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【史珺博士】智能光伏微電網的特點與構建
日期:2015-05-11   [復制鏈接]
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智能光伏微電網的特點主要有以下四點:

1) 多種新能源的結合

由于光伏發(fā)電僅能夠在白天天氣較好的情況下進行供電,即便與主干網相連,當光伏發(fā)電的容量增大,在某一地的局部對當地電網有可能形成較大的沖擊。因此,在一個微電網的范圍內采取多種形式的新能源相結合,是緩和光伏發(fā)電的波動性、穩(wěn)定電力的必要手段。

能夠作為微電網的電源的其它可再生能源有如下幾種:

微型風力發(fā)電。主要是微風風力發(fā)電,在風力條件能夠滿足發(fā)電的條件下,可以作為光伏發(fā)電的補充。微風電站適合風力條件滿足的村鎮(zhèn)和高層建筑。

小型水力電站。指在有條件的村鎮(zhèn)附近,可采用小型水電站或抽水蓄能電站的方式,作為微電網的補充能源。

生物質能電站??稍诖彐?zhèn)或者小型城市周邊,利用沼氣進行發(fā)電,作為微電網的補充能源。沼氣發(fā)電可與垃圾處理、有機肥的生產相結合。

微型燃氣輪機。微型燃氣輪機采用天然氣發(fā)電,適用于城市社區(qū)和農村。

各種形式的新能源綜合使用,可以大大減少光伏發(fā)電的波動性,尤其是在光伏發(fā)電量下降的時候對光伏發(fā)電進行補充,同時,也能夠因地制宜,充分利用微電網所在地區(qū)的各種可再生能源和資源。

2) 儲能技術

無論是采用何種新能源,都不能完全保證微電網的供電絕對穩(wěn)定。另外,在電源事故或電網故障的情況下,為了保證用電負荷的安全,儲能系統(tǒng)作為備用電源也是必不可少的。

目前,儲能技術較為成熟的是鉛酸蓄電池,但有壽命短和鉛污染的問題。能夠適用于智能光伏微電網的新型儲能系統(tǒng)有如下幾種:

釩流體電池。該技術采用釩化合物作電解質,通過釩的不同電價的轉換進行充放電。優(yōu)點是容量大、電流密度大、供電穩(wěn)定、充放電次數多(使用壽命長)、充放電效率高;缺點是,且目前成本較高,產業(yè)化不夠成熟,市場規(guī)模受釩資源限制。

飛輪儲能。優(yōu)點是充放電次數多、電流密度大、供電穩(wěn)定、無化學反應;缺點是自放電較嚴重。

超級電容。優(yōu)點是電流密度大、充放電次數多、壽命長、無化學反應;缺點是自放電嚴重,單次儲能時間較短,產業(yè)化程度不夠。

以上各種新型儲能技術目前均存在成本較高的情況。但隨著產業(yè)化程度的不斷成熟,相信產品的質量、性能、穩(wěn)定性均將有大幅提高,成本也可以大幅度下降。

微電網的儲能系統(tǒng)要滿足以下三種情況的要求:1)在電源或電網事故情況下,儲能系統(tǒng)能夠迅速替代電源,為微電網內部的負荷供電;這種情況,儲能系統(tǒng)相當于緊急備用電源的角色,要求電流密度大;2)在微網內大型負荷啟動時,由于電流往往數倍于運行電流,因此,可能正常電源的容量不足以滿足負荷的啟動要求,需要儲能系統(tǒng)提供瞬時大電流;3)在光伏以及其它電網發(fā)電不足時,起到為微網內負荷供電的功能。

目前,上述各種儲能技術難以同時滿足以上三個要求,可考慮各種不同儲能方式的結合,例如,釩流體電池與飛輪或超級電容結合使用,即可避開各自的缺點,而滿足微電網的儲能需求。
 
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來源:陽光工匠光伏網作者:史珺博士
 
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