六位一体的孤岛型微电网建设与发展的新思路-第4页-北极星火力发电网

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4.3光伏发电站、蓄电池储能电站、燃气轮机发电站

4.3.1光伏发电站、蓄电池储能电站、燃气轮机发电站各自的作用

在孤岛型的微电网里面，燃气轮机发电站，主要用于调峰；光伏发电站，主要用于发电出力；蓄电池储能电站，主要用于光伏发电的储能，另外也能参与动态调峰。

其中，蓄电池储能电站，建设成本较高，需要上千万元；光伏发电站，成本在下降，也需要上千万元；燃气轮机发电站，建设成本较低，百万元左右。

需要设计轮流慢充的充电模式，促进有序充电，避免出现电力负荷高峰，以便有效地降低蓄电池储能电站、燃气轮机发电站的建设规模。

4.3.2光伏发电站、蓄电池储能电站、燃气轮机发电站的设计规模

如前所述，一个16平方公里的孤岛型微电网内的6400辆电动汽车，每天平均消耗电能：6度×6400辆=38400度。电解铜的企业，每天平均消耗电能：15000度。

一个孤岛型微电网内的一天电能消耗，总计为：（38400+15000）=53400度。

相应地，光伏发电站、蓄电池储能电站、燃气轮机发电站，每天需要能联合提供：（38400+15000）度×2=100000度电。其中，1.5为储能系数。

通过安排电动汽车的轮流慢充充电（如：轮流充电系数为0.3，即：每3辆车轮流慢充），可降低三大电站的瞬时出力功率的规模，从而降低设计规模。

电网公司如果能够配合，让微电网使用电网的谷电储能，设计规模还可进一步减小。

【结论：

①一个16平方公里的孤岛型微电网，可以设计为：在12小时内，光伏发电站出力25000度电、蓄电池储能电站储能55000度电（其中，40000度电用于电动汽车充电，15000度电用于高耗能企业生产）、燃气轮机发电站调峰出力25000度电。

②在出力的瞬时功率提供的分配方面：光伏发电站提供2MW；蓄电池储能电站应能动态地提供2MW～6MW；燃气轮机发电站提供2MW；

③电网公司如果能够配合，让微电网使用电网的谷电储能，上述设计规模还可减小；】

4.4光伏组件的建设成本预算

如前所述，一个16平方公里的孤岛型微电网，在12小时内，光伏发电站出力25000度电。则，光伏组件平均功率为：25000度电/12小时=2000kW=2MW；

现在（2013年5月）的光伏组件的市场报价为：4.27元/瓦，则光伏组件的建设成本为：4.27元×2MW=850万元；

4.5蓄电池储能电站的建设成本预算

如前所述，一个16平方公里的孤岛型微电网，在12小时内，蓄电池储能电站出力55000度电。其中，40000度电，用于电动汽车充电；15000度电，用于高耗能企业。

4.5.1电动汽车充电需要的蓄电池单体数目的估算

每辆电动汽车（工作电压为375V、慢充充电电流为20A），每天平均消耗的6度电能，需要用20A的慢充电流充电0.8小时。则，每辆电动汽车6度电需要消耗的电量为：（375V/24V）×20A×0.8小时=250AH24V；

储能电站，用于电动汽车的储能电量容量为：6400×250AH24V=1600000AH24V；

则蓄电池储能电站，用于电动汽车充电的储能电池，需要：

1600000AH24V/400AH24V=4000个的400AH24V的铅酸电池单体或储能锂电池单体。

4.5.2高耗能工业企业需要的蓄电池单体数目的估算

高耗能的企业，有：钢化玻璃厂、陶瓷地砖厂、粉末冶金厂、电解铜、电解铝等。

举例：电解铜的企业，铜的电化当量是1克/AH（工作电压2V），生产50吨电解铜需要消耗电能容量：50000千克/（1克/AH2V）=50000000AH2V。

一个蓄电池储能电站，用于高耗能企业的储能电量容量（采用24V蓄电池）为：

50000000AH2V=50000000/12=4000000AH24V；

设电池储能50﹪，则蓄电池储能电站，用于高耗能企业的储能电池，需要：

2000000AH24V/400AH24V=5000个的400AH24V的铅酸电池单体或储能锂电池单体。

【小结：一个蓄电池储能电站，需要400AH24V的蓄电池总数为：4000+5000=9000个；】

4.5.3蓄电池储能电站的建设成本估算

如前所述，一个孤岛型微电网，蓄电池储能电站，需要400AH24V的蓄电池总数为：9000个。

现在（2013年5月）的储能铅酸电池的市场报价为：3000元/400AH24V；储能锂电池的市场报价为：10000元/400AH24V。

则：一个孤岛型微电网的蓄电池储能电站（采用铅酸电池单体）的建设成本为：9000个×3000元=2700万元；蓄电池储能电站（采用锂电池单体）的建设成本为：9000个×10000元=9000万元；

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