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国网浙江电力:微电网让东海小岛用上充足电

时间:[2014-03-13 ] 信息来源:国家电网公司
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  微电网技术已成为未来分布式发电供能系统集成技术的核心,是分布式发电大规模工业化应用的关键。一直以来,我国不断在微电网技术方面进行探索,在全国设立试点建立微电网实验室,部分成果已经在海岛供电以及偏远地区通电工程中进行了成功的应用。

  3月5日,浙江温州洞头鹿西微网首次成功运用储能设备向远离鹿西岛4公里外的大门岛倒送电,进一步验证了微网多功能运用性能。

  作为2012年浙江省电力公司承担的国家863计划“含分布式电源的微电网关键技术研发”课题的洞头鹿西岛并网型示范工程此前于1月21日投入运行,为岛上居民提供清洁能源,解决了困扰海岛居民多年的用电问题。

  海岛用电存缺口 微电网投运解难题

  鹿西岛位于浙江省洞头县的东北海域,东南临东海,岛上2400多户居民多以渔业捕捞为生。此次投运的微电网是浙江首座兆瓦级别微电网,投运之后充分利用海岛丰富的自然资源———阳光和风进行清洁能源发电,实现多种能源综合互补利用,使岛上居民彻底告别用电紧张历史。

  黄中岳是鹿西供电服务站站长,上世纪80年代就在鹿西岛的供电所工作,有近30年工龄的他,见证了海岛用电史的一次次变革。据黄中岳介绍,多年来,鹿西岛仅由洞头35千伏大门变电站一回10千伏线路———鹿西823线经过海底电缆供电,线路最大允许输送限额为3810千瓦。渔民停船放锚时经常会不小心破坏海缆,造成全岛停电。

  2003年后,新的海缆敷设,供电可靠性显著提高,但海缆遭到破坏的情况仍旧存在,加上近几年海洋经济发展,岛上电力供应紧张,尤其是2013年夏天极特殊高温天气下用电更是捉襟见肘,海岛电网急需建设。

  随着微网投入运行,海岛居民的用电窘境成为历史。黄中岳用“三道保险”来形容今后鹿西岛居民的用电情况。第一道保险是一回10千伏线路,将继续为海岛供电,第二道保险是35千伏鹿西变电所的建成,为海岛用电再上保险,最后一道保险就是新建的微网,就算前两道保险同时失效也能满足居民基本用电需求。

  “有了这三道保险,预计接下来10年的用电需求都没有问题。”黄中岳充满信心地说。

  并网和孤岛模式切换 形成供电双向调节

  鹿西岛并网型微网示范工程位于鹿西岛山坪村,占地面积为1.1万平方米,整个项目投资4309万元。鹿西岛多山地、少平地,施工人员在村子的山坡上开出一片平地,建起了微网控制大楼。

  “大楼被150块太阳能板包围,这些太阳能板分布在楼顶和大楼附近的山坡上,总容量约300千瓦。为应对台风,加固之后的太阳能板可经受70米每秒的风速。”鹿西岛微网工程的现场技术负责人、浙江省电力公司电力科学研究院的张雪松博士介绍,站在控制大楼楼顶眺望,还能看见不远处两台白色的风力发电机,两台风机由10千伏线路与大楼相连,总容量可达1560千瓦。

  在控制大楼内,还安装着由铅酸蓄电池组、超级电容和双向变流器组成的储能系统。储能系统与风力发电、光伏发电系统共同组成一个风光储并网型微网系统,可以实现并网和孤岛两种运行模式的灵活切换。当太阳能、风能这类分布式电源足够岛上用电时,微网控制系统会把多余的电送入大电网,当分布式电源不足的时候则由大电网来供电,形成双向调节、灵活平衡,这也是“含分布式电源的微电网关键技术研发”课题的重要研究内容。

  探索单户模式 用电可自给自足

  林艳妹是鹿西中心幼儿园的老师,寒假来临,幼儿园都已放假,林艳妹却留了下来,等着微网最后的调试和投用。原来,微网工程为鹿西中心幼儿园免费安装了单户小型分布式电源:幼儿园三楼的楼顶上安装着太阳能板,反射着耀眼的阳光;幼儿园对面的山坡上安装着6台小型风力发电机,随风旋转,源源不断地送来绿色能源。

  据林艳妹介绍,安装太阳能板和风机后,只要天气合适,幼儿园的用电需求基本能满足了。微网工程设备和安装都是免费的,新设备发的电不用缴电费,给幼儿园省下了一大笔开销。

  鹿西岛常因电缆受损而停电,特别是在夏季用电高峰期,停电会带来许多不便。“有了太阳能和风机,就算遇上特殊情况,孩子们的学习和生活用电也能有保证了。”林艳妹说。

  像鹿西中心幼儿园这样安装上单户小型分布式电源的客户在鹿西岛上共有15户,包括岛上派出所和几家日照、风力条件合格的海岛居民。单户小型分布式电源包括三种模式,一种是单户小型风机,一种是太阳能板,另一种是小型风机加太阳能板和蓄电池。这些高科技的设备就安装在村民家附近的山头、房屋周围和屋顶,村民仅仅依靠阳光、风这些自然资源就可以获得日常生活用电。

  单户模式是鹿西岛并网型微网示范工程的探索之一,是对不同分布式电源发电模式的一次尝试,对今后分布式电源的推广和应用具有长远意义。

  鹿西岛微网工程的建成为海岛居民的用电窘境画上句号,智能绿色电网的建设也保护了鹿西岛美丽的自然环境。作为863课题示范工程之一,鹿西岛微网为并网型微网的设计、建设、运行和维护积累了宝贵经验。浙江有人居住的岛屿众多,微网为未来同类型海岛电网的推广打下了基础,在全国范围内也具有推广意义。(国网浙江省电力公司 葛晓慧、柯吉华、郭显边、王力军)