基于新能源的臨滄微電網(wǎng)建設(shè)初探
時(shí)間:2022-01-25 08:55:36
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摘要:通過闡述國(guó)際國(guó)內(nèi)微電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀,分析臨滄電力資源特點(diǎn),提出在臨滄建立以風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電為主的微電網(wǎng)體系可行性建議。
關(guān)鍵詞:分布式發(fā)電;新能源;微電網(wǎng)
0引言
現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展進(jìn)入了新階段,人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的意識(shí)與需求都在逐年提升。綠色電力已成為未來電力系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)新方向。云南省臨滄市電力資源豐富,特別在可再生能源方面有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì),隨著近年來臨滄市先后獲得了“中國(guó)十佳綠色城市”和“全國(guó)低碳國(guó)土實(shí)驗(yàn)區(qū)”等榮譽(yù),清潔能源和資源循環(huán)的意識(shí)在臨滄社會(huì)得到了很好的宣傳與普及,為日后微電網(wǎng)技術(shù)在臨滄進(jìn)一步推廣與應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
1分布式電源與微電網(wǎng)概述
分布式電源(DistributedGeneration,DG)通常是指以新能源(風(fēng)力、光伏、生物質(zhì)能發(fā)電等)為代表的千瓦級(jí)小型電源,這些電源常常分布在負(fù)荷附近、經(jīng)濟(jì)高效且對(duì)環(huán)境友好。微型電網(wǎng)是指由分布式電源、儲(chǔ)能裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、監(jiān)控、保護(hù)裝置和相關(guān)負(fù)荷匯集而成的小型發(fā)配電系統(tǒng),是業(yè)界提出的一種新型DG應(yīng)用技術(shù),它既可孤立運(yùn)行,也可并網(wǎng)運(yùn)行。通過微網(wǎng)整合后,無論是電源側(cè)還是用戶側(cè)都可實(shí)現(xiàn)更加智能的自我保護(hù)和管理。當(dāng)微網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí),它既可作為用電負(fù)荷向外部電網(wǎng)購(gòu)電,也能在網(wǎng)內(nèi)電力多余時(shí)反向?qū)χ骶W(wǎng)售電,為微網(wǎng)內(nèi)用戶創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)外部電網(wǎng)出現(xiàn)異常時(shí),微網(wǎng)也可孤立運(yùn)行,獨(dú)立調(diào)節(jié)內(nèi)部電壓,保護(hù)微網(wǎng)內(nèi)電源和負(fù)荷不受沖擊。相比于傳統(tǒng)大電網(wǎng),微網(wǎng)短距離內(nèi)自產(chǎn)自銷的發(fā)配電模式相比現(xiàn)行的遠(yuǎn)距離高壓輸電而言,不僅節(jié)省了高額建設(shè)成本和維護(hù)費(fèi)用,還實(shí)現(xiàn)了能源的梯級(jí)利用,有效豐富了電力結(jié)構(gòu),擴(kuò)大了新能源技術(shù)的應(yīng)用范圍[1]。
2國(guó)際國(guó)內(nèi)微電網(wǎng)發(fā)展情況
