夜幕降臨浙江云和赤石鄉(xiāng)歇坑村,甲魚大戶張世良趁最后一抹夕照下山,燈火亮起的家百米在望。他又回頭看了看坡地上的太陽能光伏板,此時已經(jīng)沒有了反射陽光的光澤,一側(cè)的儲能蓄電池正徐徐把電流送向村莊。
這20塊太陽能光伏板上個月剛剛被架設(shè)在歇坑村南面廣闊的山坡上,連同光伏板下磷酸鐵鋰電池,成為歇坑村晝夜不停的新電源。歇坑村也因此成為麗水首個成功落地偏遠山區(qū)分布式光伏微電網(wǎng)的村莊。
今天,我們就來說說山區(qū)微網(wǎng)的那些事兒。
• 什么是微電網(wǎng)?• 為什么要建山區(qū)微網(wǎng)?• 這里的山區(qū)微網(wǎng)有什么不同?
微網(wǎng)是主電網(wǎng)微型化的意思,是一種分布式的、“量身訂制”的電源系統(tǒng)。
微網(wǎng)的主要特征就是其能夠在“孤島模式”運行。這也是微網(wǎng)早期最主要的應用,對于島嶼或是山區(qū)甚至極地等經(jīng)濟性上或技術(shù)性上無法與主電網(wǎng)相連的地區(qū),微網(wǎng)的建設(shè)能夠給當?shù)貛矸€(wěn)定的供電。
不同于傳統(tǒng)意義上的微網(wǎng),歇坑村微電網(wǎng)屬于并網(wǎng)型微電網(wǎng),它與外部電網(wǎng)既可聯(lián)網(wǎng)運行,也可以是一個預先設(shè)計好的孤島,可在外部電網(wǎng)故障或需要時與外網(wǎng)斷開單獨運行,通過綜合控制網(wǎng)內(nèi)的分布式電源與儲能系統(tǒng),維持所有或部分重要用電負荷的供電。
已經(jīng)與主網(wǎng)相連了,為什么還要建山區(qū)微網(wǎng)?
這就與麗水山區(qū)特色密不可分了。歇坑村地處云和山區(qū),與緊水灘鎮(zhèn)隔湖相望,村子地處偏遠,環(huán)境較為封閉,日常交通靠輪渡,坐船到云和縣赤石鄉(xiāng)、緊水灘鎮(zhèn)需要1個多小時,相鄰最近的供電所距離超過30公里。全村用電由35千伏緊水灘變電站供電,10千伏配網(wǎng)線路近17公里,供電半徑長。
01先說可靠性
歇坑村這樣的偏遠山區(qū)如果發(fā)生供電故障,修復時間往往較長,且修復期間沒有其他線路替代供電,是造成供電可靠性較低的主要原因。
就歇坑村而言,一次暴雨導致的停電,需要附近緊水灘供電所員工趕到最近的碼頭,乘1個多小時船橫渡仙宮湖到另一個碼頭,然后再駕車或徒步到歇坑村,才能開始進行搶修。
現(xiàn)在有了山區(qū)微網(wǎng)就不一樣了。山區(qū)微網(wǎng)不僅僅指代的是幾個備用電源,其自身需要有足夠并“可靠”的發(fā)電容量來實時滿足區(qū)域內(nèi)的非彈性用電需求,也就是在大電網(wǎng)與微網(wǎng)斷開后,微網(wǎng)可以獨立運行一段時間。在這段時間內(nèi),供電公司搶修人員會盡快消除故障,讓大電網(wǎng)與微電網(wǎng)重新建立聯(lián)絡(luò)。其次,山區(qū)微網(wǎng)需配套建立彈性電網(wǎng),提高其恢復力,保證其斷電后快速重啟。最后,在不斷接入新負載的前提下,山區(qū)微網(wǎng)也可以通過控制降低區(qū)域用電峰值,重新排組用戶的電力需求,從而減緩電網(wǎng)更新設(shè)備的需求,這意味著更少的投資。
02再說電能質(zhì)量
隨著農(nóng)村電氣化不斷推進,人民生活水平日益提高,一些影響電源頻率或電壓敏感類的負載在電網(wǎng)中的比重逐漸增加的同時,另一邊農(nóng)村分布式發(fā)電(尤其是光伏)不斷接入居民側(cè),加劇了電壓和電網(wǎng)頻率的不穩(wěn)定。
山區(qū)微網(wǎng)通過配置自身的發(fā)電和儲能資源,能對電能質(zhì)量進行調(diào)節(jié),限制和緩解區(qū)域電網(wǎng)運行不穩(wěn)定對主電網(wǎng)的影響。此外這些分布式的發(fā)電和儲能也能為電網(wǎng)和調(diào)度提供“輔助服務”,支撐電網(wǎng)運行。
也就是說,山區(qū)微網(wǎng)不僅可以解決山區(qū)供電可靠性問題,還可以解決數(shù)量龐大、形式多樣的分布式能源無縫接入大電網(wǎng)的問題,在增加電網(wǎng)彈性的同時滿足用戶多樣化的用能需求。
在麗水,像云和歇坑村這樣的村子還有很多,村子里大多為留守老人,常住用戶少、用電需求低,采用山區(qū)微網(wǎng)模式,不僅提高電網(wǎng)可靠性、提升電能質(zhì)量,還為山區(qū)老百姓打通了一條致富路。
“我們這里生態(tài)好,養(yǎng)出來的甲魚味道更好!”晚歸的毛作興坐在新安的節(jié)能燈下開始了帶貨直播,自信地向大家介紹著自家的產(chǎn)品。
歇坑村山區(qū)微電網(wǎng)同步配置了虛擬同步發(fā)電機功能的潮流控制器和儲能系統(tǒng),能夠進行并網(wǎng)運行和孤島運行模式智能切換。電網(wǎng)正常運行時,10千伏線路由主電網(wǎng)供電,一旦電網(wǎng)發(fā)生故障,微網(wǎng)控制器將線路切換至孤島運行模式,維持電壓穩(wěn)定,“接力”繼續(xù)供電。根據(jù)測算孤島運行供電可達48小時以上。
綜合考慮山區(qū)供電可靠性及生態(tài)經(jīng)濟的提升,國網(wǎng)麗水供電公司積極探索建設(shè)偏遠山區(qū)微電網(wǎng),以村落為單位增設(shè)光伏儲能電源,形成光伏、線路互備的供電模式,實現(xiàn)電網(wǎng)提質(zhì)增效。
看得見山,望得見水,留得住人,守得住根。希望不久的將來,有更多的山區(qū)微網(wǎng)守護更多大山深處的鄉(xiāng)愁。
原標題:什么是微電網(wǎng)?為什么要建山區(qū)微網(wǎng)?這里的山區(qū)微網(wǎng)有什么不同?