智能微網(wǎng)通過(guò)對(duì)儲(chǔ)能和分布式電源的聯(lián)動(dòng)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了光伏等清潔能源全額消納。

海南三沙永興島，這座由白色珊瑚貝殼沙堆積在礁平臺(tái)上而形成的珊瑚島，海水湛藍(lán)，沙灘潔白，海鳥成群，綠樹成蔭，美麗風(fēng)光令人向往。可因?yàn)樗嚯x海南島較遠(yuǎn)，只能靠小型發(fā)電機(jī)供電，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)跳閘斷電的情況，漁民儲(chǔ)存海鮮的冰柜經(jīng)常被燒壞，還給島上環(huán)境帶來(lái)了污染。

5月27日，由柴油發(fā)電、光伏、儲(chǔ)能等多種能源互補(bǔ)的三沙永興島智能微電網(wǎng)建成，成為我國(guó)首個(gè)遠(yuǎn)海島嶼智能微電網(wǎng)，海島從此有了可以和城市媲美的供電可靠性。

對(duì)于遠(yuǎn)海島嶼來(lái)說(shuō)，供電往往存在能源運(yùn)輸成本高、發(fā)電設(shè)備極易受腐蝕損壞、受面積所限不能建設(shè)大型發(fā)電廠房等技術(shù)難題，極大影響了海島居民的正常生產(chǎn)生活，制約了海島經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

“智能微電網(wǎng)未建成前，永興島的供電存在能源浪費(fèi)和環(huán)境污染、供電可靠性低、電能質(zhì)量差的問(wèn)題。隨著智能微電網(wǎng)的順利投運(yùn)，永興島的供電能力提高了8倍，同時(shí)，微電網(wǎng)也可以實(shí)現(xiàn)光伏等清潔能源100%的優(yōu)先利用，未來(lái)還可以實(shí)現(xiàn)波浪能、可移動(dòng)電源等多種能源的靈活接入。”南方電網(wǎng)三沙供電局副局長(zhǎng)葉世鋒介紹說(shuō)。

目前，在我國(guó)的一些偏遠(yuǎn)山區(qū)、海島等遠(yuǎn)離城市的地方，仍然存在著一些未通電或者供電不穩(wěn)定的“電力空白區(qū)”。如果采用傳統(tǒng)電網(wǎng)供電的話成本很高，因此利用當(dāng)?shù)乜稍偕茉窗l(fā)電，并配置儲(chǔ)能系統(tǒng)的智能微電網(wǎng)成為解決這些地區(qū)供電問(wèn)題比較合適的方案。

永興島智能微電網(wǎng)，“智能”在哪里？

葉世鋒表示，這主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是多級(jí)微網(wǎng)聯(lián)合優(yōu)化控制。通過(guò)對(duì)儲(chǔ)能和分布式電源的聯(lián)動(dòng)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了清潔能源全額消納。二是多能互補(bǔ)協(xié)調(diào)運(yùn)行控制。通過(guò)微電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行及能量管理技術(shù)，在不同運(yùn)行工況下，實(shí)現(xiàn)多種能源發(fā)電、儲(chǔ)能和負(fù)荷的優(yōu)化管理和協(xié)調(diào)運(yùn)行，最大限度減少石化能源發(fā)電設(shè)備運(yùn)行和污染尾氣排放。三是智能負(fù)荷與電網(wǎng)互動(dòng)運(yùn)行控制。通過(guò)微電網(wǎng)與多級(jí)可控用戶負(fù)荷的智能互動(dòng)技術(shù)，系統(tǒng)根據(jù)電力平衡情況及負(fù)荷優(yōu)先級(jí)下發(fā)可控負(fù)荷切除指令，保證了電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行及重要負(fù)荷供電。

作為國(guó)家級(jí)電力技術(shù)領(lǐng)域的一項(xiàng)應(yīng)用示范工程，三沙智能微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)歷經(jīng)三年的研究與實(shí)踐。系統(tǒng)主站設(shè)立在永興島，可實(shí)現(xiàn)柴油發(fā)電機(jī)、光伏系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、主子微網(wǎng)及海水淡化、充電樁等各類負(fù)荷數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)控。

為了確保可靠性，永興島微電網(wǎng)通過(guò)海底光纖與400多公里外的海南電力調(diào)度控制中心相連，在需要的時(shí)候，可以在海口來(lái)調(diào)控島上的微電網(wǎng)，從而使島上供電的可靠性提高。

與普通電網(wǎng)相比，智能微電網(wǎng)有什么特點(diǎn)?葉世鋒表示，智能微電網(wǎng)“麻雀雖小，五臟俱全”。與大電網(wǎng)不同的是，智能微電網(wǎng)采用的電源一般都是分布式可再生能源，比如柴油發(fā)電、波浪能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電等;可以對(duì)分布式能源進(jìn)行就地消化、就地平衡，同時(shí)也可以與多級(jí)微電網(wǎng)進(jìn)行能量交換保證系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

“此外，智能微電網(wǎng)內(nèi)部的控制和相關(guān)保護(hù)技術(shù)，和大電網(wǎng)相比有一些相應(yīng)的區(qū)別。大電網(wǎng)主要是單向潮流、簡(jiǎn)單交互，從發(fā)電廠通過(guò)輸電線路到用戶，而微電網(wǎng)是內(nèi)部的循環(huán)，所以是雙向操作。用戶和電網(wǎng)之間可以交換能量，是雙向的流動(dòng)，是主動(dòng)交互，這是微電網(wǎng)和傳統(tǒng)電網(wǎng)本質(zhì)的區(qū)別，提高了能源使用效率。”葉世鋒解釋說(shuō)。

三沙智能微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)自2017年試運(yùn)行以來(lái)，供電可靠率、電壓合格率、清潔能源消納率都達(dá)到100%，年節(jié)約柴油量逾400噸，約合人民幣200萬(wàn)元。未來(lái)，南方電網(wǎng)計(jì)劃將含波浪能、光伏、儲(chǔ)能等分布式電源模式的供電模式推廣復(fù)制到同類型各島礁供電，改善島上生產(chǎn)生活用電水平。

“這只是一個(gè)開始，下一步，我們將把這種模式復(fù)制到其它海島上去，同時(shí)加快建設(shè)波浪發(fā)電，還有利用發(fā)電余熱進(jìn)行制冷，更好滿足海島用能需求。”南方電網(wǎng)海南電網(wǎng)公司副總經(jīng)理符永鋒說(shuō)。