建設微電網(wǎng)，可以有效消納新能源雨席，解決各種分布式電源并網(wǎng)運行時的主要問題征唬。微電網(wǎng)的規(guī)劃設計主要是根據(jù)綜合用能捌显、資源分布和現(xiàn)有網(wǎng)絡狀況，確定最優(yōu)的系統(tǒng)建設方案总寒，滿足用電的經(jīng)濟性苇瓣、可靠性和環(huán)保性要求。
近日偿乖，浙江寧波首個高山光儲協(xié)同微電網(wǎng)項目正式投運。系統(tǒng)投運后哲嘲，會自發(fā)余電上網(wǎng)滨胰。與此同時，內蒙古電力集團首個“源網(wǎng)荷儲”微電網(wǎng)示范項目也于近日在額濟納旗正式開工建設宁斋，該項目是國內首個具備獨立運行能力感栋、低短路容量、泛電壓等級慧男、廣覆蓋范圍的“源網(wǎng)荷儲”新型電力系統(tǒng)項目姥仍。
黨的二十大報告提出，加快規(guī)劃建設新型能源體系比摆。隨著我國微電網(wǎng)建設的發(fā)展傻牙，微電網(wǎng)可否改寫我國電網(wǎng)格局纪立，在我國能源革命進程中發(fā)揮巨大“微”力?
麻雀雖小五臟俱全的微電網(wǎng)
“微電網(wǎng)是指由分布式電源、儲能阐泻、能量轉換裝置胰肆，以及負荷、監(jiān)控和保護裝置等匯集而成的小型電力系統(tǒng)担急。”天津大學電氣自動化與信息工程學院副教授冀浩然介紹桦闪，微電網(wǎng)“麻雀雖小、五臟俱全”蚁趁，它是一個能夠實現(xiàn)自我控制和管理的自治系統(tǒng)裙盾，具備完整的發(fā)電、配電和用電功能他嫡，能夠有效實現(xiàn)網(wǎng)內的能量優(yōu)化番官。
之所以稱之為微電網(wǎng)，是相較傳統(tǒng)大電網(wǎng)而言涮瞻。那么鲤拿，為何在大電網(wǎng)建設十分成熟的當下，要進行微電網(wǎng)建設呢?
當前署咽，“雙碳”目標是我國能源發(fā)展新階段的主要目標近顷。在能源需求與環(huán)境保護的雙重壓力下，國內外都將目光投向了各種可再生能源的分布式發(fā)電相關技術領域宁否。
但光伏窒升、風機等分布式電源具有較強的間歇性和隨機性，受環(huán)境影響較大慕匠，這些電源難以依靠自身的調節(jié)能力來滿足功率平衡的要求”バ耄現(xiàn)有研究表明，將分布式電源以微電網(wǎng)的形式接入到電網(wǎng)中并網(wǎng)運行隔阔，與大電網(wǎng)互為支撐果孝，是發(fā)揮分布式電源效能的有效方式。
“建設微電網(wǎng)贵式，可以有效消納新能源炼缰，解決各種分布式電源并網(wǎng)運行時的主要問題。”冀浩然說衬榕，“按照是否與大電網(wǎng)連接脸婉，微電網(wǎng)可分為聯(lián)網(wǎng)型微電網(wǎng)和獨立型微電網(wǎng)。”
聯(lián)網(wǎng)型微電網(wǎng)一般情況下并網(wǎng)運行杈夜，依靠大電網(wǎng)穩(wěn)定電壓和頻率尝赵，可以實現(xiàn)能量的雙向交換。在大電網(wǎng)發(fā)生故障時，微電網(wǎng)又可切換為獨立運行模式弓呵，保證對重要負荷的供電六赢。獨立型微電網(wǎng)不與大電網(wǎng)相連，僅依靠自身的分布式電源和儲能系統(tǒng)為負荷供電溃蛙，通常需要利用內部的柴油發(fā)電機和儲能系統(tǒng)等穩(wěn)定電壓和頻率灌旧。
微電網(wǎng)不是大電網(wǎng)的“迷你版”
雖然都叫電網(wǎng)，但是微電網(wǎng)可不是傳統(tǒng)大電網(wǎng)的“迷你版”绰筛。
“微電網(wǎng)在功能枢泰、結構和運行方式上與傳統(tǒng)電網(wǎng)存在較大區(qū)別。”冀浩然解釋铝噩，微電網(wǎng)主要是以分布式電源為主衡蚂、利用儲能系統(tǒng)和控制裝置進行調節(jié)來滿足負荷需求。因此骏庸，一般情況下微電網(wǎng)的容量較小毛甲，電源較為分散且靠近負荷，可以實現(xiàn)分布式能源的就地消化具被、就地平衡玻募，同時也可以和大電網(wǎng)進行能量交換，互為輔助一姿。
微電網(wǎng)可以有多種結構七咧，具有較大的靈活性，可以根據(jù)當?shù)氐沫h(huán)境特點和資源分布叮叹，充分利用各種類型的分布式能源顿储，建設獨特的網(wǎng)架結構，滿足一些特殊用戶的供電需求济问。
此外遮店，微電網(wǎng)支持獨立組網(wǎng)運行，在大電網(wǎng)發(fā)生故障時可以迅速切斷與大電網(wǎng)的電氣聯(lián)系吝殖，依靠自身能力繼續(xù)向重要負荷供電戳酒。
“由于微電網(wǎng)具有較為復雜的動態(tài)運行特性和能量管理問題，未來微電網(wǎng)發(fā)展的技術核心在于規(guī)劃設計帚颤、保護控制肯锻、能量管理以及仿真分析。”冀浩然解釋更践，微電網(wǎng)在規(guī)劃設計時往往需要考慮運行控制策略的影響，因為兩者具有高度的耦合性蓉庆。
