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多能互補微網(wǎng)構(gòu)建“能源長城”

2018-12-04 17:32:08 《電力設(shè)備管理》中國電力設(shè)備管理協(xié)會 李杰浩何清素等  點擊量: 評論 (0)
從實際情況來看,通常的海島用電量不大,并且海島比較分散,故對大部分的海島而言不太適宜于在海島上或海島臨近海域建設(shè)固定風電與光伏漂廊。固定式風電需要打樁,而在欠開發(fā)的海島上開展打樁工作,無論是樁基的運輸、打樁設(shè)備的進退場、風機的吊裝。

從實際情況來看,通常的海島用電量不大,并且海島比較分散,故對大部分的海島而言不太適宜于在海島上或海島臨近海域建設(shè)固定風電與光伏漂廊。固定式風電需要打樁,而在欠開發(fā)的海島上開展打樁工作,無論是樁基的運輸、打樁設(shè)備的進退場、風機的吊裝以及當?shù)氐暮Q蟮刭|(zhì)勘探工作,都有現(xiàn)實的困難。從經(jīng)濟性方面來講也非常不合算。漂浮式微網(wǎng)是海洋油氣工程和風電技術(shù)的結(jié)合,目前在技術(shù)上已經(jīng)成熟。無論是抗臺風漂浮基礎(chǔ)的設(shè)計與建造、基礎(chǔ)的海上安裝與錨固、結(jié)構(gòu)的抗腐蝕等均有完善、成熟的技術(shù)手段可以實現(xiàn),保障漂浮風電安全和可靠運營。具體優(yōu)勢如下:

可靠性高,高效運營:二次風源發(fā)電機組在運行時基本不會出現(xiàn)同時損壞、檢修維護現(xiàn)象。

抗臺風強,安全穩(wěn)定:結(jié)構(gòu)是一個直徑4米高10米的圓筒柱,重心在3米,最大抗臺風能力在56米/秒至60米/秒,在10級臺風狀況下可以正常工作。

效益極高,回報可觀:30年壽命度電成本0.1元以下。在綜合電價1元/度的設(shè)定條件下最長2年回收投資,后續(xù)可低成本使用28年。

創(chuàng)新技術(shù),發(fā)電量大:二次風源發(fā)電機(人造龍卷風發(fā)電)為主體,極端惡劣氣候停機12天/年,年均工作為353天。每臺風機年可發(fā)電135.55萬度。

抗腐蝕強,壽命加長:金屬結(jié)構(gòu)外表采用5層防腐涂層,逆變器柜、電氣柜風扇散熱冷卻采用負壓處理,適應海上工況運行。

維護方便,故障率低:主要部件發(fā)電機、電動機、變速箱均安裝在底部,方便安裝運維,物聯(lián)網(wǎng)平臺可以遠程運維。

智能環(huán)保,效果優(yōu)良:無巨大的風葉,所有旋轉(zhuǎn)風葉均內(nèi)置在一個圓筒柱內(nèi),對鳥類無傷害,運行中無廢氣、廢液、灰塵排放。

漂浮式微網(wǎng)發(fā)電技術(shù)利用海上風力資源,更重要的是為日益增加的海上活動提供能源,風電多元化應用必將使眾多海島從中受益匪淺:遠洋輪船、深海遠程潛艇、遠程科學考察船等可以在大海上直接獲取電能;開發(fā)海底石油和礦產(chǎn)的工程隊可以從海上獲得充分的電能;電能的保障為開發(fā)海上旅游項目提供了可能;非并網(wǎng)“風、光、儲、柴”直接應用于海水淡化、氯堿、有色金屬冶煉及非金屬加工等大范圍高耗能產(chǎn)業(yè)。同時,可通過海纜向臨近海島供電。

在光伏發(fā)電方面,銅銦鎵硒電池光電轉(zhuǎn)換效率達到達21%,砷化鎵雙結(jié)薄膜電池的實驗室轉(zhuǎn)化率已經(jīng)達到31.6%。漢能薄膜電池使用透明高阻封裝膜材料ETFE具有阻水、阻氧、耐腐蝕、抗鹽霧、抗UV等功能,厚度只有1微米,不及晶硅電池1/100。方便把薄膜貼在防海水腐蝕的材料上,免受海水侵襲。

海島沿線的風機之間通過薄膜“漂浮組件管廊”連接成一個微網(wǎng)發(fā)電、儲能、海水淡化、通訊照明一體化的“能源長城”因浮廊成本(相當于船甲板等面積的一個平臺)非常高,所以光伏板裝機容量減少至240千瓦,最小安裝面積1440平方米,二次風源發(fā)電機增至11臺,最小安裝面積165平方米。總控室含輸配電、柴油發(fā)電、逆變器、通信調(diào)度。儲能電池最小面積200平方米,淡水制作設(shè)備150平方米總共需要1955平方。浮廊平臺采用2個長60米寬12米高4米的平臺,2個平臺中間隔12米之間采用柔性雙絞接聯(lián)接,組成一個等效長60米,寬36米的平臺,等效面積為2160平方米,可在極限浪高20米的海況下生存。并可采用多個浮廊平臺柔性絞接串聯(lián),串聯(lián)長度最大可達20公里。

太陽能和風能發(fā)電成本大幅下降,意味著太陽能和風能發(fā)電已經(jīng)具備了與傳統(tǒng)化石燃料發(fā)電技術(shù)相當?shù)某杀靖偁幜Α_@使得能源大腦微網(wǎng)能夠在完成穩(wěn)定電力供應這一主要任務(wù)的同時,以經(jīng)濟可行的方式實現(xiàn)清潔能源目標。

能源大腦大數(shù)據(jù)云平臺的應用,為能源需求提供了安全性、經(jīng)濟性保障。采用能源大腦微網(wǎng)系統(tǒng)解決方案,可以系統(tǒng)性解決我國海洋面積廣闊,眾多島嶼的清潔能源需求。

在海上搭建風、光、儲、柴多能互補的“能源長廊”微網(wǎng),通過能源大腦微網(wǎng)大數(shù)據(jù)云平臺對海上能源微網(wǎng)進行全方位智能化控制,為海上安全構(gòu)建壁壘,在遼闊的海疆樹立海上“能源長城”。

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責任編輯:蔣桂云

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