日本和歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)微網(wǎng)研究起步較早,目前已經(jīng)完成了基礎(chǔ)理論、標(biāo)準(zhǔn)制定和實(shí)驗(yàn)?zāi)M階段研究,并開始向微電網(wǎng)的商業(yè)化、模式化的方向推進(jìn)。國(guó)內(nèi)方面,由于國(guó)家對(duì)新能源和智能微電網(wǎng)等高新科技項(xiàng)目的重視,中國(guó)在微網(wǎng)研究應(yīng)用方面取得的成就也可圈可點(diǎn),先后建立了青海玉樹巴塘2MW水光互補(bǔ)微網(wǎng)互補(bǔ)發(fā)電示范工程、浙江溫州鹿西島微網(wǎng)示范工程、福建廈門西海五緣灣1號(hào)光儲(chǔ)微電網(wǎng)試點(diǎn)工程、珠海東澳島風(fēng)光蓄智能微網(wǎng)示范工程等多個(gè)微型電網(wǎng)項(xiàng)目的實(shí)踐及運(yùn)營(yíng)基地[2]。
3臨滄的電力資源
3.1風(fēng)能資源及其開發(fā)利用現(xiàn)狀
臨滄屬亞熱帶低緯度山地季風(fēng)氣候,全年平均風(fēng)速為0.7m/s~2.2m/s,其中春季1.0m/s~3.0m/s,夏季0.9m/s~2.0m/s,秋季0.5m/s~1.5m/s,冬季0.5m/s~2.6m/s。不同的地理位置、不同的海拔高度風(fēng)能資源相差較大。目前已有三峽新能源公司、華能云南新能源公司、中廣核風(fēng)力發(fā)電有限公司等9家知名企業(yè)與臨滄市臨翔、耿馬、云縣、永德、雙江等區(qū)縣簽訂了風(fēng)能開發(fā)合作協(xié)議,已完成在全市范圍內(nèi)的風(fēng)力測(cè)試數(shù)據(jù)收集、資源情況調(diào)查和預(yù)可行性研究報(bào)告編制等相關(guān)前期工作。規(guī)劃建設(shè)風(fēng)電場(chǎng)24座,總裝機(jī)容量233.75×104kW,估算總投資234×108元,其中6個(gè)風(fēng)電場(chǎng)已列入云南省級(jí)規(guī)劃。
3.2太陽能資源及其開發(fā)利用現(xiàn)狀
臨滄市全年日照時(shí)數(shù)為1878h~2246h,日照時(shí)數(shù)大于6h的天數(shù)在168d~216d之間,太陽能輻射總量為每年5239MJ/m~5702MJ/m,相當(dāng)于每平方米日輻射量為3.98kW•h~4.33kW•h,每1m2土地1a可獲取的太陽能相當(dāng)于1450kW•h~1580kW•h電所產(chǎn)生的能量,屬全國(guó)的三類太陽能資源中等類型地區(qū)。目前尚無太陽能光伏發(fā)電項(xiàng)目,但已與三峽新能源公司、特變電工新疆新能源股份有限公司簽訂了合作開發(fā)太陽能光伏發(fā)電項(xiàng)目的合作協(xié)議,將重點(diǎn)在云縣和雙江縣各建設(shè)一個(gè)萬千瓦級(jí)太陽能光伏發(fā)電站。
3.3生物質(zhì)能資源現(xiàn)狀
木薯、膏桐的果實(shí)含油率能達(dá)到高達(dá)60%及其以上,可提練出不含S、無污染、符合歐四排放標(biāo)準(zhǔn)的生物柴油。臨滄市現(xiàn)已種植木薯4.09×107km2、膏桐31.06×107km2,近年來隨著政府出臺(tái)的種植鼓勵(lì)政策,預(yù)計(jì)到2020年可通過與緬甸境外農(nóng)業(yè)合作及替代種植項(xiàng)目,能將木薯、膏桐等經(jīng)濟(jì)作物的種植總面積擴(kuò)大到約53.33×107km2,并建成一個(gè)產(chǎn)量可達(dá)10×104t/a的燃料乙醇及生物柴油提煉區(qū)。蔗糖產(chǎn)業(yè)是臨滄的支柱產(chǎn)業(yè)沼氣資源。目前全市共有約15座大型糖廠,其生產(chǎn)所排放的高濃度有機(jī)廢水及甘蔗渣含有大量糖分,是較好的沼氣發(fā)酵原料,有巨大的生物質(zhì)能生產(chǎn)潛力[3-4]。
4對(duì)臨滄發(fā)展互補(bǔ)型微電網(wǎng)的可行性分析
4.1農(nóng)村電氣化的需要
臨滄地處橫斷山脈,山區(qū)眾多,很多村寨交通不便,架設(shè)輸電線路本已非常困難,通電后還會(huì)時(shí)常因遭遇沿途森林復(fù)雜環(huán)境等因素而導(dǎo)致斷電,如何為當(dāng)?shù)厝罕娞峁└€(wěn)定的電力供應(yīng)和更優(yōu)質(zhì)的電力服務(wù),一直是是臨滄在未來電網(wǎng)建設(shè)中的一項(xiàng)重要任務(wù)。如果能在這么偏遠(yuǎn)村落建起一套依托新能源的微電網(wǎng)系統(tǒng),那么就近供電的分布式電源不僅能免去遠(yuǎn)距離架線投資、減小線損,還能因其綠色友好的特性將環(huán)境傷害降到最低。目前該類工程已經(jīng)在國(guó)外進(jìn)行過成功示范,例如希臘CRES(希臘可再生能源中心)在愛琴海南部的基斯諾斯島上建立了基于新能源微電網(wǎng)工程,解決了島上12戶居民的供電問題。
