中國儲能網(wǎng)訊：草原夜色美
琴曲悠揚笛聲脆
晚風吹送天河的星
匯入氈房閃銀輝
……
曾幾何時，我們對草原的夜色充滿了無限的向往。因為缺少人造光源，我們在那里能夠看到肉眼所能見到的最繁密的群星。但同樣也是因為缺少電力提供的光源，生活在呼倫貝爾大草原上的農(nóng)牧民依舊過著原始落后的生活。如今，一種新的供電模式的出現(xiàn)，讓電網(wǎng)能夠向著草原的更深處延伸，而在那里亮起的點點燈光，將成為牧民新的希望。
草原夜色美
前一日剛立秋，呼倫貝爾大草原的秋天即刻就到了。
太陽當空，卻沒了前一日的灼熱。背陰的地方，風一吹，秋意便向全身漫散開來。
牧民那木拉坐在自家的電腦前，稍顯笨拙地操作著鼠標，電腦屏幕上顯示著便民網(wǎng)站出售二手拖拉機的信息?！暗泌s緊再買臺拖拉機開始打草了。”那木拉自言自語道。打草是牧民們每年秋天都要做的一項最重要的工作，呼倫貝爾的冬天漫長而寒冷，大雪紛飛、銀裝素裹的日子一直會持續(xù)到來年的五月，因此，牧民們必須在冬季到來之前，為牲畜儲備足量的牧草。在地廣人稀的大草原上，每戶牧民都擁有至少上千畝的草場，打草必須依靠機械化。
“今年冬天不會那么難過了，搬到了移民新村的大房子里，還通上了電，有了自來水，電視、電話、上網(wǎng)啥都能干了。以前也想過有一天能過上這樣的生活，只是沒成想實現(xiàn)得這么快！”那木拉黝黑的臉龐笑成了一朵花。
新生活
49歲的那木拉和妻子春梅是呼倫貝爾盟陳巴爾虎旗（以下簡稱陳旗）呼和諾爾鎮(zhèn)哈日干圖嘎查的村民，去年年底他們搬進了哈日干圖嘎查位于赫爾洪德的移民新村。在此之前，他們一直居住在遠離嘎查的自家牧點上，那里不通電，照明只能靠一個小的風力發(fā)電機。“有風的時候能看會兒電視，沒風的時候啥也干不了，更別說用擠奶機了?！贝好飞斐鲆浑p依然有些粗糙的大手給我們看，“以前，20多頭奶牛擠奶全靠這雙手，那手粗得根本沒法看?，F(xiàn)在好了，嘎查有了專門的奶站，擠奶都用電啦！”蒙古族婦女的勤勞和堅韌在春梅身上展現(xiàn)得一覽無余。
哈日干圖嘎查地處呼倫貝爾境內海拉爾河南岸沙帶的核心地區(qū)，由于植被貧瘠、土層脆弱，草場上出現(xiàn)了很多沙丘，已成為半沙化地區(qū)。為保護草原生態(tài)，哈日干圖嘎查整體搬遷至赫爾洪德，修建了移民新村?！耙郧按遄永锒际巧呈访妫坏较掠晏?，地上沒有個落腳的地方?！惫崭蓤D嘎查支部書記張成光說，“以前在老村子的時候，用的是鐵路的電，電價高，0.78元1千瓦時，再加上附加費，也就是維護的費用，1千瓦時得0.8元多，而且電壓也不夠，擠奶器都沒辦法使?！蹦菚r，很多牧民家里，最大的電器就是電視機，做飯還需要燒牛糞。
現(xiàn)如今，生活發(fā)生了翻天覆地的變化。
對于哈日干圖嘎查的牧民來說，與其說是搬進了移民新村是他們新生活的起點，倒不如說是因為通電讓他們徹底告別了原始而落后的生活方式。盡管哈日干圖嘎查新址遠離了沙帶，但距離最近的上一級電源點東烏珠爾35千伏變電站仍有50多公里。為了做好新村電力配套建設，蒙東電力公司積極研究制定了電力配套工程規(guī)劃。很快，規(guī)劃得到了內蒙古自治區(qū)發(fā)改委和國家電網(wǎng)公司的支持，在中國電科院(300215,股吧)等多家單位的技術支撐下，一條35千伏的供電線路延伸進了赫爾洪德，一個風光儲電站也建在了村口，哈日干圖嘎查牧民的用電問題徹底得到了解決。
“牧民們家里都買了很多家電，現(xiàn)在做飯都開始用電磁爐了，條件好的牧民家里還裝了熱水器，液晶電視都快普及了。接通了電視、互聯(lián)網(wǎng)，牧民們的文化生活也豐富多了?！睆埑晒庹f得不假，以那木拉家為例，大到42寸的平板電視、電腦、冰柜、洗衣機，小到電飯鍋、電磁爐、電火鍋，沒有一樣不是搬進新居后新購置的?！艾F(xiàn)在整天整宿地看電視都行，最神奇的是只用一根線就把通電、電視、電話、網(wǎng)絡都解決了，這屋里的線走得整整齊齊的，老好了！”那木拉抑制不住內心的好奇和興奮，“聽嘎查長說是叫啥"光纖"的東西，真先進?！?br />
像那木拉一樣的普通牧民可能還不清楚，這種供電模式為尚未通電的偏遠地區(qū)提供了一個成功樣本。
新模式
“這個項目將35千伏配電化、分布式能源的開發(fā)利用以及服務國家三網(wǎng)融合技術融為一體，是一個兼具應用功能和科研性的項目。”國家電網(wǎng)公司農(nóng)電部技術處處長劉福義說。
