鹿西島風(fēng)光儲(chǔ)并網(wǎng)型微網(wǎng)系統(tǒng)投運(yùn)開(kāi)啟海島供電新時(shí)代

1月21日，浙江溫州洞頭縣鹿西島上，藍(lán)天碧海相映，一排排太陽(yáng)能光板被陽(yáng)光照得發(fā)亮，兩臺(tái)巨大的白色風(fēng)車隨著海風(fēng)慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，由浙江省電力設(shè)計(jì)院(簡(jiǎn)稱“浙江院”)設(shè)計(jì)的國(guó)家“863”計(jì)劃“含分布式電源的微電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)”課題的示范工程——鹿西島并網(wǎng)型微網(wǎng)示范工程成功送電，并投入試運(yùn)行。

該工程將島上的風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、儲(chǔ)能系統(tǒng)組成了一個(gè)風(fēng)光儲(chǔ)并網(wǎng)型微網(wǎng)系統(tǒng)，通過(guò)為島上居民安裝單戶小型分布式電源，使其僅僅依靠島上的風(fēng)和陽(yáng)光等綠色資源就可以獲得日常生活用電。

就地取材 實(shí)現(xiàn)海島可持續(xù)發(fā)展

鹿西島是臨近大陸的島嶼，長(zhǎng)期使用的是來(lái)自大陸大電網(wǎng)輸送的并網(wǎng)電力，多年來(lái)僅依靠一條10千伏海底電纜向其供電，輸電效率較低。

與此同時(shí)，鹿西島豐富的風(fēng)能、太陽(yáng)能資源卻一直沒(méi)有被有效利用起來(lái)。島上40米高度年平均風(fēng)速為每秒6.7米，風(fēng)功率密度為每平方米380瓦;多年平均日照時(shí)數(shù)為1885.2小時(shí)左右，屬于我國(guó)太陽(yáng)能資源四類區(qū)域。

為此，浙江院在工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，力圖利用島上已有的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，通過(guò)新建一定容量的光伏發(fā)電，同時(shí)安裝適量的儲(chǔ)能系統(tǒng)，最終將鹿西島建成風(fēng)光儲(chǔ)并網(wǎng)型微網(wǎng)綜合示范性工程。這樣不僅能夠充分開(kāi)發(fā)利用島上豐富的風(fēng)、光、海洋等綠色資源，還可以為島上用戶提供可再生的綠色清潔能源。

在海島上就地取材，綜合利用太陽(yáng)能、風(fēng)能等自然資源發(fā)電，解決生產(chǎn)、生活問(wèn)題，也將成為未來(lái)海島電力供應(yīng)的趨勢(shì)。鹿西島并網(wǎng)型微網(wǎng)示范工程建成了可靠的微型智能供電網(wǎng)絡(luò)，可以有效解決海島電力供應(yīng)問(wèn)題，在更大范圍內(nèi)進(jìn)一步推動(dòng)海島智能綠色電網(wǎng)建設(shè)，有利于保護(hù)海島自然環(huán)境，充分利用可再生資源，促進(jìn)海島旅游和海洋經(jīng)濟(jì)的全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展，為建設(shè)綠色宜居的海西經(jīng)濟(jì)區(qū)作出了貢獻(xiàn)。

智能輸電 確保海島用電安全性

占地面積11062 平方米的鹿西島并網(wǎng)型微網(wǎng)示范工程可謂“麻雀雖小，五臟俱全”，工程主要設(shè)計(jì)建設(shè)風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、儲(chǔ)能三個(gè)系統(tǒng)：風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)是將島上的2臺(tái)780千瓦華儀風(fēng)機(jī)接入到鹿西島微網(wǎng)示范工程中;光伏發(fā)電系統(tǒng)主要是建設(shè)300千瓦太陽(yáng)能光伏發(fā)電場(chǎng)以及相應(yīng)的并網(wǎng)逆變器和升壓變壓器;儲(chǔ)能系統(tǒng)是在微網(wǎng)控制綜合大樓內(nèi)配置2兆瓦×2小時(shí)的鉛酸電池組、500千瓦×15秒的超級(jí)電容和5臺(tái)500千瓦的雙向變流器。

