中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊:2009年底,受自治區(qū)科技廳之邀,本人隨公司高層一行五人赴西藏做了為期一周的新能源業(yè)務(wù)考察,所見所聞可謂觸目驚心!全區(qū)280萬人口當(dāng)中,竟有四分之一的無電人口!當(dāng)我們這些生活在城市里的人們悠閑地吹著空調(diào)看著電視把著電腦瀏覽新聞玩著游戲的時(shí)候,那些生活在無電地區(qū)的我們的同胞,卻每天生活在與現(xiàn)代科技文明毫無關(guān)系的環(huán)境之下(2009年的數(shù)據(jù),全國無電人口總數(shù):530萬??!全球無電人口總數(shù):1.6億?。。。鞑乜疾旎貋聿痪?,公司作出了為西藏?zé)o電地區(qū)捐贈(zèng)1,000套移動(dòng)光儲(chǔ)一體化電源的決定,與此同時(shí),比亞迪電力科學(xué)研究院開始立項(xiàng)研究微電網(wǎng)。
微電網(wǎng)是近幾年新能源領(lǐng)域比較熱絡(luò)的關(guān)鍵詞之一。關(guān)于微電網(wǎng),各個(gè)國家的定義有所不同,其最早的出處來自于美國的威斯康星大學(xué),是從分布式電源發(fā)展而來的一種局部冷熱電聯(lián)供能源模式(更準(zhǔn)確的叫法應(yīng)該是能源微網(wǎng))。歐洲和日本也陸續(xù)提出了微電網(wǎng)的概念,經(jīng)過二十多年的發(fā)展,微電網(wǎng)的概念得到了不斷充實(shí)和完善,但至今尚無權(quán)威的定義。
百度定義:微電網(wǎng)(Micro-Grid)是指由分布式電源、儲(chǔ)能裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、負(fù)荷、監(jiān)控和保護(hù)裝置等組成的小型發(fā)配電系統(tǒng)。微電網(wǎng)是一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護(hù)和管理的自治系統(tǒng),既可以與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行,也可以孤立運(yùn)行。
本人比較認(rèn)可的是新能源微電網(wǎng)概念,它的基本要素包括:
1.新能源微電源系統(tǒng)(風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、燃?xì)獍l(fā)電、水利發(fā)電、海洋能發(fā)電等);
2.儲(chǔ)能系統(tǒng)(二次電池+PCS,用作V/F控制);
3.網(wǎng)內(nèi)負(fù)荷(重要負(fù)荷與一般負(fù)荷);
4.微電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)(電源調(diào)配、負(fù)荷分級(jí)控制和保護(hù)控制);
5.備用電源(柴油發(fā)電機(jī)或大電網(wǎng))。
嚴(yán)格來說,以上五個(gè)要素缺一不可。
對(duì)于可并網(wǎng)型微電網(wǎng),還要有一個(gè)靜態(tài)(或自動(dòng))并離網(wǎng)切換開關(guān)。
新能源微電網(wǎng)的工作原理以及控制過程,網(wǎng)絡(luò)上有一些文章分析介紹的比較詳細(xì),此處不做贅述。
關(guān)于新能源微電網(wǎng),以下幾個(gè)問題必須要搞清楚:
一、既有存在于大電網(wǎng)內(nèi)的所謂可并網(wǎng)型微電網(wǎng),更有建設(shè)于廣大無電地區(qū)、有人無電海島的離網(wǎng)型獨(dú)立微電網(wǎng)。后者屬于雪中送炭,是改善邊遠(yuǎn)無電地區(qū)百姓生存狀況的民生工程,具有很大的社會(huì)價(jià)值。
二、新能源微電網(wǎng)的一般運(yùn)行策略是:盡量多的使用新能源電力。這個(gè)策略決定了新能源微電源以及儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量配置,當(dāng)然這些配置首先要考慮的是微電網(wǎng)系統(tǒng)的總造價(jià),其次要考慮的是重要負(fù)荷的額定容量、供電需求(供電時(shí)間與電能質(zhì)量)以及備電容量等。
三、電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在微電網(wǎng)中的作用至關(guān)重要,在獨(dú)立型微電網(wǎng)中,它既要保持微電網(wǎng)電壓和頻率的穩(wěn)定(V/F控制),確保微電源的并網(wǎng)條件,還要提供足夠的能量,保證負(fù)荷的供電需求。獨(dú)立型微電網(wǎng)一般用柴油發(fā)電機(jī)作備電,主電源與備電之間的切換由微電網(wǎng)調(diào)度來控制。對(duì)于小型微電網(wǎng),其調(diào)度策略可能會(huì)集成在儲(chǔ)能系統(tǒng)PCS內(nèi)。
