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涨知识|新能源微电网详解(一)

日期:2016-09-19    来源:国际能源网

国际新能源网

2016
09/19
17:14
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关键词: 新能源 微电网

为了解决能源与环境问题,世界各国都一直致力于推进新能源领域的发展,新能源电力的应用越来越广泛,逐渐形成新兴能源和电力市场。但新能源能量密度偏低,进行大功率电力发电需要适合的场地,电力不稳定,属间歇式电力源,所以新能源发电常出现电压和频率不稳定的情况,易对大电网造成严重冲击。而微网技术的提出,为高效利用这些新能源电力提供了重要的技术方向。微电网已成为一些发达国家解决电力系统众多问题的一个重要辅助手段。

近年来,我国也在新能源电力的领域不懈耕耘,此次发布的《关于推进新能源微电网示范项目建设的指导意见》终于要让微电网的发展从探索逐步走向实践,其中特别提到,新能源微电网是电网配售侧向社会主体放开的一种具体方式,符合电力体制改革的方向。虽然切口不大,但确实是一条助攻新电改的可行之路。再加上时下最热的“互联网+”概念,微网在能源体系中的角色定位更加明晰,想象空间!

何为微电网?

微电网(Micro-Grid)也译为微网,是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统。微电网是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统,既可以与外部电网并网运行,也可以孤立运行。微电网的提出旨在实现分布式电源的灵活、高效应用,解决数量庞大、形式多样的分布式电源并网问题 。微电网是相对传统大电网的一个概念,是指多个分布式电源及其相关负载按照一定的拓扑结构组成的网络,并通过静态开关关联至常规电网。 开发和延伸微电网能够充分促进分布式电源与可再生能源的大规模接入,实现对负荷多种能源形式的高可靠供给,是实现主动式配电网的一种有效方式,使传统电网向智能电网过渡。

在微电网中的电源多为微电源,亦即含有电力电子界面的小型机组(小于100kw),包括微型燃气轮机、燃料电池、光伏电池以及超级电容、飞轮、蓄电池等储能装置。它们接在用户侧,具有低成本、低电压、低污染等特点。

1、微电网是连接分布式发电与配电网的纽带

在光伏、风电等新兴产业的发展中,无论在新农村电网建设,还是城市供电网络,微电网正扮演一个越来越重要角色。微电网作为配电网和分布式电源的纽带,使得配电网不必直接面对种类不同、归属不同、数量庞大、分散接入的(甚至是间歇性的)分布式电源,大大改善了分布式发电并网发展瓶颈。微电网实际上就是一个小型电网,既可与大电网联网运行,也可在电网故障或需要时与主网断开单独运行。它还具有双重角色:对于公用电力企业,微电网可视为电力系统可控的“细胞”,例如,这个“细胞”可以被控制为一个简单的可调度负荷,可以在数秒内做出响应以满足传输系统的需要,因此电力调度人员不再直面各个分布式电源,而是通过微电网对分布式电源进行有效控制和管理;对于用户,微电网可以作为一个可定制的电源,以满足用户多样化的需求,例如,增强局部供电可靠性,降低馈电损耗,支持当地电压,通过利用废热提高效率,提供电压下陷的校正,或作为不可中断电源。其灵活的可调度性且可适时向大电网提供有力支撑。此外,紧紧围绕全系统能量需求的设计理念和向用户提供多样化电能质量的供电理念是微电网的2个重要特征。

2、定义微电网与传统大电网的标准并不是规模大小

相信很多像南度度一样关心新能源电力发展的小伙伴内心也不禁冒出这样一个疑问:随着微电网的发展,其覆盖的电压等级越来越高,容量越来越大,这么大规模的电网,还是微电网吗?

在这里我们就得明确一点,微电网区别于传统大电网的本质的突出的特征:支持分布式新能源发电,能够独立组网运行,不以支持传统的集中式的大型火电、水电等,通过远距离输电到负荷中心为目标。微电网的电源是分散的,负荷也是分散的,电力以就地消纳为主。

虽然每一个子微电网相对较小,但是,众多的微电网组织在一起,就形成微电网群,总体规模也可以很大。在接入问题上,微电网的入网标准只针对微电网与大电网的公共连接点(PCC),而不针对各个具体的微电源。因此,广义上来讲,微电网的规模也可以做的很大,只要符合微电网的突出特征,就可以称为微电网。

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