如何理解兼具應用功能和科研性，中國電力科學研究院配電所農(nóng)村電氣化研究室主任王金宇作出了詳細的解釋。整個項目由東烏珠爾—赫爾洪德35千伏配電化線路工程和陳巴爾虎旗赫爾洪德風光儲電站兩部分組成?！昂唵蔚卣f，35千伏配電化就是線路輕型化、變電配電化。”王金宇解釋道，“用10千伏線路的電桿、金具和導線來輸送35千伏的電壓等級。按照常規(guī)，建設35千伏線路時還需要配套建設35千伏變電站，但在這個項目中，將常規(guī)35千伏變電站變?yōu)?.4千伏630千伏安的箱式變壓器。這樣一來，既節(jié)省了工程造價，又解決了線路延伸較長、線路末端供電可靠性和供電質量差的問題。而風光儲電站的建設則是從國家節(jié)能減排的背景出發(fā)，開發(fā)利用風能、太陽能資源豐富地區(qū)的分布式能源，研究分布式能源如何無障礙、友好地接入電網(wǎng)的運行方式?！?br />
項目從距離赫爾洪德最近的電源點東烏珠爾變電站引出了一條35千伏線路，長度為53.4公里，在線路的落地點建設了一座風光儲發(fā)電站，以達到分布式電源與主供電網(wǎng)多能互補，保證負荷供電的目的。項目在偏遠地區(qū)建設，具有非常明顯的實用性?！霸诒ＷC供電可靠率和電壓合格率的前提下，在草原上，10千伏線路的供電半徑是15公里，35千伏線路的供電半徑是30公里。如果負荷密度比較小，線路延伸的距離還可以更長些?！焙魝愗悹栯姌I(yè)局農(nóng)電部副主任鄭元清介紹說，“35千伏配電化恰好解決了10千伏線路供電半徑短、35千伏標準線路造價高的問題，而風光儲發(fā)電站作為電源點，為線路的正常供電提供了保障?！编嵲逭f。
“從經(jīng)濟上來說，35千伏配電化的建設節(jié)約了大量的成本?！标惼祀娏τ邢薰靖苯?jīng)理毛勒爾說，“根據(jù)初步測算，35千伏配電化線路的造價比35千伏常規(guī)線路每公里節(jié)省4.8萬元。35千伏常規(guī)變電站的建設大概需要投入400萬～500萬元，改為箱式變壓器后，成本可控制在100萬元以內。”
新定位
為了達到科研的目的，項目在設計之初，就被分為3個單元：與35千伏線路相聯(lián)接的由部分居民負荷和站用電負荷組成的配電網(wǎng)系統(tǒng)，分布式電源以及微電網(wǎng)系統(tǒng)?！巴ㄟ^控制策略，可以在同一個項目里實現(xiàn)分布式電源的并/離網(wǎng)運行模式，微電網(wǎng)的并/離網(wǎng)運行模式，以及35千伏配電化供電模式，3種供電模式、5種運行形態(tài)?！敝袊娍圃号潆娝㈦娋W(wǎng)研究室工程師李洋介紹道，“由于分布式電源本身并不具備調節(jié)能力，因此，我們將微電網(wǎng)作為一個可控單元接入配網(wǎng)，從而對分布式電源并網(wǎng)情況以及分布式電源與配網(wǎng)并網(wǎng)交互運行的特性進行研究?！?br />
為了無障礙、友好地接入分布式能源，同時保障電網(wǎng)的穩(wěn)定運行，中國電科院對微電網(wǎng)的協(xié)調控制技術進行了改進?！拔覀冏灾餮邪l(fā)的"微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)"就是為了讓微電網(wǎng)具備大腦和中樞神經(jīng)系統(tǒng)的功能，讓微電網(wǎng)對整個系統(tǒng)進行監(jiān)測控制和能量管理，對整個系統(tǒng)內的資源進行優(yōu)化配置?！敝袊娍圃号潆娝㈦娋W(wǎng)研究室工程師吳鳴進一步解釋道，目前，外界對于微電網(wǎng)的理解多被局限于其物理結構上，即只要是由分布式電源、儲能、負荷和控制裝置組成的系統(tǒng)單元就叫做微電網(wǎng)，而對于控制裝置能夠達到哪種控制程度卻一直被忽略。為了厘清這一概念，中國電科院配電所微電網(wǎng)研究室提出了“微電網(wǎng)的自平衡度和子平滑度”這一標準，簡單地說，就是微電網(wǎng)通過監(jiān)測分布式電源和儲能裝置的輸出功率，分析系統(tǒng)中的負荷需求，靈活控制分布式電源并離網(wǎng)狀態(tài)，確保優(yōu)先消納或存儲分布式電源發(fā)出的電能，降低微電網(wǎng)對主網(wǎng)的依賴，從而實現(xiàn)清潔能源的優(yōu)先就地消納。
