本文主要【yào】介绍了微电网的基础【chǔ】知识、独【dú】立型微电【diàn】网、典型方案与成本【běn】核算、商业化发展【zhǎn】前【qián】景等内容,与诸位分【fèn】享,欢【huān】迎留言分享您的见解。

(1)微电网的定义

微电网【wǎng】(Micro-Grid)是由分布【bù】式电源、负【fù】荷、储能【néng】、变配【pèi】电【diàn】和控【kòng】制系统构成的小型【xíng】电力系【xì】统。微电【diàn】网是一个能够实现自我【wǒ】控制、保护【hù】和管【guǎn】理的自治电力系统,既可【kě】以与外部【bù】电网并网运行,也【yě】可以孤网运【yùn】行。微电网是相对传统大电网的【de】一个概【gài】念,发【fā】展微【wēi】电网能【néng】够充【chōng】分促进分布式可【kě】再生能源的【de】大规模接【jiē】入。微电网【wǎng】与大【dà】电【diàn】网是相辅相成的,尤其在大电网没有覆盖【gài】的地区可以发挥更大的作用,以弥补大电网的不足。

(2)微电网的划分

按照运行方式划分:并网型、孤网型(独立型)

按照电网类型划分:交流微电网、直流微电网、混合型

按照电压等【děng】级划分:低压(400V-1kV)、中【zhōng】压(1-35kV)、高【gāo】压(35kV以上)

按照【zhào】规模划分:小【xiǎo】型(电网容【róng】量〈500kVA)、中【zhōng】型【xíng】(500kVA<=电【diàn】网容量〈6MVA)、大型(电网容量〉6MVA)

(3)微电网的应用

       02 独立型微电网

独立型微电网:不依赖于外部电网,可以通过分布式电源、储能系统独立、稳定、长期地【dì】给负荷【hé】供【gòng】电。可分为直流型、交流型、交直流混合【hé】型三种。

为什么要发展独立型微电网系统?

在现阶段,在大【dà】电网覆盖的经【jīng】济发【fā】达【dá】地区【qū】,微电【diàn】网的供电成本【běn】远高于大电网,缺乏经济性。

尤其是并网型微电网,易被大电网替代,缺乏竞争力。

但在大电【diàn】网没有【yǒu】覆盖的【de】地【dì】方,例【lì】如岛屿【yǔ】、偏远地区【qū】、城市周边、旅游【yóu】景点等,微电网反【fǎn】而具有优势,因此迫切需要发展独立型微电网。

(1)分布式电源

独立型微电网相关的分布式电源:光伏发电、风【fēng】力发电【diàn】、燃气发电(天然气、沼【zhǎo】气)、生物质发电、海【hǎi】洋【yáng】能发电、小【xiǎo】水电、柴油发【fā】电

优点:可利用丰富的清洁和可再生能源。

缺点:一些可再生能源具有间歇性和随机性。

独立型微电网相关的分布式电源,其中分布式光伏是最【zuì】有潜力的可【kě】再生能源,适应面广,受限制少【shǎo】,技术进【jìn】步快和成本下降迅速【sù】,最有【yǒu】应用前【qián】景。

困难:地难找,电难接,补贴慢,用电需求不稳定

对策:可以采【cǎi】用独立型微电网方式,不依赖【lài】于电网;寻求适【shì】合的用电需求,真【zhēn】正实【shí】现【xiàn】自发自用。

(2)储能系统

独立型微电网相关的储能系统:

化【huà】学储【chǔ】能(铅【qiān】酸【suān】电池【chí】、铅【qiān】酸胶休电池、铅碳电池、铅品电池、锂【lǐ】电【diàn】池:磷酸【suān】铁悝、锰酸锂、三【sān】元、钛酸悝,液流电池:全钒【fán】液流、锌溴,镍氢电池、钠硫电池、锌空【kōng】、锂空)