四、對(duì)于可并網(wǎng)型微電網(wǎng),一般分為三種不同類型:
第一種是建設(shè)在電網(wǎng)末端或弱電地區(qū)的以電網(wǎng)作為備電的新能源微電網(wǎng),這種微電網(wǎng)也屬于改善供電連續(xù)性的民生工程,其運(yùn)行策略和特點(diǎn)與獨(dú)立型微電網(wǎng)一致,主要工作在離網(wǎng)狀態(tài),并離網(wǎng)切換開關(guān)由微電網(wǎng)調(diào)度來控制。
第二種是以提高供電可靠性和提升電能質(zhì)量為目標(biāo),建設(shè)在精密加工高科技產(chǎn)品工業(yè)園區(qū)的高電能質(zhì)量微電網(wǎng),這種微電網(wǎng)中儲(chǔ)能系統(tǒng)的配置容量都比較大并且一般會(huì)有兩套以上,以滿足精密儀器與設(shè)備的特殊需求,提高供電可靠性和電能質(zhì)量,這種類型的微電網(wǎng)主要工作在離網(wǎng)狀態(tài),并用大電網(wǎng)作備電,其并離網(wǎng)切換開關(guān)同樣是由微電網(wǎng)調(diào)度來自動(dòng)控制。
第三種是建設(shè)在負(fù)荷中心,以消納可再生能源(光伏發(fā)電)為主要目標(biāo),余電存儲(chǔ),伺機(jī)并網(wǎng)賣給電網(wǎng),意圖享受政府的可再生能源發(fā)電補(bǔ)貼政策以實(shí)現(xiàn)盈利。需要指出的是,在這種“分布式光伏+儲(chǔ)能+負(fù)荷”的結(jié)構(gòu)中,從理論上講,并離網(wǎng)切換開關(guān)的控制主動(dòng)權(quán),也必須掌握在微電網(wǎng)調(diào)度(或稱監(jiān)控系統(tǒng))手中,否則的話,微電網(wǎng)的安全將很難保證。
五、在很多無電地區(qū)(包括海島)、弱電地區(qū)以及電網(wǎng)末端,普遍使用柴油發(fā)電機(jī)實(shí)現(xiàn)短時(shí)供電以改善生存條件,其設(shè)備提供以及柴油的供應(yīng),多由政府提供大部分補(bǔ)助,在這些地區(qū)建設(shè)微電網(wǎng),其商業(yè)價(jià)值是很難評(píng)估的。
通過以上分析不難得出以下結(jié)論:
1.邊遠(yuǎn)無電地區(qū)、有人無電海島以及電網(wǎng)末端是新能源微電網(wǎng)發(fā)展的主要方向,這些地區(qū)的微電網(wǎng)基本都是政府工程,其社會(huì)價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其經(jīng)濟(jì)價(jià)值,沒有市場前景可言。
2.可并網(wǎng)型高電能質(zhì)量微電網(wǎng)的存在,提升了本區(qū)域的供電可靠性和電能質(zhì)量,是某些特殊行業(yè)特殊精密儀器設(shè)備的小眾需求,雖然客觀上可以短時(shí)間內(nèi)減少本地區(qū)大電網(wǎng)的用電負(fù)荷,但是因其不能接受大電網(wǎng)的調(diào)度,所以對(duì)本地區(qū)大電網(wǎng)安全和供電質(zhì)量基本沒有貢獻(xiàn),因而也不會(huì)有太大的市場。
3.“分布式光伏+儲(chǔ)能+負(fù)荷”形式的微電網(wǎng),其微電網(wǎng)調(diào)度(或稱監(jiān)控系統(tǒng))的角色很尷尬,運(yùn)行策略和保護(hù)策略也比較復(fù)雜…此種形式微電網(wǎng)的存在價(jià)值是否為某些專家所說的“是大電網(wǎng)的補(bǔ)充”、“是大電網(wǎng)的智能節(jié)點(diǎn)”?著實(shí)值得商榷。其可以提高可再生能源并網(wǎng)比例倒是確實(shí)的,然而,僅為此目的還有必要建成微電網(wǎng)嗎?“分布式發(fā)電+儲(chǔ)能”不是既簡單又可靠的模式嗎?
4.無論是何種形式的微電網(wǎng),儲(chǔ)能系統(tǒng)都是其核心調(diào)節(jié)部分。
5.因?yàn)槲覈碾妰r(jià)水平比較低,在現(xiàn)行能源政策體系之下,幾乎所有的新能源微電網(wǎng)都無法實(shí)現(xiàn)贏利,不是虧錢露臉賺吆喝,就是政府直接買單,大多如此!
綜合上述,微電網(wǎng)離不開儲(chǔ)能,通過發(fā)展微電網(wǎng)可以帶動(dòng)一些儲(chǔ)能的發(fā)展,但是其規(guī)模是很有限的。
儲(chǔ)能自有儲(chǔ)能自身的價(jià)值,它的廣闊市場一定在電力輔助服務(wù)以及新能源發(fā)電配套上!
以上純屬個(gè)人觀點(diǎn),僅供參考,歡迎討論!
2017-03-10于深圳坪山