中国储能网讯:微电网技术是智能电网关键技术之一,它能为可再生能源多点分散接入配电网提供技术支撑,促进可再生能源高效利用。目前,中美日等都在推动微电网建设与发展,不过我国暂时还存在推广难等问题。
微电网是一种由负荷和微电源共同组成的系统。它可同时提供电能和热量。微电网内部的电源主要由电力电子器件负责能量的转换,并提供必要的控制。微电网相对于大电网表现为单一的受控单元,并可同时满足用户对电能质量和供电安全方面的需求。当微电网与主网因为故障突然解列时,微电网还能够维持对自身内部的电能供应,直到故障排除。
有学者认为,微电网技术是智能电网关键技术之一,它能为可再生能源多点分散接入配电网提供技术支撑,促进可再生能源高效利用。微电网系传统电网迈向智慧电网的过渡型结构,主要用途为串连分散式再生能源系统与主电网,达成区域性智慧能源管理的目的,因此须与外部电网併网运作,同时也要具备孤岛运转能力。相较于智慧电网须肩负发、输、配、用的电力传导流程,微电网规模较小,仅负责区域性的配电与用电管理,初期将应用于动态调节再生能源供应比例,避免主电网电压浮动等安全问题。
现阶段,功率元件商与系统厂正加紧改良微电网变电站(Substation)、太阳能逆变器(Inverter)电力控制与资讯运算方案,并导入电力线通讯(PLC)、无线区域网路(Wi-Fi)和ZigBee等联网模组,以扩展微电网的无线感测节点,建置更即时、有效的配电管理平台。
然而随着可再生能源比重不断加大,微电网被寄予厚望,然而国内推广微电网并不是很顺利,是什么原因造成微电网推广速度缓慢?专家认为,造成微电网推广速度缓慢的主要原因是:一是电力市场不发达;二是微电网在市场应用方面还是超前于用户实际需求的;三是微电网造价较高,缺乏相应的补贴支持政策。社会效益大于经济效益,目前项目多为示范,还没有达到实用程度。目前只有在岛屿、偏远地区事宜发展微电网,但这些地区往往经济落后,资金不足。
在这里国内微电网建设困难的情况下,日本作为微电网商业运作相对完善的国家,其发展模式值得我国在发展过程中借鉴。
日本立足于国内能源日益紧缺、负荷日益增长的现实背景,展开了微电网研究,但其发展目标主要定位于能源供给多样化、减少污染、满足用户的个性电力需求。日本学者还提出了灵活可靠性和智能能量供给系统(FRIENDS)其主要思想是在配电网中加人一些灵活交流输电系统装置,利用控制器快速、灵活的控制性能,实现对配电网能源结构的优化,并满足用户的多种电能质量需求。目前,日本已将该系统作为其微电网的重要实现形式之一。
如今,日本在微电网示范工程的建设方面处于世界领先地位。日本政府十分希望可再生能源(如风能和光伏发电)能够在本国的能源结构中发挥越来越大的作用,但是这些可再生能源的功率波动性降低了电能质量和供电的可靠性。微电网能够通过控制原动机平衡负载的波动和可再生能源的输出来达到电网的能量平衡,例如配备有储能设备的微电网能够补偿可再生能源断续的能量供应。因此从大电网的角度看,该微电网相当于一个恒定的负荷。这些理念促进了微电网在日本的发展,使日本的微电网对于储能和控制十分重视。有日本学者提出了灵活可靠性和智能电量供给系统(FRIENDS),利用FACTS元件快速灵活的控制性能实现对配电网能量结构的优化。
事实上,在推广方面日本于2010年即成立智能社区(SmartCommunity)联盟,由新能源及工业技术发展组织(NEDO)于横滨、丰田、京都府与北九州等四个都市进行微电网示笵计划。