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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;主要内容;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。;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)
;微电网的应用;主要内容;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。;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;分布式发电;;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);独立型微电网相关的储能系统:
化学储能(铅酸电池、铅酸胶体电池、铅碳电池、铅晶电池,
锂电池:磷酸铁锂、锰酸锂、三元、钛酸锂,
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。
需要找到大幅降低储能成本的方式方法:
1)技术进步
2)商业模式创新
(结合电动汽车充放电、退役电池梯级利用);主要内容;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)
微电网控制系统(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
;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10%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已成熟,成本可控,
具备推广条件。
;主要内容;面临困难:
成本高(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。
;发展独立型微电网的对策:
分布式发电成本下降(趋势是:光伏发电成本<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、地源热泵。;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)
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
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