而微電網(wǎng)的這一基本功能，也在實際運行過程中得到了初步驗證?！瓣惼斓貐^(qū)的地下礦藏資源比較豐富，加上草原地勢非常開闊，所以這里的線路會經(jīng)常遭到雷擊?！标惼祀娏τ邢薰窘?jīng)理益明玉毫不掩飾地說道。7月9日，正是項目投運的第10日，一場雷雨不期而至，新建的35千伏配電化線路遭到雷擊，發(fā)生短路故障停止送電，微電網(wǎng)迅速為負荷提供了電源支撐，哈日干圖嘎查的牧民并未感覺到供電中斷。比對微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，儲能系統(tǒng)中的電能均來自分布式電源。
為了友好接入分布式能源，由中國電科院牽頭，公司已制定了《分布式電源接入電網(wǎng)技術規(guī)定》《分布式電源接入配電網(wǎng)測試技術規(guī)范》《分布式電源接入配電網(wǎng)運行控制規(guī)范》《儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)技術規(guī)定》《儲能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)測試技術規(guī)范》《儲能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)運行控制規(guī)范》等多項企業(yè)標準和行業(yè)標準。
新方向
8月11日18時，天邊漸漸飄出一片片晚霞，晚歸的牛群邁著悠閑的步子，此刻的呼倫貝爾大草原顯現(xiàn)出一種安詳?shù)拿?。行走在哈日干圖嘎查的街道上，似乎可以聞得到奶茶炒米飄香的味道。在陳旗赫爾洪德風光儲電站的主控室里，微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)顯示，此時全村的負荷不足20千瓦，分布式電源出力13千瓦，由配電網(wǎng)送入5千瓦?！澳壳翱磥?，基于風光儲互補發(fā)電與35千伏配電化電網(wǎng)延伸相結合的供電方案已經(jīng)初具成效?！泵蓶|公司農(nóng)電部副主任祁賀說道。
對于線路的運維方而言，一旦線路出現(xiàn)故障，陳旗電力有限公司也不必要在短時間內集結大量的人力物力進行緊急搶修，分布式電源可以為村里的負荷提供正常供電，這樣檢修的周期也可以適當延長，這在一定程度上可以為供電企業(yè)降低大量的維護費用?！?5千伏配電化線路所采用的光纖在為電視、語音、互聯(lián)網(wǎng)信號提供傳輸通道的同時，還實現(xiàn)了集抄功能。”陳旗電力有限公司經(jīng)理益明玉介紹道。
“作為農(nóng)網(wǎng)首個集中式風光儲電站并網(wǎng)試點項目，它的意義十分重大?！敝袊娍圃号潆娝魅问⑷f興評價道，35千伏配電化實現(xiàn)了主網(wǎng)延伸至負荷中心，保證了末端電壓質量，降低工程造價，為解決偏遠地區(qū)電能質量低和無電地區(qū)電力建設提供了新的供電模式。分布式電源接入通過控制策略，最大限度地提高了分布式電源的利用效率，節(jié)能減排，降低了長距離輸電的成本，實現(xiàn)了新能源與電網(wǎng)的友好接入與協(xié)調互動。
“在蒙東公司轄區(qū)內，無電地區(qū)全部集中在呼倫貝爾地區(qū)，這里的無電地區(qū)一部分分布在邊防線上，還有一部分就是分散在河流沿岸的牧民。下一步我們將按照自治區(qū)政府的要求，在這些無電地區(qū)普及兩三家合用一個風光儲電站的供電模式，把優(yōu)質服務做得更到位。”祁賀介紹道，對于下一步無電地區(qū)電力建設和農(nóng)網(wǎng)升級改造計劃，蒙東公司已經(jīng)制定了切實可行的計劃。
很快，35千伏配電化建設項目也即將在新疆、西藏、甘肅、四川和蒙東等負荷較輕、負荷點較分散的偏遠地區(qū)進行推廣。“下半年，呼倫貝爾電業(yè)局將在額爾古納地區(qū)、鄂溫克族自治旗推廣35千伏配電化項目，我們的電網(wǎng)將不斷向草原的更深處延伸?！焙魝愗悹栯姌I(yè)局農(nóng)電部副主任王瑞玖說道。
到那時，草原的夜色將不再只有星星點綴，一點又一點散落的燈光，將成為呼倫貝爾大草原最美的夜色。
