微電網(wǎng)主要由分布式能源、儲(chǔ)能系統(tǒng)、電能變換裝置、保護(hù)裝置和微電網(wǎng)能源管理系統(tǒng)組成,用以提高可再生能源的利用率、增強(qiáng)電網(wǎng)的穩(wěn)定性、降低線路損耗和延緩增容,是智能電網(wǎng)及能源互聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分。主要用在各種工業(yè)企業(yè)、偏遠(yuǎn)山區(qū)和島嶼,以及商業(yè)樓宇、醫(yī)院、數(shù)據(jù)中心等。微電網(wǎng)具有靈活、智能的特點(diǎn),方便接入各種分布式可再生能源,是發(fā)展清潔能源、降低碳排放的重要發(fā)展方向,也是林洋在能源互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略部署中的一個(gè)重要領(lǐng)域。
林洋針對(duì)總部園區(qū)配電網(wǎng)和負(fù)載特點(diǎn),根據(jù)國家能源局2015年7月頒發(fā)《關(guān)于新能源微電網(wǎng)示范項(xiàng)目建設(shè)指導(dǎo)意見書》的要求,建設(shè)了由屋頂光伏(2MWp)、車棚光伏(76kWp)、風(fēng)機(jī)(10kWp)、充電樁、儲(chǔ)能系統(tǒng)(500kWh)、變流器(500kW)和微電網(wǎng)能源管理系統(tǒng)組成的微電網(wǎng)。

圖1中所示為林洋總部園區(qū)微電網(wǎng)布局示意圖,該微電網(wǎng)針對(duì)辦公類和生產(chǎn)類負(fù)載的特點(diǎn)配置兩套儲(chǔ)能系統(tǒng),分別位于辦公樓(1號(hào)樓)和生產(chǎn)樓(9號(hào)樓)附近。系統(tǒng)采用的是戶外集裝箱安裝方式,不占用辦公和生產(chǎn)用地,安裝、維護(hù)方便。
圖2所示該微電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖,兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立分布式儲(chǔ)能系統(tǒng),其中位于集團(tuán)辦公樓的子系統(tǒng)針對(duì)空調(diào)、電梯、照明、蓄熱鍋爐、數(shù)據(jù)中心及一些辦公設(shè)備,蓄熱鍋爐錯(cuò)開用電高峰,在冬季的零點(diǎn)至早上五點(diǎn)之間工作。而位于生產(chǎn)樓的子系統(tǒng)主要針對(duì)生產(chǎn)裝配、PCBA和老化車間的生產(chǎn)類負(fù)載。下面簡單介紹該微電網(wǎng)建設(shè)的必要性和運(yùn)行特點(diǎn)。
? 園區(qū)現(xiàn)有的2MWp的屋頂光伏,在光照較好時(shí),發(fā)電量基本可以滿足園區(qū)的正常生產(chǎn)和辦公用電,但在中午休息時(shí),園區(qū)負(fù)荷較低,光伏所發(fā)電量無法有效利用。儲(chǔ)能系統(tǒng)在負(fù)載較低的時(shí)候充電,在負(fù)載高峰時(shí)放電,提高太陽能的利用率;
? 隨著集團(tuán)辦公大樓負(fù)荷增大,變壓器經(jīng)常處于滿載和超載運(yùn)行狀態(tài),不僅加快變壓器老化,損耗也會(huì)增加。發(fā)展分布式新能源,采用低壓并網(wǎng)形式,可以有效減少變壓器的需求容量,延緩變壓器的增容、降低損耗、提高設(shè)備利用率;
? 辦公樓里新建了一個(gè)云平臺(tái)數(shù)據(jù)中心,要求電網(wǎng)具有較高的穩(wěn)定性,同時(shí)要有冗余電源,保證供電持續(xù)性;利用微電網(wǎng)的儲(chǔ)能系統(tǒng)和UPS作為的重要負(fù)載的雙重冗余電源,確保供電系統(tǒng)的萬無一失;
? 根據(jù)峰谷電價(jià)的規(guī)定,利用儲(chǔ)能系統(tǒng),采用谷時(shí)充電、峰時(shí)放電策略,不僅節(jié)省電費(fèi),還提高了電網(wǎng)的穩(wěn)定性,降低變壓器損耗,并具有平抑負(fù)荷的作用,參與需求響應(yīng);
? 林洋集團(tuán)投資建設(shè)了不同類型的新能源,包括屋頂光伏、車棚光伏、風(fēng)力發(fā)電等,還有充電樁和儲(chǔ)能系統(tǒng),后期還會(huì)增加其它分布式能源,如燃?xì)釩HP。微電網(wǎng)可以方便各種形式能源接入,其智能控制系統(tǒng)通過監(jiān)測(cè)不同形式能源狀態(tài),協(xié)調(diào)控制各能源的協(xié)同工作,最大發(fā)揮可再生能源的利用率和效能;