微網(wǎng)作為智能電網(wǎng)的重要組成部分，可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)部電源和負(fù)荷的一體化運(yùn)行，并通過(guò)和主電網(wǎng)的協(xié)調(diào)控制，平滑接入主網(wǎng)或獨(dú)立自治運(yùn)行，充分滿足用戶對(duì)電能質(zhì)量、供電可靠性和安全性的要求。在工程投運(yùn)后，鹿西島并網(wǎng)型微網(wǎng)示范工程將實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)和孤網(wǎng)兩種運(yùn)行模式的智能切換，當(dāng)分布式電源足夠負(fù)荷島上用電時(shí)，微網(wǎng)控制系統(tǒng)會(huì)把多余的電送入主網(wǎng)，而當(dāng)分布式電源不足的時(shí)候則由主網(wǎng)供電，形成雙向調(diào)節(jié)平衡，為島上用電提供保障，從而確保海島用電的穩(wěn)定，也為臨近大陸的類似海島解決綠色電力供應(yīng)問(wèn)題提供了可靠參考。

這種內(nèi)部電源與儲(chǔ)能之間的協(xié)調(diào)控制、內(nèi)部獨(dú)立運(yùn)行與外部并網(wǎng)運(yùn)行之間的協(xié)調(diào)控制，正是“863”課題“含分布式電源的微電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)”的核心研究?jī)?nèi)容。鹿西島并網(wǎng)型微網(wǎng)示范工程的實(shí)施，為課題研究提供了有力支撐，是對(duì)含分布式電源、儲(chǔ)能和負(fù)荷構(gòu)成的新型電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)模式的有益探索，并且能夠?qū)Σ⒕W(wǎng)型微網(wǎng)的運(yùn)行特性以及在運(yùn)行過(guò)程中微網(wǎng)與大電網(wǎng)之間的交互影響進(jìn)行分析驗(yàn)證，為將來(lái)大量并網(wǎng)型微網(wǎng)持續(xù)、健康地接入電網(wǎng)提供了經(jīng)驗(yàn)。

單戶模式 開(kāi)啟海島供電新時(shí)代

微網(wǎng)是一種以分布式發(fā)電技術(shù)為基礎(chǔ)，以靠近分散型資源或用戶的小型電站為主，結(jié)合終端用戶電能質(zhì)量管理和能源梯級(jí)利用技術(shù)形成的小型模塊化、分散式的供能網(wǎng)絡(luò)。除了為臨近大陸的海島嘗試大電網(wǎng)輸送電力與綠色電源的智能切換提供了范本，“分布式電源單戶模式”也是鹿西島并網(wǎng)型微網(wǎng)示范工程中的另一個(gè)亮點(diǎn)。

鹿西島并網(wǎng)型微網(wǎng)示范工程為島上居民安裝了單戶小型分布式電源，即小型風(fēng)機(jī)、小型太陽(yáng)能板和蓄電池，使村民依靠自然資源獲得日常生活用電。在近幾年分布式電源發(fā)展中已經(jīng)出現(xiàn)了這三種設(shè)備的不同組合模式，島上不同單戶模式的設(shè)立正是對(duì)不同分布式電源發(fā)電模式的實(shí)踐，為小型分布式電源的推廣提供了經(jīng)驗(yàn)。目前，國(guó)內(nèi)大多數(shù)的有人島嶼均采用柴油發(fā)電機(jī)發(fā)電，這種模式能夠促進(jìn)我國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)的開(kāi)發(fā)與利用，將鹿西島打造成具有國(guó)內(nèi)綠色能源示范作用的智能島嶼，促進(jìn)當(dāng)?shù)芈糜萎a(chǎn)業(yè)發(fā)展，也為溫州、浙江乃至全國(guó)海島供電提供了示范模式。

鹿西島并網(wǎng)型微網(wǎng)示范工程的設(shè)計(jì)擁有全國(guó)領(lǐng)先、世界先進(jìn)的技術(shù)水平，對(duì)于推動(dòng)新技術(shù)在海島電網(wǎng)中的應(yīng)用具有積極意義，其試運(yùn)行也開(kāi)啟了海島新能源供電的新時(shí)代。承擔(dān)該工程的項(xiàng)目前期設(shè)計(jì)及準(zhǔn)備階段咨詢工作的浙江院，秉持科學(xué)高效的管理理念，克服了項(xiàng)目資源有限、設(shè)計(jì)專業(yè)配置復(fù)雜、協(xié)調(diào)工作量龐大、任務(wù)戰(zhàn)線較長(zhǎng)等困難，在短時(shí)間內(nèi)掌握了電源、電網(wǎng)聯(lián)合設(shè)計(jì)的高效協(xié)調(diào)手段，獲得了業(yè)主單位的極大認(rèn)可，也為浙江院未來(lái)在并網(wǎng)型微網(wǎng)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)和研究積累了十分寶貴的經(jīng)驗(yàn)。