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分布式光伏+储能的独立型微电网商业化发展前景
2018-6-22 14:47:14来源:北京北变微电网技术有限公司评论:0
    本文主要介绍了微电网的基础知识、独立型微电网、典型方案与成本核算、商业化发展前景等内容。

  1、微电网概述

  (1)微电网的定义

  ·微电网(Micro-Grid)是由分布式电源、负荷、储能、变配电和控制系统构成的小型电力系统。

  ·微电网是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治电力系统,既可以与外部电网并网运行,也可以孤网运行。

  ·微电网是相对传统大电网的一个概念,发展微电网能够充分促进分布式可再生能源的大规模接入。微电网与大电网是相辅相成的,尤其在大电网没有覆盖的地区可以发挥更大的作用,以弥补大电网的不足。

  (2)微电网的划分

  ·按照运行方式划分:并网型 孤网型(独立型)

  ·按照电网类型划分:交流微电网 直流微电网 混合型

  ·按照电压等级划分:低压(400V-1kV) 中压(1-35kV) 高压(35kV以上)

  ·按照规模划分:

  小型(电网容量〈500kVA)

  中型(500kVA<=电网容量〈6MVA)

  大型(电网容量〉6MVA)

  (3)微电网的应用

  2、独立型微电网

  独立型微电网:不依赖于外部电网,可以通过分布式电源、储能系统独立、稳定、长期地给负荷供电。

  可分为直流型、交流型、交直流混合型三种。

  为什么要发展独立型微电网系统?

  ·在现阶段,在大电网覆盖的经济发达地区,微电网的供电成本远高于大电网,缺乏经济性

  ·尤其是并网型微电网,易被大电网替代,缺乏竞争力

  ·但在大电网没有覆盖的地方,例如岛屿、偏远地区、城市周边、旅游景点等,微电网反而具有优势,因此迫切需要发展独立型微电网。

  2.1、分布式电源

  (1)独立型微电网相关的分布式电源

  光伏发电

  风力发电

  燃气发电(天然气、沼气)

  生物质发电

  海洋能发电

  小水电

  柴油发电

  (2)分布式发电的优缺点

  优点:可利用丰富的清洁和可再生能源。

  缺点:一些可再生能源具有间歇性和随机性。

  (3)独立型微电网相关的分布式电源

  ·其中分布式光伏是最有潜力的可再生能源,适应面广,受限制少,技术进步快和成本下降迅速,最有应用前景。

  ·现阶段发展分布式光伏的困难与对策:

  (地难找,电难接,补贴慢,用电需求不稳定)

  (对策:可以采用独立型微电网方式,不依赖于电网;寻求适合的用电需求,真正实现自发自用)

  2.2、储能系统

  (1)独立型微电网相关的储能系统:

  ·化学储能

  铅酸电池、铅酸胶休电池、铅碳电池、铅品电池

  锂电池:磷酸铁悝、锰酸锂、三元、钛酸悝,

  液流电池:全钒液流、锌溴,

  镍氢电池、钠硫电池、锌空、锂空)

  ·物理储能(抽水蓄能、压缩空气、飞轮、相变储能、超级电容器、超导储能、蓄热蓄冷)

  储能系统是独立型微电网不可或缺的组成部分,也是造成微电网系统成本高的主要原因。

  需要找到大輻降低储能成木的方式方法:

  a.技术进步

  b.商业模式创新

  (结合电动汽车充放电、退役电池梯级利用)

  3、一个典型的独立型微电网系统

  (1)系统规模、组成部分及造价估算:

  ·分布式光伏发电(100kW)(70万元)(采用单晶硅、多晶硅,组串式逆变器,含施工)

  ·铅碳电池储能(50kW*2H)(8万元)(铅碳电池目前性价比较高)

  ·储能整流、逆变系统(10万元)

  ·负荷(功率小于150kw,日用电量小于400kWH)

  ·配电系统(3万元)

  ·电网控制系统(2万元)

  ·其他费用(5万元)

  ·合计:98万元

  ·按照习惯,以分布式电源功率核算,上述配置典型独立型微电网系统的单位·造价:9.8元/每瓦

  (2)可满足的用电负荷:

  ·交流型(日常用电:照明、空调、电机)

  ·直流型(电动汽车充电、LED照明)

  (如果分布式发电、储能、负荷都直接采用直流方式,则系统的效率更高,成本更低。预计可降低成本]以上,提高效率5%以上)

  ·交直流混合型

  目前独立型微电网技术上都己成熟,成本可控,具备推广条件。

  4、商业化发展前景

  4.1、独立型微电网推广面临的困难

  面临困难:

  ·成木高(分布式电源、储能)

  ·生命周期短与运营维护难(主要是储能寿命短,微电网控制及能量管理的技术较复杂)

  ·政策支持不足:独立式的可再生能源(风、光等)发电的计量与补贴申请困难。目前国家对于独立型微电网,及涉及的可再生能源发电、储能、变配电及控制系统,尚无明确的计量标准与支持政策。

  ·观念和认识有待提高

  4.2、对策

  发展独立型微电网的对策:

  ·分布式发电成本下降(趋势是:光伏发电成木〈火电)

  ·储能技术进步,电池寿命延长,成本降低

  ·多方争取国家认可独立型微电网可再生能源(风、光等)发电的计量(制定标准并推广实施),并及时给与现有政策的各项补贴;在发展前期,也能给予独立型微电网、储能补贴政策。

  ·结合新型的负荷的推广应用机会:电动汽车充电、煤改电供暖、地热泵。

  4.3、商业化发展前景展望

  (1)独立型微电网的发展前景展望:

  ·基于分布式光伏+储能的独立型微电网,最有前景

  ·将首先在特殊应用场合取得突破(电动汽车充电、岛屿供电)

  (2)未来用户用电有两种选择;大电网、独立微电网

  ·未来的大电网将是:昂贵的、地域受限、不方便灵活的,

  ·未来的独立型微电网将是:便宜的、限制少、方便灵活的。

  4.4、独立型微电网的推广应用

  典型推广应用方向:

  ·独立光伏电动汽车充换电站

  ·独立光伏水泵灌溉系统

  ·独立光伏制氢系统

  ·独立风光储村庄供电系统

  ·独立风光柴储岛屿供电系统

  ·独立风电海水淡化系统

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