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4個項目案例告訴你微電網的優勢究竟在哪

2017-10-13 16:26:22 施耐德電氣　點擊量：評論 (0)

內容概要微電網有以下優勢：能源可靠性：微電網能夠獨立于主電網，實現自給自足，從而實現彈性供電能源易獲取：在無法接入主電網的情況下，以合理的成本獲得能源能源獨立：通過整合更多可再生發電方式來減少化石

內容概要

微電網有以下優勢：

能源可靠性：微電網能夠獨立于主電網，實現自給自足，從而實現彈性供電

能源易獲取：在無法接入主電網的情況下，以合理的成本獲得能源

能源獨立：通過整合更多可再生發電方式來減少化石燃料消耗

能源成本優化：利用能源靈活性優化能源結構和電網平衡

本文探討了微電網能夠帶來的優勢，并提供了相關微電網項目的實例。

能源可靠性

微電網能夠獨立于主電網，實現自給自足，從而實現彈性供電。

在一些地區，由于惡劣天氣事件造成的停電事故不斷增加。2003年8月，一次大面積停電造成美國東北部和加拿大東部地區大約5500萬人斷電。而2012年7月，印度發生的世界上最大的斷電事故影響的范圍更大，造成該國一半人口斷電。不久之后，颶風“桑迪”襲擊了美國東部，導致800萬客戶斷電。

美國列克星敦研究所（LexingtonInstitute）稱，由于美國電網的供電彈性問題，平均每天至少有50萬人受到停電影響，每年造成損失達1190億美元。

微電網能夠獨立于主電網，實現自給自足，從而提高了供電彈性。當主電網遇到重大問題時，微電網能夠快速解耦，并仍然可以繼續從地方電源供電。由于地方生產、儲電容量和瞬時狀態的影響，這種自主供應可能受到限制。然而，借助微電網的地方管理系統，可以對負載優先級進行優化管理，控制策略也可以得到相應調整。

此外，在問題風險可預測的情況下（比如預報有強風暴），可以通過有意采取預防策略為微電網做好準備，例如減少非重要負載、準備進行待調度的地方發電，以及為電池充電以提高系統未來的彈性。

當微電網本身出現問題時（例如，其中之一的電源遇到問題或正在進行維護），微電網能夠進行備份，并自動進行重新配置。

圖1 Oncor校園微電網

參考一個校園微電網的實例：

概況：超過100英畝的系統運營服務設施

挑戰：

1.提升電網容量和可靠性

2.利用現有資源

3.利用靈活的動態微電網技術

4.監測和優化分布式能源（DER）

5.運營兩組太陽能光伏陣列、一臺微型渦輪機、兩個儲能系統以及四臺現有發電機

解決方案：Oncor的創新型系統包括四個相互連接的微電網，并使用九個不同的DER，其中包括基于逆變器的資源和非基于逆變器的資源，這些資源可以與主公用電網斷開，也可以重新連接到主公用電網上。微電網控制器和運營軟件可以提供信息、通信和控制，通過優化協調負載、發電和存儲，將能源靈活性的價值轉化為經濟價值。

結果：

在從并網模式切換到離網模式時，控制器可以保護操作，并方便切換，以確保關鍵負載能夠獲得可靠的電源。

它能夠根據需要，實現從單微電網到多微電網協同工作配置的無縫過渡。

通過采用容錯方法，設備可以儲存來自電網饋電或設施的任一發電來源的電力。

基于云的用于經濟負荷分配和DER預測的平臺，進一步優化了供電并提高了供電的智能水平。支持多種用例，并且還使用行業標準通信協議，創建了微電網與公用電網之間的連接。

圖2米拉馬爾海軍陸戰隊航空站關鍵任務微電網

參考一個關鍵任務微電網的實例：

概況：占地3,500英畝的米拉馬爾海軍陸戰隊航空站運行和維護設施

挑戰：

1.該航空站的關鍵設施必須持續不間斷運行，即使公用電網被危害或受損時也不能受到影響。

2.設計必須具有可擴展性，以便在用電高峰期間為設施供電和進行電力管理。

3.設計必須納入可再生資源、采用先進的智能電網控制系統并具備需求響應能力。

4.該航空站努力成為一個“凈零能源設施”，也就是說，其在一年中生產的能源要與消耗的能源一樣多。

解決方案：米拉馬爾的創新型系統包括現有的能源資源（如垃圾填埋氣、太陽能光伏發電和儲能系統）以及一座升級后的7兆瓦發電廠（主要使用垃圾填埋氣發電）。微電網控制器和運營軟件可以提供態勢感知、通信和控制，通過優化協調負載、發電和存儲，將能源靈活性的價值轉化為經濟價值。該系統包括對電力控制系統的升級和集成。

預期結果：

該項目計劃于2018年7月前完工。

屆時，微電網將能夠在與電網分離的情況下為設施供電。在與主電網連接時，微電網將通過需求響應與電網智能交互。

微電網將增強和擴展現有現場可再生能源的功能：1.6MW太陽能光伏發電和3.2MW垃圾填埋沼氣發電。

目前，該航空站目前所使用的可再生能源比例為50％，而目標是到2019年達到75％，且最終目標是達到凈零能源狀態。