2014年，多年堅守在開山島上的王繼才夫婦被評為全國“時代楷模”。2018年7月27日，王繼才在執(zhí)勤時突發(fā)疾病，搶救無效去世。隨后，為解決島上愛國主義教育基地和守島人員的用電用水問題，國家電網(wǎng)有限公司決定在開山島上捐建離網(wǎng)型海島智能微電網(wǎng)系統(tǒng)及海水淡化系統(tǒng)，于今年6月18日投運(yùn)，是我國建設(shè)的又一個微電網(wǎng)創(chuàng)新工程。
提高供電可靠性
據(jù)了解，開山島微電網(wǎng)擁有110千瓦光伏發(fā)電機(jī)組、30千瓦風(fēng)電機(jī)組，在正常情況下，光電、風(fēng)電日均發(fā)電量約420千瓦時，可滿足全島的正常用電需求;在臺風(fēng)、暴雨等極端情況下，660千瓦時儲能設(shè)備和50千瓦備用柴油發(fā)電機(jī)，也可保障全島3天的正常用電。“島上的海水淡化設(shè)備日產(chǎn)水近10噸，徹底解決島上各類用水需求。”國網(wǎng)江蘇省電力公司相關(guān)人士介紹。
說起微電網(wǎng)，其實(shí)就是一個包括集控中心、分布式電源、用戶負(fù)荷、儲能設(shè)備的配電網(wǎng)絡(luò)，可與大電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，也可脫離大電網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行。其中，中大型群島由于對電力需求總量和供電可靠性有較高的要求，因此往往通過海纜與大陸聯(lián)網(wǎng)，如舟山群島地區(qū)的舟山主網(wǎng)通過220千伏和110千伏海纜與大陸電網(wǎng)相連。對于偏遠(yuǎn)小島而言，由于最大負(fù)荷有限、輸送距離較遠(yuǎn)、島嶼面積狹窄，鋪設(shè)海纜在技術(shù)與經(jīng)濟(jì)方面均需付出更大代價，因此開發(fā)清潔可靠的微電網(wǎng)是滿足用電需求的重要選擇之一。
在開山島微電網(wǎng)投運(yùn)之前，我國已建成山東長島、廣東珠海大萬山島、廣東珠海擔(dān)桿島、海南三沙永興島等微電網(wǎng)項目，其中既有并網(wǎng)型微電網(wǎng)，也有離網(wǎng)型微電網(wǎng)，均提高了海島的供電可靠性，解決了海水淡化等問題。
此外，我國在解決無電人口通電問題的歷程中，在大電網(wǎng)一時覆蓋不到的地方，以風(fēng)電、光伏發(fā)電為主，柴油發(fā)電機(jī)作為備用的分布式能源微電網(wǎng)系統(tǒng)有效解決了部分偏遠(yuǎn)地區(qū)的用電問題，如內(nèi)蒙古呼倫貝爾市陳巴爾虎旗赫爾洪德分布式發(fā)電/儲能及微電網(wǎng)接入控制試點(diǎn)工程項目、冀北圍場分布式發(fā)電/儲能及微電網(wǎng)項目等。
創(chuàng)新使用新技術(shù)新設(shè)備
6月30日，江蘇連島能源綜合服務(wù)示范島饋線自動化(FA)功能測試工作完成，今后島上配網(wǎng)故障定位隔離、非故障區(qū)供電恢復(fù)時間從過去的1小時縮減到1分鐘。
連島是江蘇最大的城市化海島，與連云港隔海相望，島嶼面積76平方千米，海岸線長17.66千米，通過6.7千米長的攔海大堤與陸地相連。過去，該島電力一直依靠島外輸送。2018年3月，國網(wǎng)江蘇省電力公司啟動連島能源綜合服務(wù)示范島建設(shè)，通過建設(shè)風(fēng)、光、波浪等可再生能源設(shè)備，島上發(fā)電實(shí)現(xiàn)自給自足。此次進(jìn)行配電自動化改造，增強(qiáng)配網(wǎng)故障自愈能力，是示范島建設(shè)的重要一環(huán)。
“以往線路發(fā)生故障時，需要調(diào)度人員先判斷故障位置，工區(qū)運(yùn)維人員再趕赴現(xiàn)場處理，至少耗費(fèi)1個小時。經(jīng)過改造后，主站系統(tǒng)能夠根據(jù)線路網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⒑凸收闲畔⑦M(jìn)行分析，自動研判故障區(qū)域，并給出隔離和轉(zhuǎn)供方案。本次測試中，故障定位、隔離及非故障區(qū)供電恢復(fù)僅用時58秒。”江蘇電力相關(guān)人士介紹。
由此可見，海島微電網(wǎng)在滿足了供電、供水等需求的同時，創(chuàng)新使用了多項新技術(shù)、新設(shè)備。值得一提的是，三沙永興島建成了我國首個遠(yuǎn)海島嶼智能微電網(wǎng)系統(tǒng)，不僅可以實(shí)現(xiàn)光伏等清潔能源100%利用，未來還可以靈活接入波浪能、可移動電源等多種新能源。而且，通過海底光纖相連，永興島智能微電網(wǎng)可以接受400多公里外的海南島電力指揮中心的調(diào)控，供電可靠性達(dá)城市電網(wǎng)水平。
市場前景廣闊
近年來，微電網(wǎng)因被視為大規(guī)模可再生能源的有效解決方案、能源互聯(lián)網(wǎng)不可或缺的重要組成，不僅在解決偏遠(yuǎn)地區(qū)、海島供電問題方面大有可為，而且在提高供電可靠性、安全性及消納可再生能源等方面正扮演著越來越重要的角色。尤其在大電網(wǎng)覆蓋地區(qū)開發(fā)微電網(wǎng)將起到“錦上添花”的作用，這種并網(wǎng)型微電網(wǎng)可在聯(lián)網(wǎng)和獨(dú)立運(yùn)行兩種狀態(tài)間自由切換，即當(dāng)大電網(wǎng)出現(xiàn)故障時，微電網(wǎng)可以選擇與大電網(wǎng)斷開，保障區(qū)域內(nèi)用戶的供電安全;當(dāng)選擇聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行時，微電網(wǎng)可以通過出售多余電力、需求響應(yīng)等方式獲得額外的經(jīng)濟(jì)收益。
在山東長島，長島與大陸、長島各主要島嶼之間由海底電纜連接，而海纜搶修受天氣和潮流影響，作業(yè)難度大，且海纜故障又多發(fā)生在風(fēng)大浪高天氣，由于國家相關(guān)部門規(guī)定7級風(fēng)以上不允許船只出海作業(yè)，很難在短時間內(nèi)維修、恢復(fù)供電。因此，長島建設(shè)微電網(wǎng)后，增強(qiáng)了供電可靠性，可在外部大電網(wǎng)瓦解的情況下，實(shí)現(xiàn)孤網(wǎng)運(yùn)行，保證對重要用戶的連續(xù)供電。
目前，國家電網(wǎng)公司、南方電網(wǎng)公司正積極部署拓展綜合能源服務(wù)市場，主動適應(yīng)能源生產(chǎn)和消費(fèi)變革，參與整體能源優(yōu)化，探索多能互補(bǔ)、分布式能源集成優(yōu)化綜合供能等關(guān)鍵技術(shù)。其中，微電網(wǎng)是能源互聯(lián)網(wǎng)的重要市場主體，可提供多能綜合利用服務(wù)，參與能源互聯(lián)網(wǎng)電量交易及提供調(diào)峰等多種輔助服務(wù)，市場前景廣闊。
