微电网加快智能化示范 创新使用新技术新设备
来源:中国能源报 发布时间:2019-10-16 阅读:27

截至目前,我国岛屿泛在物联感知体系的典范——江苏省灌云县开山岛微电网稳定运行已超过百日,累计发电量超过3.6万千瓦时。

2014年,多年坚守在开山岛上的王继才夫妇被评为全国“时代楷模”。2018年7月27日,王继才在执勤时突发疾病,抢救无效去世。随后,为解决岛上爱国主义教育基地和守岛人员的用电用水问题,国家电网有限公司决定在开山岛上捐建离网型海岛智能微电网系统及海水淡化系统,于今年6月18日投运,是我国建设的又一个微电网创新工程。

提高供电可靠性
据了解,开山岛微电网拥有110千瓦光伏发电机组、30千瓦风电机组,在正常情况下,光电、风电日均发电量约420千瓦时,可满足全岛的正常用电需求;在台风、暴雨等极端情况下,660千瓦时储能设备和50千瓦备用柴油发电机,也可保障全岛3天的正常用电。“岛上的海水淡化设备日产水近10吨,彻底解决岛上各类用水需求。”国网江苏省电力公司相关人士介绍。

说起微电网,其实就是一个包括集控中心、分布式电源、用户负荷、储能设备的配电网络,可与大电网并网运行,也可脱离大电网孤网运行。其中,中大型群岛由于对电力需求总量和供电可靠性有较高的要求,因此往往通过海缆与大陆联网,如舟山群岛地区的舟山主网通过220千伏和110千伏海缆与大陆电网相连。对于偏远小岛而言,由于最大负荷有限、输送距离较远、岛屿面积狭窄,铺设海缆在技术与经济方面均需付出更大代价,因此开发清洁可靠的微电网是满足用电需求的重要选择之一。

在开山岛微电网投运之前,我国已建成山东长岛、广东珠海大万山岛、广东珠海担杆岛、海南三沙永兴岛等微电网项目,其中既有并网型微电网,也有离网型微电网,均提高了海岛的供电可靠性,解决了海水淡化等问题。

此外,我国在解决无电人口通电问题的历程中,在大电网一时覆盖不到的地方,以风电、光伏发电为主,柴油发电机作为备用的分布式能源微电网系统有效解决了部分偏远地区的用电问题,如内蒙古呼伦贝尔市陈巴尔虎旗赫尔洪德分布式发电/储能及微电网接入控制试点工程项目、冀北围场分布式发电/储能及微电网项目等。

创新使用新技术新设备
6月30日,江苏连岛能源综合服务示范岛馈线自动化(FA)功能测试工作完成,今后岛上配网故障定位隔离、非故障区供电恢复时间从过去的1小时缩减到1分钟。

连岛是江苏最大的城市化海岛,与连云港隔海相望,岛屿面积76平方千米,海岸线长17.66千米,通过6.7千米长的拦海大堤与陆地相连。过去,该岛电力一直依靠岛外输送。2018年3月,国网江苏省电力公司启动连岛能源综合服务示范岛建设,通过建设风、光、波浪等可再生能源设备,岛上发电实现自给自足。此次进行配电自动化改造,增强配网故障自愈能力,是示范岛建设的重要一环。

“以往线路发生故障时,需要调度人员先判断故障位置,工区运维人员再赶赴现场处理,至少耗费1个小时。经过改造后,主站系统能够根据线路网络拓扑信息和故障信息进行分析,自动研判故障区域,并给出隔离和转供方案。本次测试中,故障定位、隔离及非故障区供电恢复仅用时58秒。”江苏电力相关人士介绍。

由此可见,海岛微电网在满足了供电、供水等需求的同时,创新使用了多项新技术、新设备。值得一提的是,三沙永兴岛建成了我国首个远海岛屿智能微电网系统,不仅可以实现光伏等清洁能源100%利用,未来还可以灵活接入波浪能、可移动电源等多种新能源。而且,通过海底光纤相连,永兴岛智能微电网可以接受400多公里外的海南岛电力指挥中心的调控,供电可靠性达城市电网水平。

市场前景广阔
近年来,微电网因被视为大规模可再生能源的有效解决方案、能源互联网不可或缺的重要组成,不仅在解决偏远地区、海岛供电问题方面大有可为,而且在提高供电可靠性、安全性及消纳可再生能源等方面正扮演着越来越重要的角色。尤其在大电网覆盖地区开发微电网将起到“锦上添花”的作用,这种并网型微电网可在联网和独立运行两种状态间自由切换,即当大电网出现故障时,微电网可以选择与大电网断开,保障区域内用户的供电安全;当选择联网运行时,微电网可以通过出售多余电力、需求响应等方式获得额外的经济收益。

在山东长岛,长岛与大陆、长岛各主要岛屿之间由海底电缆连接,而海缆抢修受天气和潮流影响,作业难度大,且海缆故障又多发生在风大浪高天气,由于国家相关部门规定7级风以上不允许船只出海作业,很难在短时间内维修、恢复供电。因此,长岛建设微电网后,增强了供电可靠性,可在外部大电网瓦解的情况下,实现孤网运行,保证对重要用户的连续供电。

目前,国家电网公司、南方电网公司正积极部署拓展综合能源服务市场,主动适应能源生产和消费变革,参与整体能源优化,探索多能互补、分布式能源集成优化综合供能等关键技术。其中,微电网是能源互联网的重要市场主体,可提供多能综合利用服务,参与能源互联网电量交易及提供调峰等多种辅助服务,市场前景广阔。





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