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微電網(wǎng)加快智能化示范

2019-10-18 09:23  來(lái)源:中國(guó)能源報(bào)  瀏覽:  

截至目前,我國(guó)島嶼泛在物聯(lián)感知體系的典范——江蘇省灌云縣開(kāi)山島微電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行已超過(guò)百日,累計(jì)發(fā)電量超過(guò)3.6萬(wàn)千瓦時(shí)。

2014年,多年堅(jiān)守在開(kāi)山島上的王繼才夫婦被評(píng)為全國(guó)“時(shí)代楷模”。2018年7月27日,王繼才在執(zhí)勤時(shí)突發(fā)疾病,搶救無(wú)效去世。隨后,為解決島上愛(ài)國(guó)主義教育基地和守島人員的用電用水問(wèn)題,國(guó)家電網(wǎng)有限公司決定在開(kāi)山島上捐建離網(wǎng)型海島智能微電網(wǎng)系統(tǒng)及海水淡化系統(tǒng),于今年6月18日投運(yùn),是我國(guó)建設(shè)的又一個(gè)微電網(wǎng)創(chuàng)新工程。

提高供電可靠性

據(jù)了解,開(kāi)山島微電網(wǎng)擁有110千瓦光伏發(fā)電機(jī)組、30千瓦風(fēng)電機(jī)組,在正常情況下,光電、風(fēng)電日均發(fā)電量約420千瓦時(shí),可滿足全島的正常用電需求;在臺(tái)風(fēng)、暴雨等極端情況下,660千瓦時(shí)儲(chǔ)能設(shè)備和50千瓦備用柴油發(fā)電機(jī),也可保障全島3天的正常用電。“島上的海水淡化設(shè)備日產(chǎn)水近10噸,徹底解決島上各類用水需求。”國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司相關(guān)人士介紹。

說(shuō)起微電網(wǎng),其實(shí)就是一個(gè)包括集控中心、分布式電源、用戶負(fù)荷、儲(chǔ)能設(shè)備的配電網(wǎng)絡(luò),可與大電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行,也可脫離大電網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行。其中,中大型群島由于對(duì)電力需求總量和供電可靠性有較高的要求,因此往往通過(guò)海纜與大陸聯(lián)網(wǎng),如舟山群島地區(qū)的舟山主網(wǎng)通過(guò)220千伏和110千伏海纜與大陸電網(wǎng)相連。對(duì)于偏遠(yuǎn)小島而言,由于最大負(fù)荷有限、輸送距離較遠(yuǎn)、島嶼面積狹窄,鋪設(shè)海纜在技術(shù)與經(jīng)濟(jì)方面均需付出更大代價(jià),因此開(kāi)發(fā)清潔可靠的微電網(wǎng)是滿足用電需求的重要選擇之一。

在開(kāi)山島微電網(wǎng)投運(yùn)之前,我國(guó)已建成山東長(zhǎng)島、廣東珠海大萬(wàn)山島、廣東珠海擔(dān)桿島、海南三沙永興島等微電網(wǎng)項(xiàng)目,其中既有并網(wǎng)型微電網(wǎng),也有離網(wǎng)型微電網(wǎng),均提高了海島的供電可靠性,解決了海水淡化等問(wèn)題。

此外,我國(guó)在解決無(wú)電人口通電問(wèn)題的歷程中,在大電網(wǎng)一時(shí)覆蓋不到的地方,以風(fēng)電、光伏發(fā)電為主,柴油發(fā)電機(jī)作為備用的分布式能源微電網(wǎng)系統(tǒng)有效解決了部分偏遠(yuǎn)地區(qū)的用電問(wèn)題,如內(nèi)蒙古呼倫貝爾市陳巴爾虎旗赫爾洪德分布式發(fā)電/儲(chǔ)能及微電網(wǎng)接入控制試點(diǎn)工程項(xiàng)目、冀北圍場(chǎng)分布式發(fā)電/儲(chǔ)能及微電網(wǎng)項(xiàng)目等。

創(chuàng)新使用新技術(shù)新設(shè)備

6月30日,江蘇連島能源綜合服務(wù)示范島饋線自動(dòng)化(FA)功能測(cè)試工作完成,今后島上配網(wǎng)故障定位隔離、非故障區(qū)供電恢復(fù)時(shí)間從過(guò)去的1小時(shí)縮減到1分鐘。

