本文主要介紹了微電網的基礎知識、獨立型微電網、典型方案與成本核算、商業化發展前景等內容,與諸位分享,歡迎留言分享您的見解。

(1)微電網的定義

微電網(Micro-Grid)是由分布式電源、負荷、儲能、變配電和控制系統構成的小型電力系統。微電網是一個能夠實現自我控制、保護和管理的自治電力系統,既可以與外部電網并網運行,也可以孤網運行。微電網是相對傳統大電網的一個概念,發展微電網能夠充分促進分布式可再生能源的大規模接入。微電網與大電網是相輔相成的,尤其在大電網沒有覆蓋的地區可以發揮更大的作用,以彌補大電網的不足。

(2)微電網的劃分

按照運行方式劃分:并網型、孤網型(獨立型)

按照電網類型劃分:交流微電網、直流微電網、混合型

按照電壓等級劃分:低壓(400V-1kV)、中壓(1-35kV)、高壓(35kV以上)

按照規模劃分:小型(電網容量〈500kVA)、中型(500kVA<=電網容量〈6MVA)、大型(電網容量〉6MVA)

(3)微電網的應用

? ? ? ?02 獨立型微電網

獨立型微電網:不依賴于外部電網,可以通過分布式電源、儲能系統獨立、穩定、長期地給負荷供電。可分為直流型、交流型、交直流混合型三種。

為什么要發展獨立型微電網系統?

在現階段,在大電網覆蓋的經濟發達地區,微電網的供電成本遠高于大電網,缺乏經濟性。

尤其是并網型微電網,易被大電網替代,缺乏競爭力。

但在大電網沒有覆蓋的地方,例如島嶼、偏遠地區、城市周邊、旅游景點等,微電網反而具有優勢,因此迫切需要發展獨立型微電網。

(1)分布式電源

獨立型微電網相關的分布式電源:光伏發電、風力發電、燃氣發電(天然氣、沼氣)、生物質發電、海洋能發電、小水電、柴油發電

優點:可利用豐富的清潔和可再生能源。

缺點:一些可再生能源具有間歇性和隨機性。

獨立型微電網相關的分布式電源,其中分布式光伏是最有潛力的可再生能源,適應面廣,受限制少,技術進步快和成本下降迅速,最有應用前景。

困難:地難找,電難接,補貼慢,用電需求不穩定

對策:可以采用獨立型微電網方式,不依賴于電網;尋求適合的用電需求,真正實現自發自用。

(2)儲能系統

獨立型微電網相關的儲能系統:

化學儲能(鉛酸電池、鉛酸膠休電池、鉛碳電池、鉛品電池、鋰電池:磷酸鐵悝、錳酸鋰、三元、鈦酸悝,液流電池:全釩液流、鋅溴,鎳氫電池、鈉硫電池、鋅空、鋰空)

物理儲能(抽水蓄能、壓縮空氣、飛輪、相變儲能、超級電容器、超導儲能、蓄熱蓄冷)

儲能系統是獨立型微電網不可或缺的組成部分,也是造成微電網系統成本高的主要原因。

需要找到大輻降低儲能成木的方式方法:1、技術進步;2、商業模式創新(結合電動汽車充放電、退役電池梯級利用)

一個典型的獨立型微電網系統

系統規模、組成部分及造價估算:

分布式光伏發電(100kW)(70萬元)(采用單晶硅、多晶硅,組串式逆變器,含施工)

鉛碳電池儲能(50kW*2H)(8萬元)(鉛碳電池目前性價比較高)

儲能整流、逆變系統(10萬元)

負荷(功率小于150kw,日用電量小于400kWH)

配電系統(3萬元)

電網控制系統(2萬元)

其他費用(5萬元)

合計:98萬元

按照習慣,以分布式電源功率核算,上述配置典型獨立型微電網系統的單位·造價:9.8元/每瓦

(3)可滿足的用電負荷:

交流型(日常用電:照明、空調、電機)

直流型(電動汽車充電、LED照明)(如果分布式發電、儲能、負荷都直接采用直流方式,則系統的效率更高,成本更低。預計可降低成本]以上,提高效率5%以上)

交直流混合型

目前獨立型微電網技術上都己成熟,成本可控,具備推廣條件。

04 商業化發展前景

獨立型微電網推廣面臨的困難:

成木高(分布式電源、儲能)

生命周期短與運營維護難(主要是儲能壽命短,微電網控制及能量管理的技術較復雜)

政策支持不足:獨立式的可再生能源(風、光等)發電的計量與補貼申請困難。目前國家對于獨立型微電網,及涉及的可再生能源發電、儲能、變配電及控制系統,尚無明確的計量標準與支持政策。

觀念和認識有待提高。

對策:

分布式發電成本下降(趨勢是:光伏發電成木〈火電)

儲能技術進步,電池壽命延長,成本降低。

多方爭取國家認可獨立型微電網可再生能源(風、光等)發電的計量(制定標準并推廣實施),并及時給與現有政策的各項補貼;在發展前期,也能給予獨立型微電網、儲能補貼政策。

結合新型的負荷的推廣應用機會:電動汽車充電、煤改電供暖、地熱泵。

獨立型微電網的發展前景展望:

基于分布式光伏+儲能的獨立型微電網,最有前景;

將首先在特殊應用場合取得突破(電動汽車充電、島嶼供電)

未來用戶用電有兩種選擇;大電網、獨立微電網。未來的大電網將是:昂貴的、地域受限、不方便靈活的。未來的獨立型微電網將是:便宜的、限制少、方便靈活的。

獨立型微電網的推廣應用方向:

獨立光伏電動汽車充換電站

獨立光伏水泵灌溉系統

獨立光伏制氫系統

獨立風光儲村莊供電系統

獨立風光柴儲島嶼供電系統

獨立風電海水淡化系統