1. 微电网产业研究
1.1 微电网基本情况介绍
1.1.1 微电网的构成组分
微电网的主要概念是:由分布式电源、新型储能系统、电子电力设备、电力负荷、计量、保护、能源管理系统等组成。这些信息,包括:
分布式电源:主要是指在各类工业园区、商业综合体、住宅楼、公共建筑中的太阳能、风力发电、生物质发电等非水力可再生能源发电设备(包括 DC/DC变流器、 DC/AC逆变器、变压器、支架等)。另外,在离网运行时,通常使用备用的柴油作为辅助电力。在微电网中,分布式电源的主要作用是产生洁净电能,为用户提供电能,一般采用“自发自用,剩余电量上网”的方式。
新型储能系统:传统的抽水蓄能技术由于其反应缓慢、初期投入大、受地理位置等原因,在微型电网应用中通常不适合。目前,以锂离子电池居多,主要有锂离子电池、钠电池、水系电池、液流电池等。锂离子电池的主要组成是:磷酸铁锂+ BMS+ EMS+ PCS。另外,先进的压缩空气和飞轮等物理存储技术也逐渐被用于微型电网。在微电网中,新型储能的作用是储存新能源产生的电能,并根据微电网的运行情况,对新能源进行削峰、抑制波动,从而达到电力供需平衡和能量分配的目的。它还能作为应急电力系统的“黑启动”或应急供电。
用电负荷:由三种不同的负载组成,一种为可调的建筑物负载(如中央空调,电梯,照明,电热锅炉);第二种是住户可调负载(如家用空调、电热水器、电冰箱等);第三种是新的负载,如充电桩、 IDC。目前,在全国范围内的微型电网示范中,最典型的就是充电基础设施,它的主要作用是为电动车充电,其中慢充-停充组合(85%左右),既可以充电又可以停车。
电力电子设备:主要分为两大类:一类是传统的电力设备,如线路,断路器,隔离开关,接地刀闸,电缆等;第二种是智能化、数字化的电力设备,如智能功率仪表(与电量传感器相匹配)、柔性直流输电设备、新型台区智能集成终端。传统电力装置在微网中的作用是:电力传输、整流、调压、逆变、变频等;新型电力设备,承担着实时监测、监测、采集电源、储能、负荷(尤其是电源端,新能源的波动、断续、预测、并网控制等功能,电力系统的监控、保护。
智慧能源管理平台:其具体表现为嵌入式软件和控制算法,在微网中的应用比较广泛,它的作用是从更高的层面上来管理和管理各个设备,包括整体的能量管理、调度优化、以及与主网之间的交互以及离网的切换。另外,随着全国碳交易市场的不断完善,能源管理平台也从“以电为主”转向“以碳为中心”的“以碳为中心”为核心的“以碳为中心”的综合管理,同时支持碳核算、碳交易等功能。
总体来说,“源+网+荷+储”是一个自主系统,可以实现自身控制、监控和保护、能量管理,更经济、高效、安全地实现网内功率平衡、系统优化、故障检测、质量保护以及低碳减排,属于一套完整的新型能源系统。