微電網主要由分布式能源、儲能系統、電能變換裝置、保護裝置和微電網能源管理系統組成,用以提高可再生能源的利用率、增強電網的穩定性、降低線路損耗和延緩增容,是智能電網及能源互聯網的重要組成部分。主要用在各種工業企業、偏遠山區和島嶼,以及商業樓宇、醫院、數據中心等。微電網具有靈活、智能的特點,方便接入各種分布式可再生能源,是發展清潔能源、降低碳排放的重要發展方向,也是林洋在能源互聯網戰略部署中的一個重要領域。
林洋針對總部園區配電網和負載特點,根據國家能源局2015年7月頒發《關于新能源微電網示范項目建設指導意見書》的要求,建設了由屋頂光伏(2MWp)、車棚光伏(76kWp)、風機(10kWp)、充電樁、儲能系統(500kWh)、變流器(500kW)和微電網能源管理系統組成的微電網。
圖1中所示為林洋總部園區微電網布局示意圖,該微電網針對辦公類和生產類負載的特點配置兩套儲能系統,分別位于辦公樓(1號樓)和生產樓(9號樓)附近。系統采用的是戶外集裝箱安裝方式,不占用辦公和生產用地,安裝、維護方便。
圖2所示該微電網系統結構示意圖,兩個相對獨立分布式儲能系統,其中位于集團辦公樓的子系統針對空調、電梯、照明、蓄熱鍋爐、數據中心及一些辦公設備,蓄熱鍋爐錯開用電高峰,在冬季的零點至早上五點之間工作。而位于生產樓的子系統主要針對生產裝配、PCBA和老化車間的生產類負載。下面簡單介紹該微電網建設的必要性和運行特點。
? 園區現有的2MWp的屋頂光伏,在光照較好時,發電量基本可以滿足園區的正常生產和辦公用電,但在中午休息時,園區負荷較低,光伏所發電量無法有效利用。儲能系統在負載較低的時候充電,在負載高峰時放電,提高太陽能的利用率;
? 隨著集團辦公大樓負荷增大,變壓器經常處于滿載和超載運行狀態,不僅加快變壓器老化,損耗也會增加。發展分布式新能源,采用低壓并網形式,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、提高設備利用率;
? 辦公樓里新建了一個云平臺數據中心,要求電網具有較高的穩定性,同時要有冗余電源,保證供電持續性;利用微電網的儲能系統和UPS作為的重要負載的雙重冗余電源,確保供電系統的萬無一失;
? 根據峰谷電價的規定,利用儲能系統,采用谷時充電、峰時放電策略,不僅節省電費,還提高了電網的穩定性,降低變壓器損耗,并具有平抑負荷的作用,參與需求響應;
? 林洋集團投資建設了不同類型的新能源,包括屋頂光伏、車棚光伏、風力發電等,還有充電樁和儲能系統,后期還會增加其它分布式能源,如燃氣CHP。微電網可以方便各種形式能源接入,其智能控制系統通過監測不同形式能源狀態,協調控制各能源的協同工作,最大發揮可再生能源的利用率和效能;
? 系統可以接受外電網命令,實時控制并網點的頻率、電壓和功率,作為電網的備用容量,也可以根據電網要求保持與大電網的協調統一。微電網能源管理系統基于預測數據和分布式控制系統,實時調整微電網的控制策略和控制目標,并結合需求側響應為林洋總部園區提供清潔、精準的能源供給。
微電網能源管理系統基于分布式智能控制技術,可根據園區負載特性、電池狀態、光伏及風力發電情況、生產信息等,自動協調儲能系統工作。
微電網能夠實現各種分布式可再生能源接入和協調工作,可以減少傳輸損耗,提高分布式能源和負荷的智能優化配置,降低發電用電成本,改善電能質量,降低碳排放,具有非常重要的示范作用和推廣價值。林洋作為智能微電網系統方案和設備供應商,將為國家智能微電網的建設提供更多經驗,并以智能分布式微電網為基礎,不斷探索能源互聯網的運營模式。
林洋針對總部園區配電網和負載特點,根據國家能源局2015年7月頒發《關于新能源微電網示范項目建設指導意見書》的要求,建設了由屋頂光伏(2MWp)、車棚光伏(76kWp)、風機(10kWp)、充電樁、儲能系統(500kWh)、變流器(500kW)和微電網能源管理系統組成的微電網。