物理储【chǔ】能(抽水【shuǐ】蓄【xù】能、压【yā】缩空气、飞轮、相变储能【néng】、超级电容器【qì】、超导【dǎo】储能、蓄热蓄冷)

储能系【xì】统是独立型微电【diàn】网不可或缺的组【zǔ】成部【bù】分【fèn】,也是造成微电网系统成本高【gāo】的【de】主要原【yuán】因。

需要找到大輻降低储能【néng】成木的【de】方式【shì】方法:1、技术进步【bù】;2、商业模式【shì】创新【xīn】(结【jié】合电动汽车充放电、退役电【diàn】池梯级利用)

一个典型的独立型微电网系统

系统规模、组成部分及造价估算:

分布式光伏发电(100kW)(70万元)(采用单晶【jīng】硅【guī】、多晶硅【guī】,组串【chuàn】式逆变器,含施工)

铅碳电池储能(50kW*2H)(8万元【yuán】)(铅碳电池【chí】目前性【xìng】价比较【jiào】高)

储能整流、逆变系统(10万元)

负荷(功率小于150kw,日用电量小于400kWH)

配电系统(3万元)

电网控制系统(2万元)

其他费用(5万元)

合计:98万元

按【àn】照习惯【guàn】,以分布式电源功率核算,上述【shù】配【pèi】置典型独立型微电网系统的单位·造【zào】价:9.8元/每【měi】瓦

(3)可满足的用电负荷:

交流型(日常用电:照明、空调、电机)

直流型【xíng】(电【diàn】动汽车充电、LED照明)(如果分布式发电、储能、负荷都直【zhí】接采用直流方式,则系统【tǒng】的【de】效率【lǜ】更高,成本更低【dī】。预【yù】计【jì】可降低成本]以上,提高效率5%以【yǐ】上)

交直流混合型

目前独立型微电网技术上都己成熟,成本可控,具备推广条件。

04 商业化发展前景

独立型微电网推广面临的困难:

成木高(分布式电源、储能)

生【shēng】命周【zhōu】期短【duǎn】与运【yùn】营维护难(主要是储【chǔ】能寿命短,微电网控制及能量管理的技术较复杂)

政策支【zhī】持不【bú】足:独立式【shì】的可再生能源(风、光等)发【fā】电的计量与【yǔ】补贴申请困难【nán】。目前国家对于独立【lì】型微电网,及涉及的可再生能源发电、储【chǔ】能【néng】、变配电及控制系统,尚【shàng】无明确【què】的计量标准与支【zhī】持政策。

观念和认识有待提高。

对策:

分布式发电成本下降(趋势是:光伏发电成木〈火电)

储能技术进步,电池寿命延长,成本降低。

多方【fāng】争取国家认可独立型【xíng】微电网可再生【shēng】能源(风、光等)发【fā】电的【de】计量(制定标准并推广实施),并及时给【gěi】与现有政策的各项补贴;在发展前期,也【yě】能给【gěi】予独立型【xíng】微电网、储能补贴政【zhèng】策【cè】。

结合新【xīn】型的负荷的推广应用机会【huì】:电动汽车充【chōng】电、煤改电【diàn】供暖、地【dì】热泵。

独立型微电网的发展前景展望:

基于分布式光伏+储能的独立型微电网,最有前景;

将首先在特殊应用场合取得突破(电动汽车充电、岛屿供电)

未来用户用电【diàn】有两种选【xuǎn】择;大电网、独立微【wēi】电网【wǎng】。未【wèi】来的大电网将是:昂贵的【de】、地域受限、不方便灵活的。未【wèi】来的【de】独立型【xíng】微电网将是:便宜的【de】、限制少、方便【biàn】灵活的。

独立型微电网的推广应用方向:

独立光伏电动汽车充换电站

独立光伏水泵灌溉系统

独立光伏制氢系统

独立风光储村庄供电系统

独立风光柴储岛屿供电系统

独立风电海水淡化系统