農(nóng)戶家里的小電站
半日狂奔六百里，到達圍場縣御道口鄉(xiāng)已是月上柳梢頭，鄉(xiāng)村小街上因臨時停電一片漆黑。國電南瑞高級工程師耿新輝向記者解釋：“因為御道口處于冀北電網(wǎng)的供電末梢，供電線路較長，供電質量難以保證，低電壓問題比較嚴重，還經(jīng)常出現(xiàn)斷電的情況。不過現(xiàn)在御道口村的43戶農(nóng)戶已經(jīng)沒這個煩惱了。自從去年年底我們的‘農(nóng)網(wǎng)分布式風光儲微電網(wǎng)項目’建成投運后，他們的供電由已經(jīng)建成的‘分布式風光儲微電網(wǎng)’承擔，斷電問題便迎刃而解了。風機和光伏發(fā)出的電優(yōu)先保證他們使用，多余的電能給儲能裝置充電，當風光資源不足時，則由主網(wǎng)直接給他們供電，并給儲能裝置充電。”
該項目技術總負責人、國電南瑞配電/農(nóng)電分公司沈浩東總經(jīng)理說：“2011年年底建成投運的圍場御道口村農(nóng)網(wǎng)分布式風光儲微電網(wǎng)項目，作為承德農(nóng)網(wǎng)分布式發(fā)電/儲能及微電網(wǎng)接入控制試點工程的重要組成部分，利用當?shù)貎?yōu)越的風力、光照等資源條件，探索如何有效利用農(nóng)村可再生清潔能源，就地解決農(nóng)村地區(qū)可靠用電問題。”
據(jù)該項目的項目經(jīng)理趙景濤介紹，項目采取村莊模式與單戶模式相結合的建設方式，村莊模式建設內容包括60kW風力發(fā)電系統(tǒng)、50kWp光伏發(fā)電系統(tǒng)、80kW/128kWh儲能系統(tǒng)、微電網(wǎng)運行控制及能量管理系統(tǒng)、微電網(wǎng)保護及安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)、電能質量監(jiān)測及治理等9個子系統(tǒng)，總建設發(fā)電容量110kW，形成一個400V的微電網(wǎng)運行系統(tǒng)。單戶模式包括風主光輔和光主風輔兩種模式。其中，風主光輔即以風力發(fā)電為主，光伏發(fā)電為輔，配置光伏600Wp，風電1kW，儲能48V/200Ah；光主風輔即以光伏發(fā)電為主，風力發(fā)電為輔，配置光伏1kWp，風電700W，儲能48V/200Ah。
第二日一早，記者來到御道口村“農(nóng)網(wǎng)分布式風光儲微電網(wǎng)項目”的現(xiàn)場——御道口風光儲發(fā)電站。一排排光伏板在太陽的照射下熠熠生輝，不遠處兩臺高聳的風機隨風而動，設備機房內，幾十塊磷酸鐵鋰蓄電池整齊地排布于柜中，控制室里幾名工作人員正專注地在電腦前監(jiān)視著整個系統(tǒng)的運行情況。國電南瑞的技術工程師謝虎介紹：“主控制系統(tǒng)相當于微電網(wǎng)的大腦，掌控微電網(wǎng)系統(tǒng)與大電網(wǎng)的聯(lián)接模式和運行狀態(tài)，調度管理整個系統(tǒng)，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。儲能系統(tǒng)相當于蓄水池，接收主控制系統(tǒng)發(fā)出的指令并作出響應，調節(jié)能量的動態(tài)平衡。當微電網(wǎng)的風、光發(fā)電大于負荷需求時，儲能系統(tǒng)將儲存多余的電量，還可以把多余的清潔能源向大電網(wǎng)輸送，在用電高峰期，儲能系統(tǒng)向微電網(wǎng)中負荷供電，盡量減少使用大電網(wǎng)的電能。”謝虎還告訴記者，“目前，村莊模式日上網(wǎng)最大功率190kW，日發(fā)電量約為600kWh，可為150余戶農(nóng)戶提供電源保障。自2011年11月26日正式并網(wǎng)投運，截至目前，系統(tǒng)總發(fā)電量已達64516kWh，戶用風光儲發(fā)電系統(tǒng)減少停電17次之多，大大提高供電可靠性。
離開御道口風光儲發(fā)電站，記者走進村子，尋找單戶模式的“發(fā)電戶”。一戶院落外矗立著的一臺白色風機隨風起舞，院落內四塊太陽能光伏板列隊曬著太陽，光伏板的陰影里，小胖墩蓄電池箱怡然自得……戶主張振武告訴記者，“這院內院外的風機光板都是國家去年給安裝的，家里的電燈、電視、電飯鍋都能用，這都快一年了也沒再停過電，今年，家里又買了電腦和冰柜呢！”當記者問及張振武這些發(fā)電設備平時怎么操作時，張振武手一揮，很是瀟灑地說：“不用管的，它們全是自動的，不用操心。”
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為適應國家能源發(fā)展戰(zhàn)略要求，引領清潔能源有序發(fā)展，作為國家電網(wǎng)公司智能電網(wǎng)第三批試點項目，河北承德圍場農(nóng)網(wǎng)分布式發(fā)電/儲能及微電網(wǎng)接入控制試點工程，不僅是農(nóng)網(wǎng)智能化建設領域內的首個風光儲聯(lián)合優(yōu)化運行的微電網(wǎng)項目，更是國內第一個對清潔能源發(fā)電進行并網(wǎng)接入控制的試驗項目。分布式發(fā)電是農(nóng)村新能源利用的一個重要方式，但是其并網(wǎng)后會對農(nóng)村電網(wǎng)在運行、調度、管理和檢修施工等方面造成一定影響，如何實現(xiàn)分布式發(fā)電并網(wǎng)的寬限、是大量接入是智能電網(wǎng)研究建設的重要內容。
為支撐分布式發(fā)電/儲能及微電網(wǎng)運行控制及并網(wǎng)接入，保證配電網(wǎng)的電能質量及安全穩(wěn)定運行，項目采取把分布式發(fā)電、儲能和負荷一起構成的微電網(wǎng)作為農(nóng)村電網(wǎng)的一部分，既可以靈活并網(wǎng)，也可以在必要時離網(wǎng)獨立運行的技術路線，在微電網(wǎng)的接入控制、運行控制、并離網(wǎng)切換、與農(nóng)網(wǎng)的協(xié)調運行管理以及關鍵設備研制等方面取得了多項技術突破。遠在100公里外的圍場縣供電公司安裝的NMC2000分布式發(fā)電/儲能及微電網(wǎng)接入控制系統(tǒng)作為該試點工程的重要組成部分，重點研究對分布式發(fā)電/儲能及微電網(wǎng)進行接入控制和運行管理，以應對未來大量清潔能源發(fā)電的并網(wǎng)需求。主要功能包括清潔能源發(fā)電受理入網(wǎng)申請、接入管理、發(fā)電及負荷預測、發(fā)電調度、安全穩(wěn)定控制、電能統(tǒng)計分析等關鍵技術的工程應用，總體技術水平處于國際領先地位。
沈浩東表示：“分布式發(fā)電/儲能及微電網(wǎng)接入控制試點工程的開展，在利用分布式新能源發(fā)電，節(jié)約輸配電建設投資，提高偏遠地區(qū)用戶的供電質量，推進無電地區(qū)電力建設將發(fā)揮非常重要的作用，具有廣闊的應用前景。”
