我國光伏產業系列分析之智能微電網應用
什么是智能微電網?
光伏產業的興衰取決于光伏能否大規模應用,但光伏應用不是簡單地建設地面電站或者屋頂電站就可以解決的。筆者在2014年3月31日的博文《智能光伏微電網的特點與構建》一文中指出,光伏發電具有不穩定、能量密度低和功率可調性差三大缺點,這三大缺點嚴重阻礙和限制了光伏在供電方面的應用,而要克服這三大缺點,唯一的方式就是構建智能光伏微電網。該文還介紹了智能光伏微電網的結構、特點和構建所涉及的技術層面的問題。
所謂“微電網”,是指采用光伏發電作為白天的主要供電電源,同時利用其它能夠與光伏互補的各種可再生能源的同時接入來滿足不同氣候條件下的電力供應,利用儲能系統和包括微型燃氣輪機等清潔能源作為供電的調節手段,通過先進的自動控制技術和信息網絡技術實現網內的智能控制和網間的遠程調度,直接對供電區域內部的用戶負荷直接供電的電網。所謂“微”,指的是與現有國家電網相比的,并非指容量小于某個具體的值。微電網同時也可以與公用電網相連。
為什么要發展智能微電網?
1)克服光伏發電的缺點
智能微電網的建設和發展,能夠將各種形式的新能源發電集成起來,并能夠克服光伏發電和其它新能源發電的弱點,保證對用戶供電的穩定性,充分發揮新能源清潔和可再生的優點,是光伏等各種新能源推廣的基礎和保證。
2)彌補現有大電網的不足
目前,對于我國廣大農村以及即將到來的城鎮化建設,由于大氣污染的壓力,不僅發電無法采用火力發電,而且由于傳輸距離較遠,而單線的容量較小,采用通過骨干電網長距離供電的方式將極不經濟。而智能微電網是采用各種新能源就近發電,因此可減少面向鄉鎮的大型干線電網的投入,大大減少遠距離、小容量的電網傳輸數量,還能夠減少既有電網的負擔、有助于穩定電網運行,與通過現有電網傳輸電力相比,對于滿足我國城鎮化引發的新增電力需求具有很大的優勢。隨著微電網的數量的增加與互聯,能夠將城市、城鎮和農村的大量工業與民用建筑和工農業設施均變為發電建筑和發電設施,為我國迎接第三次工業革命做好基礎。
3)節約化石能源、減少霧霾
智能微電網能夠使新能源電力可以真正代替現有的火力發電而成為替代能源,這不僅可以解決新農村和城鎮化帶來的新增用電需求,而且也對原有的電力需求予以規模性的替代,從而能夠將大量的煤炭、石油、天然氣等能源節約下來作為原材料而不再是燃料使用,這對于節約地殼中越來越稀缺的化石能源,減少霧霾、酸雨等大氣污染,有著不可替代的作用。
4)自然打破我國電網壟斷的局面
智能微電網首先起源于距離主干電網較遠、或者線路容量不足的地方。這些地方,往往采用線路增容的方式對增加的供電需求進行電力供應,是極不經濟的。例如,現在我國的“村村通電”,如果不是政府的強力要求,從商業角度看,供電公司對農村大部分地區的供電是虧損的,所收取的電費根本無法彌補電網的建設費用。而智能電網能夠彌補這一缺點,因而將受到供電公司的歡迎。
而微電網由于分布式的天然結構,是不可能由一家或幾家電網公司壟斷的,而當大量的微電網建設是從一個個鄉村、城鎮、園區或者小區獨立建設,而且逐步發展和互聯而來的。當眾多的微電網開始互聯的時候,將以“農村包圍城市”的方式,自下而上地自然實現對現有骨干電網的替代。今后,將形成大中城市和大工業區采用主干網供電,而鄉村和新城鎮及縣域采用微電網供電的局面,這將以自然的方式而不是行政的手段打破電網的壟斷局面,而且,由于微電網的建設有利于解決國家電網的最不經濟的部分,因此,電網公司不僅不會抵觸,還會相當歡迎。
如何發展智能微電網?
智能微電網的最終將在全國范圍內建設一個由許多微電網組成的微電網群,這不僅將產生眾多的小型電力運營商,也將帶動眾多立足當地的系統集成商和電站服務商網絡。
運營商在各地建設的分布式光伏發電站群,不僅將提供大量的光伏能新能源產品,同時,所有的這些微電網都需要現本地化服務,有關電站的建設、安裝、調試和運行維護的人員,將提供大量的就業機會。
我國智能微電網的發展將經過兩個階段,第一個階段為試驗和示范期。在這個階段,新能源的成本較高,為了有利于運營商的盈利,智能微電網首先應當在用電價格較高的工商業企業、工業園區開始建設,同時,也適時發展地面光伏電站以及公用建筑、住宅屋頂的光伏電站;此外,在城鎮化發展過程中,依托國家推廣的新能源示范市、縣,擴大分布式光伏發電應用,考慮國家級的分布式光伏發電規模化應用示范區、示范小鎮及示范村的光伏應用。
責任編輯:電朵云
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