微電網(wǎng)的規(guī)劃設計主要是根據(jù)綜合用能藏络、資源分布和現(xiàn)有網(wǎng)絡狀況，確定最優(yōu)的系統(tǒng)建設方案撤宽，滿足用電的經(jīng)濟性臭杰、可靠性和環(huán)保性要求粤咪。通過微電網(wǎng)的保護控制，可以迅速識別系統(tǒng)故障渴杆，協(xié)調各種類型的分布式電源寥枝，保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。
微電網(wǎng)的能量管理則是從更高層次實現(xiàn)對系統(tǒng)內各裝置的管理和控制磁奖，與傳統(tǒng)電網(wǎng)的能量管理系統(tǒng)不同的是囊拜，工程技術人員需要通過對微電網(wǎng)內部數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控以及外部信息的及時交互，制定合理的微電網(wǎng)運行方案比搭。在微電網(wǎng)實際工程實施之前冠跷，一般需要進行詳細的實驗仿真測試工作。因此身诺，提高仿真分析的精度和速度蜜托，可以更加真實地反應實際裝置的運行特性，為微電網(wǎng)建設提供良好的實驗基礎霉赡。
邊遠地區(qū)用電不再是難題
隨著微電網(wǎng)的出現(xiàn)橄务，邊遠地區(qū)、海島等地方的用電不再是難題穴亏。
邊遠地區(qū)一般土地面積大王庐、人口規(guī)模小，而且遠離大電網(wǎng)防蚓，交通不便橘曙，采用傳統(tǒng)的配網(wǎng)形式往往成本較高，不利于持續(xù)發(fā)展儒剧。但是邊遠地區(qū)的可再生能源豐富惑箕，功率需求小，具備建設微電網(wǎng)的有利條件停唐。
我國海島數(shù)量眾多科谨，人口居住量少，總體用電量不大时憾，與大電網(wǎng)連接需要遠距離架設輸電網(wǎng)絡渊喘，對于遠離大陸的島嶼還需要鋪設海底電纜，投資和維護成本巨大鸽拱。建設海島微電網(wǎng)可以充分利用海島地區(qū)豐富的風能拨才、光能等資源，是解決離網(wǎng)型海島用電問題的有效途徑谓苟。
“其實微電網(wǎng)在部分城市地區(qū)也非常適用官脓。”冀浩然解釋，城市地區(qū)的人口規(guī)模大，用電需求高卑笨，電力系統(tǒng)調峰調頻是十分突出的問題孕暇，在自家屋頂安裝光伏組件，再加上儲能裝置赤兴，就可以搭建一套用戶級的微電網(wǎng)系統(tǒng)妖滔。這樣不僅可以實現(xiàn)自消納，還可以余電上網(wǎng)桶良，輔助電力系統(tǒng)進行調峰調頻座舍。
未來微電網(wǎng)將有很大發(fā)展空間
近幾年，我國陸續(xù)出臺了多項政策支持微電網(wǎng)行業(yè)發(fā)展艺普，大力推動微電網(wǎng)工程建設簸州。
目前，我國有200余個已經(jīng)完工的微電網(wǎng)項目歧譬，在理論研究岸浑、實驗室建設和示范工程建設方面都取得了一系列成果。其中测扼，江蘇大豐風電淡化海水微電網(wǎng)項目研發(fā)并應用了世界首臺由大規(guī)模風力發(fā)電機進行直接供能的孤島運行控制系統(tǒng)慷郎。天津生態(tài)城的微電網(wǎng)項目實現(xiàn)了“零能耗”，全年發(fā)用電總量保持平衡纲秫。
與此同時促驶，我國分布式發(fā)電裝機總量逐年遞增，微電網(wǎng)市場增幅較大单步，預計未來市場規(guī)模會持續(xù)增加物遗，有很大的發(fā)展空間。
“目前且奔，在整個電網(wǎng)體系中插撩，微電網(wǎng)起到了承上啟下的作用，是分布式電源與電網(wǎng)結合的有效方式此腊，同時也是解決部分地區(qū)獨立供電的重要途徑摹院。”冀浩然表示，微電網(wǎng)具備智能配電網(wǎng)的雛形羊捧，通過建設微電網(wǎng)众巷，可以簡化配電網(wǎng)的優(yōu)化調度過程，實現(xiàn)系統(tǒng)局部層面的能量優(yōu)化炊豪，大大提高分布式電源的滲透率凌箕。微電網(wǎng)還具備獨立運行模式，在大電網(wǎng)故障時也能夠繼續(xù)向重要負荷供電词渤，提供更加安全可靠的電力供應陌知。
微電網(wǎng)技術就是為了解決數(shù)量龐大他托、形式多樣的分布式電源并網(wǎng)運行時的主要問題。對于新能源建設仆葡，微電網(wǎng)可以大大提高新能源利用率，為光伏志笼、風電等新能源的發(fā)展提供應用平臺沿盅，提高電力系統(tǒng)對新能源的消納和控制能力，減小可再生能源波動的影響纫溃，有利于可再生能源的優(yōu)化利用和電網(wǎng)的削峰填谷腰涧，促進清潔高效的新能源發(fā)揮產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，擴大市場規(guī)模紊浩，推動能源結構轉型窖铡，加速實現(xiàn)“雙碳”目標。
