分布式智能微网项目
分布式智能微网项目
工业革命以来,人类社会的发展总是以同比于经济增长的能源消耗以及难以逆转的环境变化与影响为代价。时至今日,在世界范围内集中制约人类生产、生活的主要矛盾来源于环境、资源与能源三个方面,具体体现在:1)环境与资源对人类社会发展的制约;2)能源与环境同温室气体排放之间的矛盾;3)资源与能源在开发、利用效率上的平衡。
电力作为重要的二次能源,具有清洁、高效、方便使用的优点,是能源利用的最有效形式之一,由电力的生产、传输、分配与使用过程而构成的电力系统也成为当今人类构建的最为复杂的物理系统之一。因此,对各种新能源的开发和利用也应当通过电能的形式借助于传统电力系统来实现。当前,作为集中式发电的有效补充,分布式发电及其系统集成技术已日趋成熟。随着单位千瓦电能生产价格的不断下降以及政策层面的有力支持,分布式发电技术正得到越来越广泛的应用。
各种分布式电源的并网发电对电力系统的安全稳定运行提出了新的挑战,一些分散的小容量分布式电源对于系统运行人员而言往往是“不可见”的,而一些集中的大型分布式电源又通常是“不可控”或“不易控”的。正像大容量风电场或大容量光伏电站的接入会对输电网的安全稳定运行带来诸多影响一样,当中低压配电系统中的分布式电源容量达到较高的比例(即高渗透率)时,要实现配电系统的功率平衡与安全运行,并保证用户的供电可靠性和电能质量也会有很大困难。分布式发电技术的多样性增加了并网运行的难度,独自并网的分布式电源易影响周边用户的供电质量,同时很难实现能源的综合优化,这些问题都制约着分布式发电技术的发展。总之,阻碍分布式发电获得广泛应用的难点不仅仅是分布式发电本身的技术壁垒,现有的电网技术也还不能完全适应分布式发电系统的接入要求。
受美国能源基金会和国家能源局委托,该项目“分布式智能微网项目”研究分两期在四年时间内完成。一期课题“分布式能源智能微网关键技术及微网内各种电源组合配置研究”(2011-2012),基于对国内外典型的微网实验室与示范工程的深入调研,全面细致的梳理了微电网技术、装备现状和发展趋势,并针对国情因地制宜的提出了“十二五”期间微电网示范实施方案和激励政策建议,形成研究成果《分布式能源智能微网关键技术与发展》、《分布式智能微网运行、管理和政策研究》以及《我国“十二五”规划微网示范实施方案建议》。
二期课题“我国‘十二五’分布式可再生能源智能微电网先导示范项目方案研究(2013-2014)”,按照具有示范和推广效应的原则,首批选择国内典型区域开展不同类型微电网先导示范项目的方案研究,旨在探索可再生能源高比例接入及安全可靠的微电网方案、技术经济性、商业模式、管理机制和激励政策, 有效解决示范地区的供电供能、安全稳定、机制体制及经济性等问题,积极推动我国微电网大规模启动。完成了《三种典型地区的微电网技术设计和运营管理方案建议》报告,为城市型、边远地区和海岛型三类微电网的推广提供了技术支持和政策建议。
该项目成果于2015年初上报国家能源局,研究成果中关于微网技术指标被国家能源局采纳,用于2015年7月颁布的《国家能源局关于推进新能源微电网示范项目建设的指导意见》中。课题组织中美专家撰写的用于指导行业内工程技术人员进行微电网设计《微电网技术和应用》专著已经正式出版。
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