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2020OEM机械设计技术研讨会云会议
能效管理

告别缺水断电,施耐德电气微电网解决方案撬动能源新起点

  2020年01月20日  

  开山岛是江苏省连云港市境内的一座小岛,位于我国黄海前哨,邻近日本、韩国公海交界处,面积仅0.013平方公里,但正是这座在地图上几乎无法看到的小岛,却是军事要塞连云港的前哨阵地,战略位置十分重要。关于它的故事要从1986年说起,那时候岛上没有电没有淡水,野草丛生,海风呼啸,人迹罕至,条件极其艰苦。每当黑夜来临就会漆黑一片,一盏煤油灯、一个煤炭炉、一台收音机,就是守岛人的全部家当。就是这样恶劣的环境,一对夫妻却毅然选择前往这座小岛成为它的守护者,他们就是“时代楷模”王继才、王仕花夫妇,被人们亲切地称为“开山岛上的夫妻哨”。

  2015年,为解决岛上的电力和淡水供应问题,电力专家利用海岛丰富的风、光、水等自然资源,开始在岛上建设江苏省内首个海岛智能微电网工程。2019年6月,这个集光伏、风电、储能和海水淡化为一体的,具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活的泛在电力物联网特征的离网型海岛智能微电网终于建成投运,开山岛从此不再缺水缺电。

  这只是中国布局高可靠性智能低碳微电网项目的实践之一。 伴随着全球城市化进程的不断推进,全球能源需求不断增长,电网运营商和能源消费者对微电网的兴趣与日俱增。今年8月,彭博新能源财经发布的《2019全球微电网市场展望》显示,截至目前,全球已建成微电网项目367个,筹建中微电网项目217个,总装机规模达8.4GW。其中,中国微电网安装数量为35个,在全球装机排名中位列第二。

  作为分布式发电与配电网连接的桥梁,微电网能够对主电网形成有力的补充,在助力包括中国在内的国家能源转型和电力体制改革方面,担当重要角色。微电网通常以多种能源为基础,可通过特定电力区域内的一个本地互联能源系统提供切实可行的解决方案,并将负荷、分散的能源资源、电池储存和控制能力结合在一起。

  作为全球能效管理和自动化领域数字化转型的领导者,施耐德电气基于EcoStruxure架构和平台,在能效改革方面致力于研究智能能源系统的电力质量和配电问题,以便将更多的可再生能源融入微电网当中。目前,施耐德电气在多个国际合作项目中为客户提供微电网解决方案。例如,施耐德电气与杜克能源合作,双方为蒙哥马利县的公共安全总部和惩教机构部署两个先进的微电网,每年将产生约330万千瓦时太阳能,可以为400户家庭供电。该微电网系统还包括740万千瓦时热电联供。预计这两座设施进行现场发电每年可减少3629吨温室气体排放量,确保蒙哥马利县民众获得更清洁、更可靠、更高效的电力。

  施耐德电气全球的专家基于多年研究,认为微电网通过提供切实可用、易获取的能源,使得能源可靠性、供电弹性、能源易获取性、能源独立性、绿色能源、能源安全、能源成本优化、能源灵活性得以提升,并提高了参与电力需求响应计划或电网平衡计划的能力,由此助力推动能源转型。

  微电网构建分布式能源多样化应用场景,无论是在离岸的海岛、偏远的边疆无人地区,抑或是在人群密集的都市楼宇、社区、工厂,人们越来越多的看到分布式能源应用的场景。那么,微电网到底具有哪些“黑科技”?

  微电网能够独立于主电网,实现自给自足,从而提高供电弹性。例如在开山岛,要是遇上台风、暴雨等极端天气,在光伏和风机不能正常使用的情况下,还有660千瓦时的储能设备和50千瓦备用柴油发电机,他们储存的电能足以保障岛上人员3天的正常用电。

  微电网还能实现绿色能源的自消费,通过使用光伏、风力这些本地可再生能源来取代主电网或本地化石燃料发电机产生的全部或部分能源,以帮助减少与能源有关的温室气体排放。微电网在白天储存可再生能源太阳能,并将储存的电力用于太阳能无法获取的夜间,以此来增加本地储能,进而最大化利用这一资源。

  微电网可被视为一种灵活的分布式能源资产,整合可负担的可再生能源,以提高安全性、减少排放和降低燃料成本。例如,在汤加岛,目前约97%的发电量来自柴油发电机组。2012 年,该岛使用了约12 兆升(320 万加仑)的燃料发电,剩余仅3%的发电量来自光伏发电。微电网技术可以通过提供智慧能源和能源管理能力,优化本地发电、储能和负荷管理计划,参与电力需求响应计划或电网平衡计划,从而大幅改善上述情况,提高可再生能源的普及率。

  不仅如此,微电网可以大大加快智能电网在偏远地区的部署,并提升对发展中国家的能源供应。部署智能电网是一项复杂的工程,需要对电网基础设施进行大量调整,这将花费一定时间。微电网是可以展示智能分布式能源系统潜力的短期替代方案。在缺少能源网络的发展中国家,当地可再生资源分散化的灵感,可能来自移动电话业务的扩展,因为此业务克服了大型基础设施投资的障碍。与之类似,在短期内,微电网可以为能源生产和输送提供切实可行的解决方案。

  微电网凭借能源可靠性、能源易获取性、可再生能源发电的独立性以及能源成本的优化等优势,成为21世纪能源挑战的解决方案之一。 施耐德电气认为,现阶段微电网的发展还难以预测,但未来,微电网将成为常态。微电网的应用在中国也正处于尝试和发展阶段,还将面临着更多挑战。施耐德电气相信,紧跟国家的鼓励发展政策,中国的微电网技术将会走上高速发展的道路。施耐德电气愿意凭借自身的技术优势和丰富实践,为中国微电网建设项目的积极探索贡献力量。

标签:施耐德电气我要反馈
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