。據(jù)測算，該項目每年可減少碳排放約200噸，發(fā)出的綠電除滿足本村使用外，余電上網(wǎng)還可為村集體帶來持續(xù)電費收益，真正實現(xiàn)了生態(tài)效益與經(jīng)濟效益雙贏。
這套微電網(wǎng)系統(tǒng)，不僅在技術上實現(xiàn)了寒地儲能控制的突破，更在設計之初就考慮了推廣可能性，“我們?nèi)坎捎脟a(chǎn)設備和模塊化架構，就是希望未來能快速復制到更多北方鄉(xiāng)村”，宋凱說：“我們希望通過這樣的項目，探索出一條可在寒地鄉(xiāng)村推廣的零碳微電網(wǎng)建設路徑?！彼硎?，讓技術走出實驗室，解決真實問題、服務真實需求，這才是科研最大的意義。
如今，新發(fā)村的夜晚更亮了，冷冽的寒風成了發(fā)電的動力，不少村民打算借助穩(wěn)定可靠的電力搞起冷鏈倉儲、電商直播，進一步拓寬增收渠道?！半姾昧?，心就亮了，日子更有奔頭”，村支書握著項目組老師的手說：“謝謝你們?yōu)槲覀凕c亮了一條綠色發(fā)展之路?！?/span>
新發(fā)村項目的成功，標志著寒地零碳微電網(wǎng)從技術示范走向規(guī)模化應用成為可能，在高緯度、低溫頻發(fā)的東北農(nóng)村，哈工大師生正在用自己的腳步，將一條條零碳而溫暖的發(fā)電之路通向更多鄉(xiāng)村的未來。
