所谓“风、光、柴、蓄”,也就是风力发电、光伏(太阳能)发电、柴油发电和蓄电池储能的简称;“智能微电网”则是一种由负荷和微型电源共同组成的系统,不仅可独立运行,也可以并入电网,其作用是最大程度地利用可再生能源形成分布式供电,并提高供电的可靠性、降低成本和实现智能化。
据珠海万山海洋开发试验区管委会副主任平凡介绍,东澳岛位于万山群岛中部,是珠海140个岛屿中最具旅游开发价值的一个岛屿,常住人口600余人。
东澳岛的电力供应历来是困扰海岛经济发展和生态保护的瓶颈。由于岛上正在兴(扩)建5个旅游度假酒店和会所,每年来海岛旅游的人数增长约为30%,海岛对电力的需求与日俱增。而之前岛上的柴油发电装机容量为1220KW,2009年柴油发电约为100万度电,柴油发电不仅成本高昂,发电效率低,同时还将排放二氧化碳约1000吨,二氧化硫 30吨,粉尘270吨。因此,珠海市和万山区政府一直强调,寻找一个基于可再生能源利用的海岛能源的供给方案是解决海岛深度开发、可持续发展、建设生态海岛的关键。
兴业太阳能公司根据海岛的自然条件和土地资源,建设1000KWp的光伏(太阳能)发电、50KW的风力发电和2000KWH的蓄电池储能系统,组成了海岛全新的分布式供电系统,与海岛原有的柴油发电系统和电网输配系统集成为一个智能微电网系统。这一系统的最大特点是,最大程度地利用海岛上丰富的太阳光和风力资源,最小程度地利用传统的柴油发电,为海岛提供绿色电力供应。
电网技术对于清洁能源的发展至关重要。清洁能源的迅猛发展的同时也给电网带来了新挑战。目前,清洁能源主要采用的是分布式发电技术,和我们以前的通过水电、火电集中发电,然后通过特高压、高压输电方式不同,分布式发电是一种与清洁能源发展相适应的一种新趋势。它的特点是非常靠近用户端,容量通常比较小,一般都是兆瓦级,目前大的风电是集中式的,但是小的风电是分布式的,分布式发电的另外一个特点是发电单元和储能单位是一起的,储能单元能够起到调峰削谷的作用,同时提高能源利用效率。
从目前技术发展趋势来看,国际上智能微电网概念的核心是一致的,就是满足多种电能质量的要求,提高供电的可靠性、降低成本和实现智能化。微电网自身就是一个完整的配电网络,有自己的能量管理系统,有效地管理自身的能源和负荷,可独立运行,也可并入电网,因此微电网可以看成集能源与负荷为一体的微型配电网络模块,可以方便地进行并入或切出。
中国兴业太阳能技术控股有限公司在珠海东澳岛研发建设的兆瓦级智能微电网项目,包括太阳能光伏发电系统和风力发电系统、以及柴油发电系统组成的多种能源接入的发电单元,蓄电池组成的储能单元,以及双向逆变器和控制器组成的控制单元,以及GPRS无线通讯构成的监控单元。发电单元由东澳电厂与文化中心两级发电系统构成,未来还有多级多种能源接入。各级发电系统之间能够信息交换,并由控制系统控制。从结构来看,珠海东澳岛项目包括发电单元、储能单元和智能控制,多级电网的安全快速切入或切出,从功能上看,实现了微能源与负荷一体化,清洁能源的接入和运行,还拥有独立的能源控制系统。因此,此次兴业太阳能公司在珠海东澳岛研发建设的兆瓦级智能微电网项目是中国智能微电网技术应用的成功示范。
“东澳岛兆瓦级智能微电网技术,是我们耗时3年、动用100多名专业技术人才研发成功的。”中国兴业太阳能技术控股有限公司董事长刘红维感慨颇多,“两年前的东澳电厂,是一个纯柴油发电系统,把这样一个高耗能和不稳定的发电系统替换为风光互补的智能微电网系统,存在着太多技术难题和障碍,有人甚至断言是不可为的。”
随着整个系统的投入运行,可再生能源发电在东澳岛所占的比例将从30%上升到70%,尤其在海岛旅游淡季时,海岛上无需启动柴油发电。与此同时,每年将减少二氧化碳近1500吨,二氧化硫 45吨,粉尘408吨,净水6000吨。这一模式成功开辟了海岛新能源利用和智能微电网建设的全新局面。
值得一提的是,这一先进的系统解决方案还极具商业推广价值,不仅可以在海岛上利用,还可以推广到无电地区、牧区甚至每一个城市供电的区域,这是我国利用可再生能源利用的重要路径。