圖1 林洋總部園區微電網布局示意圖
圖1中所示為林洋總部園區微電網布局示意圖,該微電網針對辦公類和生產類負載的特點配置兩套儲能系統,分別位于辦公樓(1號樓)和生產樓(9號樓)附近。系統采用的是戶外集裝箱安裝方式,不占用辦公和生產用地,安裝、維護方便。
圖2微電網系統結構示意圖
圖2所示該微電網系統結構示意圖,兩個相對獨立分布式儲能系統,其中位于集團辦公樓的子系統針對空調、電梯、照明、蓄熱鍋爐、數據中心及一些辦公設備,蓄熱鍋爐錯開用電高峰,在冬季的零點至早上五點之間工作。而位于生產樓的子系統主要針對生產裝配、PCBA和老化車間的生產類負載。下面簡單介紹該微電網建設的必要性和運行特點。
? 園區現有的2MWp的屋頂光伏,在光照較好時,發電量基本可以滿足園區的正常生產和辦公用電,但在中午休息時,園區負荷較低,光伏所發電量無法有效利用。儲能系統在負載較低的時候充電,在負載高峰時放電,提高太陽能的利用率;
? 隨著集團辦公大樓負荷增大,變壓器經常處于滿載和超載運行狀態,不僅加快變壓器老化,損耗也會增加。發展分布式新能源,采用低壓并網形式,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、提高設備利用率;
? 辦公樓里新建了一個云平臺數據中心,要求電網具有較高的穩定性,同時要有冗余電源,保證供電持續性;利用微電網的儲能系統和UPS作為的重要負載的雙重冗余電源,確保供電系統的萬無一失;
? 根據峰谷電價的規定,利用儲能系統,采用谷時充電、峰時放電策略,不僅節省電費,還提高了電網的穩定性,降低變壓器損耗,并具有平抑負荷的作用,參與需求響應;
? 林洋集團投資建設了不同類型的新能源,包括屋頂光伏、車棚光伏、風力發電等,還有充電樁和儲能系統,后期還會增加其它分布式能源,如燃氣CHP。微電網可以方便各種形式能源接入,其智能控制系統通過監測不同形式能源狀態,協調控制各能源的協同工作,最大發揮可再生能源的利用率和效能;
? 系統可以接受外電網命令,實時控制并網點的頻率、電壓和功率,作為電網的備用容量,也可以根據電網要求保持與大電網的協調統一。微電網能源管理系統基于預測數據和分布式控制系統,實時調整微電網的控制策略和控制目標,并結合需求側響應為林洋總部園區提供清潔、精準的能源供給。
微電網能源管理系統基于分布式智能控制技術,可根據園區負載特性、電池狀態、光伏及風力發電情況、生產信息等,自動協調儲能系統工作。
圖3電池容量、負載和光伏功率曲線
例如,2015年9月份光伏平均日發電量為6532kWh,中午11:30到14:00之間平均發電量2786kWh,這個時間段的平均負載需求為2115kWh,低于光伏發電量。在沒有微電網儲能時,光伏發電在滿足園區用電后,剩余部分經過升壓變壓器后無償并入電網(此光伏項目為金太陽工程)。儲能系統可以很好利用中午時段園區無法消納的光伏發電量給儲能電池(500kWh)充電,并在用電高峰時段放電。微電網能源管理系統會根據每天的生產安排、預測的光伏發電量,適當調整電池充放電比例,同時系統預留一部分電池容量給數據中心和關鍵負載做備用電源。微電網能源管理系統通過實時監測電網狀態,在電網發生故障時,利用公共接入點(PCC)的靜態開關,快速切斷與電網的連接,進入孤島運行狀態,確保微電網內部關鍵負荷的供電。微電網能夠實現各種分布式可再生能源接入和協調工作,可以減少傳輸損耗,提高分布式能源和負荷的智能優化配置,降低發電用電成本,改善電能質量,降低碳排放,具有非常重要的示范作用和推廣價值。林洋作為智能微電網系統方案和設備供應商,將為國家智能微電網的建設提供更多經驗,并以智能分布式微電網為基礎,不斷探索能源互聯網的運營模式。