4.2打造綠色城市的需要
近年來,臨滄市以“生態(tài)立市、綠色崛起”為發(fā)展理念和戰(zhàn)略,著力打造好以綠色生態(tài)為核心的城市品牌。臨滄將充分發(fā)揮其自然資源豐富、生態(tài)環(huán)境良好、人文景觀獨(dú)特、民族風(fēng)情濃郁的特點(diǎn),堅(jiān)持走綠色發(fā)展道路,通過深化節(jié)能減排,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),加強(qiáng)環(huán)保宣傳,優(yōu)化發(fā)展布局,夯實(shí)區(qū)域綠色品牌,增強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展動(dòng)力。也正是這些措施讓臨滄市先后獲得了“國(guó)家可持續(xù)發(fā)展實(shí)驗(yàn)區(qū)”“全國(guó)低碳國(guó)土實(shí)驗(yàn)區(qū)”和“中國(guó)十佳綠色城市”等國(guó)家戰(zhàn)略項(xiàng)目和榮譽(yù)稱號(hào)。在國(guó)家和云南省的扶持與鼓勵(lì)下,“發(fā)展新能源,建設(shè)綠色城市,創(chuàng)建大美臨滄”已成為臨滄全社會(huì)的共同理想和訴求,而以太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等新能源為基礎(chǔ)的微電網(wǎng),不僅清潔環(huán)保,還能實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的合理、有效利用,完全符合臨滄能源與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的需要,相信基于新能源開發(fā)的微電網(wǎng)技術(shù)將會(huì)為今后臨滄綠色能源的供應(yīng)提供更多更好的選擇[5]。
4.3應(yīng)急供電的保障
由于就地開發(fā)、就近供電的特點(diǎn),分布式電源和微電網(wǎng)系統(tǒng)能在遭遇某些不可抗拒力的破壞后,擁有優(yōu)于現(xiàn)有供電網(wǎng)絡(luò)的電力恢復(fù)能力。對(duì)處于地形復(fù)雜且山體滑坡、泥石流較多的臨滄來說,迅速的電力恢復(fù)具有非常重要的實(shí)際意義。因?yàn)榕R滄地處山區(qū),一旦供電線路遭到破壞,很難在短時(shí)間內(nèi)得到完全修復(fù),所以如能在臨滄各偏遠(yuǎn)山村中將微電網(wǎng)和就近建設(shè)的分布式電源加以推廣,那么在遭遇到地震、暴雨塌方等不可抗拒災(zāi)害后,就能自給自足恢復(fù)部分電力供給,支持一些醫(yī)療和救援機(jī)械的用電需求,最大限度減少人民生命財(cái)產(chǎn)損失。
5結(jié)語
微電網(wǎng)作為一種全新的供電形式,不僅更適合于清潔電源接入,且還人性化地賦予了電力用戶更多選擇與管理空間,是21世紀(jì)智能電網(wǎng)發(fā)展的潮流所向。臨滄擁有豐富清潔電力資源,在臨滄推廣這套基于新能源的微網(wǎng)系統(tǒng),既符合臨滄“生態(tài)立市、綠色崛起”的發(fā)展定位,還能有效提高偏遠(yuǎn)山區(qū)村落的供電可靠性,減少碳排放,實(shí)現(xiàn)自然與社會(huì)和諧發(fā)展。不僅滿足臨滄經(jīng)濟(jì)與環(huán)境同時(shí)可持續(xù)發(fā)展的訴求,同時(shí)也為解決日益嚴(yán)峻的能源問題提供了一條有效途徑。
作者:李笑帆 單位:云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司臨滄供電局
參考文獻(xiàn):
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