連島是江蘇最大的城市化海島,與連云港隔海相望,島嶼面積76平方千米,海岸線長(zhǎng)17.66千米,通過(guò)6.7千米長(zhǎng)的攔海大堤與陸地相連。過(guò)去,該島電力一直依靠島外輸送。2018年3月,國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司啟動(dòng)連島能源綜合服務(wù)示范島建設(shè),通過(guò)建設(shè)風(fēng)、光、波浪等可再生能源設(shè)備,島上發(fā)電實(shí)現(xiàn)自給自足。此次進(jìn)行配電自動(dòng)化改造,增強(qiáng)配網(wǎng)故障自愈能力,是示范島建設(shè)的重要一環(huán)。

“以往線路發(fā)生故障時(shí),需要調(diào)度人員先判斷故障位置,工區(qū)運(yùn)維人員再趕赴現(xiàn)場(chǎng)處理,至少耗費(fèi)1個(gè)小時(shí)。經(jīng)過(guò)改造后,主站系統(tǒng)能夠根據(jù)線路網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⒑凸收闲畔⑦M(jìn)行分析,自動(dòng)研判故障區(qū)域,并給出隔離和轉(zhuǎn)供方案。本次測(cè)試中,故障定位、隔離及非故障區(qū)供電恢復(fù)僅用時(shí)58秒。”江蘇電力相關(guān)人士介紹。

由此可見(jiàn),海島微電網(wǎng)在滿足了供電、供水等需求的同時(shí),創(chuàng)新使用了多項(xiàng)新技術(shù)、新設(shè)備。值得一提的是,三沙永興島建成了我國(guó)首個(gè)遠(yuǎn)海島嶼智能微電網(wǎng)系統(tǒng),不僅可以實(shí)現(xiàn)光伏等清潔能源100%利用,未來(lái)還可以靈活接入波浪能、可移動(dòng)電源等多種新能源。而且,通過(guò)海底光纖相連,永興島智能微電網(wǎng)可以接受400多公里外的海南島電力指揮中心的調(diào)控,供電可靠性達(dá)城市電網(wǎng)水平。

市場(chǎng)前景廣闊

近年來(lái),微電網(wǎng)因被視為大規(guī)??稍偕茉吹挠行Ы鉀Q方案、能源互聯(lián)網(wǎng)不可或缺的重要組成,不僅在解決偏遠(yuǎn)地區(qū)、海島供電問(wèn)題方面大有可為,而且在提高供電可靠性、安全性及消納可再生能源等方面正扮演著越來(lái)越重要的角色。尤其在大電網(wǎng)覆蓋地區(qū)開(kāi)發(fā)微電網(wǎng)將起到“錦上添花”的作用,這種并網(wǎng)型微電網(wǎng)可在聯(lián)網(wǎng)和獨(dú)立運(yùn)行兩種狀態(tài)間自由切換,即當(dāng)大電網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí),微電網(wǎng)可以選擇與大電網(wǎng)斷開(kāi),保障區(qū)域內(nèi)用戶的供電安全;當(dāng)選擇聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行時(shí),微電網(wǎng)可以通過(guò)出售多余電力、需求響應(yīng)等方式獲得額外的經(jīng)濟(jì)收益。

在山東長(zhǎng)島,長(zhǎng)島與大陸、長(zhǎng)島各主要島嶼之間由海底電纜連接,而海纜搶修受天氣和潮流影響,作業(yè)難度大,且海纜故障又多發(fā)生在風(fēng)大浪高天氣,由于國(guó)家相關(guān)部門規(guī)定7級(jí)風(fēng)以上不允許船只出海作業(yè),很難在短時(shí)間內(nèi)維修、恢復(fù)供電。因此,長(zhǎng)島建設(shè)微電網(wǎng)后,增強(qiáng)了供電可靠性,可在外部大電網(wǎng)瓦解的情況下,實(shí)現(xiàn)孤網(wǎng)運(yùn)行,保證對(duì)重要用戶的連續(xù)供電。

目前,國(guó)家電網(wǎng)公司、南方電網(wǎng)公司正積極部署拓展綜合能源服務(wù)市場(chǎng),主動(dòng)適應(yīng)能源生產(chǎn)和消費(fèi)變革,參與整體能源優(yōu)化,探索多能互補(bǔ)、分布式能源集成優(yōu)化綜合供能等關(guān)鍵技術(shù)。其中,微電網(wǎng)是能源互聯(lián)網(wǎng)的重要市場(chǎng)主體,可提供多能綜合利用服務(wù),參與能源互聯(lián)網(wǎng)電量交易及提供調(diào)峰等多種輔助服務(wù),市場(chǎng)前景廣闊。

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