? 系統(tǒng)可以接受外電網(wǎng)命令,實(shí)時(shí)控制并網(wǎng)點(diǎn)的頻率、電壓和功率,作為電網(wǎng)的備用容量,也可以根據(jù)電網(wǎng)要求保持與大電網(wǎng)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。微電網(wǎng)能源管理系統(tǒng)基于預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)和分布式控制系統(tǒng),實(shí)時(shí)調(diào)整微電網(wǎng)的控制策略和控制目標(biāo),并結(jié)合需求側(cè)響應(yīng)為林洋總部園區(qū)提供清潔、精準(zhǔn)的能源供給。
微電網(wǎng)能源管理系統(tǒng)基于分布式智能控制技術(shù),可根據(jù)園區(qū)負(fù)載特性、電池狀態(tài)、光伏及風(fēng)力發(fā)電情況、生產(chǎn)信息等,自動(dòng)協(xié)調(diào)儲(chǔ)能系統(tǒng)工作。
微電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)各種分布式可再生能源接入和協(xié)調(diào)工作,可以減少傳輸損耗,提高分布式能源和負(fù)荷的智能優(yōu)化配置,降低發(fā)電用電成本,改善電能質(zhì)量,降低碳排放,具有非常重要的示范作用和推廣價(jià)值。林洋作為智能微電網(wǎng)系統(tǒng)方案和設(shè)備供應(yīng)商,將為國家智能微電網(wǎng)的建設(shè)提供更多經(jīng)驗(yàn),并以智能分布式微電網(wǎng)為基礎(chǔ),不斷探索能源互聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)營模式。
林洋針對(duì)總部園區(qū)配電網(wǎng)和負(fù)載特點(diǎn),根據(jù)國家能源局2015年7月頒發(fā)《關(guān)于新能源微電網(wǎng)示范項(xiàng)目建設(shè)指導(dǎo)意見書》的要求,建設(shè)了由屋頂光伏(2MWp)、車棚光伏(76kWp)、風(fēng)機(jī)(10kWp)、充電樁、儲(chǔ)能系統(tǒng)(500kWh)、變流器(500kW)和微電網(wǎng)能源管理系統(tǒng)組成的微電網(wǎng)。

圖1 林洋總部園區(qū)微電網(wǎng)布局示意圖
圖1中所示為林洋總部園區(qū)微電網(wǎng)布局示意圖,該微電網(wǎng)針對(duì)辦公類和生產(chǎn)類負(fù)載的特點(diǎn)配置兩套儲(chǔ)能系統(tǒng),分別位于辦公樓(1號(hào)樓)和生產(chǎn)樓(9號(hào)樓)附近。系統(tǒng)采用的是戶外集裝箱安裝方式,不占用辦公和生產(chǎn)用地,安裝、維護(hù)方便。

圖2微電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
圖2所示該微電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖,兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立分布式儲(chǔ)能系統(tǒng),其中位于集團(tuán)辦公樓的子系統(tǒng)針對(duì)空調(diào)、電梯、照明、蓄熱鍋爐、數(shù)據(jù)中心及一些辦公設(shè)備,蓄熱鍋爐錯(cuò)開用電高峰,在冬季的零點(diǎn)至早上五點(diǎn)之間工作。而位于生產(chǎn)樓的子系統(tǒng)主要針對(duì)生產(chǎn)裝配、PCBA和老化車間的生產(chǎn)類負(fù)載。下面簡單介紹該微電網(wǎng)建設(shè)的必要性和運(yùn)行特點(diǎn)。
? 園區(qū)現(xiàn)有的2MWp的屋頂光伏,在光照較好時(shí),發(fā)電量基本可以滿足園區(qū)的正常生產(chǎn)和辦公用電,但在中午休息時(shí),園區(qū)負(fù)荷較低,光伏所發(fā)電量無法有效利用。儲(chǔ)能系統(tǒng)在負(fù)載較低的時(shí)候充電,在負(fù)載高峰時(shí)放電,提高太陽能的利用率;
? 隨著集團(tuán)辦公大樓負(fù)荷增大,變壓器經(jīng)常處于滿載和超載運(yùn)行狀態(tài),不僅加快變壓器老化,損耗也會(huì)增加。發(fā)展分布式新能源,采用低壓并網(wǎng)形式,可以有效減少變壓器的需求容量,延緩變壓器的增容、降低損耗、提高設(shè)備利用率;
