本【běn】文主【zhǔ】要介绍了微电网【wǎng】的基础知识、独【dú】立型微电【diàn】网、典型方【fāng】案与成本核算、商业化发展前景等内【nèi】容,与诸【zhū】位分享,欢迎【yíng】留言分享您的【de】见解。

(1)微电网的定义

微电网(Micro-Grid)是由分布式电【diàn】源、负荷、储能、变【biàn】配电和控制系统构【gòu】成的小型电力【lì】系统。微电网是一个能够实现自我控制、保【bǎo】护和管【guǎn】理的自【zì】治【zhì】电力【lì】系统,既可以【yǐ】与外部电网并网运【yùn】行【háng】,也可以孤【gū】网运【yùn】行。微电网是相对传统大电网的一个概念,发展微电【diàn】网能够【gòu】充分【fèn】促进分布式可再生【shēng】能源的大规模【mó】接入。微【wēi】电网【wǎng】与大【dà】电网是相辅相成的,尤【yóu】其在大电网【wǎng】没有【yǒu】覆盖的地区可【kě】以【yǐ】发挥更大【dà】的作用【yòng】,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【yā】等级【jí】划分【fèn】:低压(400V-1kV)、中压(1-35kV)、高压(35kV以上)

按【àn】照规【guī】模划分:小型(电网容量〈500kVA)、中型【xíng】(500kVA<=电网【wǎng】容量〈6MVA)、大【dà】型(电【diàn】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【lì】、稳定【dìng】、长期地给负荷供电。可【kě】分为直流【liú】型【xíng】、交流型、交直流混【hún】合型三【sān】种。

为什么要发展独立型微电网系统?

在现阶【jiē】段,在大电网覆盖的【de】经济发达地【dì】区,微【wēi】电网的供电【diàn】成本【běn】远【yuǎn】高于大电网,缺乏经济性【xìng】。

尤其是并网型微电网,易被大电网替代,缺乏竞争力。

但在【zài】大【dà】电网【wǎng】没【méi】有覆盖的地方,例如岛屿、偏【piān】远地区、城市周【zhōu】边、旅游景点等,微电网反而具有优势,因此迫切【qiē】需要发展【zhǎn】独【dú】立【lì】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、风力发【fā】电、燃气【qì】发【fā】电(天然气、沼气)、生物【wù】质发电【diàn】、海洋能发电、小水电、柴油发【fā】电【diàn】

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有潜力的可再生能【néng】源,适应面广,受【shòu】限【xiàn】制少,技术【shù】进步快和成本下降迅速,最有应【yīng】用前【qián】景。

困难:地难找,电难接,补贴慢,用电需求不稳定

对策:可以采用独立【lì】型微电【diàn】网【wǎng】方式,不依赖于【yú】电【diàn】网;寻求适合的用电需【xū】求,真正实现【xiàn】自发自用【yòng】。

(2)储能系统

独立型微电网相关的储能系统:

化学储能(铅酸电池【chí】、铅酸胶【jiāo】休【xiū】电【diàn】池、铅【qiān】碳电池、铅品电池、锂【lǐ】电【diàn】池:磷酸铁悝、锰酸【suān】锂、三元、钛酸悝,液流电【diàn】池:全钒【fán】液流、锌溴,镍【niè】氢【qīng】电池【chí】、钠硫电池、锌空、锂空)

物理储能【néng】(抽水蓄【xù】能、压【yā】缩空气、飞轮【lún】、相变储能【néng】、超级电【diàn】容器、超导储能、蓄热蓄【xù】冷)

储【chǔ】能【néng】系统【tǒng】是独立型微【wēi】电网不【bú】可或缺的组成部分,也【yě】是造成微电网系统【tǒng】成本高的主要【yào】原因。

需【xū】要找【zhǎo】到大輻降低储【chǔ】能成木的【de】方式方法【fǎ】:1、技术【shù】进步;2、商业模式创新(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【bù】式光伏发电【diàn】(100kW)(70万元)(采用单晶硅、多【duō】晶硅,组串式逆【nì】变器,含施工)

铅碳电【diàn】池【chí】储能(50kW*2H)(8万元)(铅碳电池目前性价比较高【gāo】)

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

按照习惯,以【yǐ】分布式电源功率核算【suàn】,上述配置典型独立型微【wēi】电网【wǎng】系统的单位·造价: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【liú】型【xíng】(电【diàn】动汽车【chē】充【chōng】电、LED照明)(如果分布式发电、储能、负荷都直接【jiē】采用直流【liú】方式,则系统的效率【lǜ】更高,成【chéng】本【běn】更低。预【yù】计可降低【dī】成本]以上,提高【gāo】效率5%以上)

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】命周期【qī】短与运【yùn】营维护难【nán】(主【zhǔ】要是储能寿命短,微电网【wǎng】控制及能量管理的技术较复杂【zá】)

政策支持不足:独【dú】立【lì】式的【de】可再生能源(风、光等)发【fā】电的【de】计量与补贴申【shēn】请困难【nán】。目前国家对于独立型微电网,及涉及的可再生能源【yuán】发【fā】电、储能、变配电及控【kòng】制【zhì】系统,尚无明【míng】确的计量标【biāo】准【zhǔn】与支持政【zhèng】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【dú】立【lì】型微电网可再生能源(风、光【guāng】等)发电的计量(制定标【biāo】准【zhǔn】并推广实施),并及时给与【yǔ】现有【yǒu】政策【cè】的各【gè】项补贴;在发【fā】展【zhǎn】前【qián】期【qī】,也能给予独立型微电网、储能补贴政策。

结合【hé】新型的负荷的推广应用机会:电【diàn】动【dòng】汽车充【chōng】电、煤改电供暖、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)

未来用户用电有两种选择;大【dà】电【diàn】网【wǎng】、独立微【wēi】电网。未来的【de】大电网【wǎng】将是:昂贵的、地域受限、不方【fāng】便【biàn】灵【líng】活的。未来【lái】的独立型微电网将是【shì】:便宜【yí】的【de】、限制少【shǎo】、方便灵活的。

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