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微电网将为新能源并网消纳“另辟蹊径”
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华安电力:河北承德围场农网分布式发电/储能及微电网接入控制试点工程,由南瑞集团公司旗下国电南瑞科技股份有限公司(简称“国电南瑞”)与国网冀北公司共同建设完成,自20111126正式并网投运以来,已不间断运行6900小时,总发电量达64516千瓦时,避免微电网就地负荷停电17次,有效地改善了农村供电线路末端用户的电压质量和供电可靠性,提高了当地百姓的用电水平。经换算,系统累计发电量可节约标准煤19.81吨,减少排放二氧化碳56.1吨。

 

“项目率先实现了清洁能源发电受理入网申请、接入管理、发电调度、发电及负荷预测、安全稳定控制、协调控制、电能统计分析等关键技术的工程应用,总体技术水平处于国际领先地位”。95日,该项目技术总负责人、国电南瑞配电/农电分公司总经理沈浩东在接受《中国电力报》采访时表示。

 

事实上,作为国家电网公司智能电网分布式清洁能源发电及微电网并网接入控制的试验项目,其分布式发电、微电网运行控制及并网接入管理等关键技术,为未来大量分布式清洁能源发电并网提供了可能,同时,对如何有效利用农村可再生清洁能源,就地解决农村地区可靠用电问题具有深远意义。

 

“工程由位于围场县供电公司调度大楼的分布式发电/储能及微电网接入控制系统和位于海拔1413米塞罕坝上草原的御道口风光储发电站两部分组成。NMC2000分布式发电/储能及微电网接入控制系统实现了对控制区域内的新能源有序接入、协调调度、优化运行和主动管理;御道口风光储发电站采取村庄集中模式与单户模式相结合的建设方式,以村庄集中供电模式为主,同时选取四个农户家庭应用单户模式”,沈浩东介绍说。

 

“其中,村庄集中模式微电网由50千瓦光伏发电、60千瓦风力发电、高容量锂电池储能系统,以及42户农家游村庄负荷组成,清洁能源发电量占负荷用电量80%以上。微电网在并网运行时,清洁能源发电优先给负荷供电,富余电量就地存储,剩余的电量上送到大电网。在清洁能源发电不足的情况下,优先让储能放电,大电网作为后备和补充。在大电网停电时,微电网离网运行,单独给负荷供电,保证重要负荷的可靠供电。”

 

据了解,分布式发电/储能及微电网的大量、高渗透率接入,改变了传统配电网功率单向流动的状况,增加了配电网调度与运行管理的复杂性。如使停电检修计划安排的难度增加、配电网施工安全风险加大等。尽管分布式新能源发电的核心技术已相对成熟,但随着智能电网的不断深入,在应用的多样性、效率提升、成本控制、安全稳定运行和并网接入管理等方面提出了更高要求。

 

“充分利用可再生能源,实现分布式发电并网的宽限和大量接入,这是智能电网建设的工作重点之一。随着智能电网技术的发展,一个较好的解决方法就是把分布式发电、储能和负荷构成一个微电网运行。微电网作为农村电网的一部分,既可灵活并网,也可在必要时离网独立运行。这样一方面有助于充分消纳吸收分布式新能源发电;另一方面也可以进一步提高农村用电质量与可靠性,用来解决部分偏远地区农村用电难等问题。”国家电网公司农电工作部农电技术处处长刘福义表示。

 

“国家电网公司对新能源发电一直采取积极的态度,特别是对推动农村新能源的消纳利用、支撑未来分布式发电/微电网大量、宽限并网等。分布式发电/储能及微电网的并网接入作为建设统一坚强智能电网的重要组成部分,近几年发展迅速、成效显著。”沈浩东说。

 

目前,以电网延伸方式在无电地区实施通电工程面临几个公认的难题:一是无电地区远离大电网,建设投资较大;二是这些地区的负荷水平普遍较低,电网传输损耗大,运行和管理成本较高;三是线路长,供电质量难以保证。

 

在国家推动新能源合理利用的过程中,分布式新能源发电方式以其投资小、灵活性高、有助于提高配电网可靠性、对环境污染小、能量利用率高、最大限度惠及用户等特点得到了各界的认同,前景广阔。目前,国家也正在筹划出台多项鼓励政策及补贴措施,如明确了并网问题解决方式、分布式发电单位电量补贴办法等。

 

“电网企业在推动新能源发电发展的过程中,将起到关键作用,通过广泛应用分布式发电及微电网接入控制技术和运行管理手段,满足新能源发电友好接入的要求,实现新能源最大化利用。但要实现全面推广应用,还需要国家进一步出台分布式新能源发电及微电网推广应用的配套法律、法规、环境政策和财政补贴政策,通过制定相应的税收和上网电价机制,对电网企业消纳分布式新能源发电给予有力支持。”刘福义表示。

 

微电网作为破解新能源应用棋局的一步“活棋”,其核心作用是充分消纳清洁能源,促进节能减排,实现能源优化配置,提高用电效率以及推进低碳经济发展。应该说,在分布式发电及微电网的接入控制、保护及安全稳定技术和运行控制等关键领域,国内外尚处于理论研究和试验阶段。

 

“正是在这样的背景下,国电南瑞和冀北公司项目攻关团队,在国家电网公司农电部的领导部署下,依托南瑞在电力系统自动化领域深厚的技术底蕴和实力,通过集成创新与联合攻关的方式完成了关键设备的研制,填补了国内多项技术空白,终于建成了国内首个试点工程。”国电南瑞高级工程师耿新辉说。

 

“自去年1216日项目顺利通过国家电网公司农电部的验收之后,项目攻关团队多次往返项目现场,基于项目构建的实验研究平台,进行了各种研究试验,对可再生能源发电的友好接入控制和运行管理技术、分布式电源/微电网典型应用模式及柔性控制技术、微电网继电保护和安全稳定控制技术、微电网中储能的容量配比和优化调度技术等方面继续深化研究,为下一步清洁能源最大化利用和微电网的智能化、集成化和实用化打下了坚实基础。”国电南瑞项目经理赵景涛对微电网的未来充满信心。(华安电力