? 辦公樓里新建了一個(gè)云平臺(tái)數(shù)據(jù)中心,要求電網(wǎng)具有較高的穩(wěn)定性,同時(shí)要有冗余電源,保證供電持續(xù)性;利用微電網(wǎng)的儲(chǔ)能系統(tǒng)和UPS作為的重要負(fù)載的雙重冗余電源,確保供電系統(tǒng)的萬無一失;
? 根據(jù)峰谷電價(jià)的規(guī)定,利用儲(chǔ)能系統(tǒng),采用谷時(shí)充電、峰時(shí)放電策略,不僅節(jié)省電費(fèi),還提高了電網(wǎng)的穩(wěn)定性,降低變壓器損耗,并具有平抑負(fù)荷的作用,參與需求響應(yīng);
? 林洋集團(tuán)投資建設(shè)了不同類型的新能源,包括屋頂光伏、車棚光伏、風(fēng)力發(fā)電等,還有充電樁和儲(chǔ)能系統(tǒng),后期還會(huì)增加其它分布式能源,如燃?xì)釩HP。微電網(wǎng)可以方便各種形式能源接入,其智能控制系統(tǒng)通過監(jiān)測(cè)不同形式能源狀態(tài),協(xié)調(diào)控制各能源的協(xié)同工作,最大發(fā)揮可再生能源的利用率和效能;
? 系統(tǒng)可以接受外電網(wǎng)命令,實(shí)時(shí)控制并網(wǎng)點(diǎn)的頻率、電壓和功率,作為電網(wǎng)的備用容量,也可以根據(jù)電網(wǎng)要求保持與大電網(wǎng)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。微電網(wǎng)能源管理系統(tǒng)基于預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)和分布式控制系統(tǒng),實(shí)時(shí)調(diào)整微電網(wǎng)的控制策略和控制目標(biāo),并結(jié)合需求側(cè)響應(yīng)為林洋總部園區(qū)提供清潔、精準(zhǔn)的能源供給。
微電網(wǎng)能源管理系統(tǒng)基于分布式智能控制技術(shù),可根據(jù)園區(qū)負(fù)載特性、電池狀態(tài)、光伏及風(fēng)力發(fā)電情況、生產(chǎn)信息等,自動(dòng)協(xié)調(diào)儲(chǔ)能系統(tǒng)工作。

圖3電池容量、負(fù)載和光伏功率曲線
例如,2015年9月份光伏平均日發(fā)電量為6532kWh,中午11:30到14:00之間平均發(fā)電量2786kWh,這個(gè)時(shí)間段的平均負(fù)載需求為2115kWh,低于光伏發(fā)電量。在沒有微電網(wǎng)儲(chǔ)能時(shí),光伏發(fā)電在滿足園區(qū)用電后,剩余部分經(jīng)過升壓變壓器后無償并入電網(wǎng)(此光伏項(xiàng)目為金太陽工程)。儲(chǔ)能系統(tǒng)可以很好利用中午時(shí)段園區(qū)無法消納的光伏發(fā)電量給儲(chǔ)能電池(500kWh)充電,并在用電高峰時(shí)段放電。微電網(wǎng)能源管理系統(tǒng)會(huì)根據(jù)每天的生產(chǎn)安排、預(yù)測(cè)的光伏發(fā)電量,適當(dāng)調(diào)整電池充放電比例,同時(shí)系統(tǒng)預(yù)留一部分電池容量給數(shù)據(jù)中心和關(guān)鍵負(fù)載做備用電源。微電網(wǎng)能源管理系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)狀態(tài),在電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí),利用公共接入點(diǎn)(PCC)的靜態(tài)開關(guān),快速切斷與電網(wǎng)的連接,進(jìn)入孤島運(yùn)行狀態(tài),確保微電網(wǎng)內(nèi)部關(guān)鍵負(fù)荷的供電。微電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)各種分布式可再生能源接入和協(xié)調(diào)工作,可以減少傳輸損耗,提高分布式能源和負(fù)荷的智能優(yōu)化配置,降低發(fā)電用電成本,改善電能質(zhì)量,降低碳排放,具有非常重要的示范作用和推廣價(jià)值。林洋作為智能微電網(wǎng)系統(tǒng)方案和設(shè)備供應(yīng)商,將為國家智能微電網(wǎng)的建設(shè)提供更多經(jīng)驗(yàn),并以智能分布式微電網(wǎng)為基礎(chǔ),不斷探索能源互聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)營模式。