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近年来,湄洲岛的用电负荷增长较快,湄洲岛供电公司运检部专员介绍,2013年,全岛年度最高用电负荷达7000千瓦,年用电量2192万度,而双回海底电缆的供电能力已呈现不足之势。通过控制策略,调节湄洲岛储能电站的并网有功与无功功率,不仅可明显改善配电网末端供电质量,还能进行削峰,有效缓解双回海底电缆供电能力不足的状况。
不过,国网福建电力的技术人员对储能电站应用功能的思考并不仅限于此。“湄洲岛储能电站投运后,可稳定配电网末端电压,充分利用岛上太阳辐射充足、季风盛行的特点,采用风光储互补发电技术,提高配电网末端对风力发电、光伏发电的消纳能力。”福建电科院的范元亮博士说,在目前条件下,储能电站投运后,湄州岛20%左右的用电可能通过岛上的风力或光伏发电供给,届时,储能电站提高供电可靠性、服务妈祖文化的能力将进一步增强。
【未来规划】
能源互联网络助力建设生态岛
利用互联网和智能终端技术,使能量和信息能够双向流动,能源在全网络内分配、交换和共享,就能形成能源互联网。
能源互联网是建设妈祖生态岛的一个重要方面,也是促进湄州岛能源可持续发展的重要手段。能源互联网通过储能、能源收集以及智能控制,将有效解决可再生能源供应不持续、品质不稳定和难以接入电力主干网等问题,促进绿色电力发展,实现它们和电网的友好互动。
湄州岛储能电站就是湄洲未来能源互联网的一个重要组成部分。以此为依托平台,福建电科院已开始制定相关方案,计划建设一个覆盖0.4千伏直流与交流,以及10千伏电压等级的交直流混合多能互补微电网。微电网可以作为能源互联网的组成要素,也能以一种具体形式存在,通过可再生能源发电、储能与用电消纳等形成能源局域网。
湄州岛初期的交直流混合多能互补微电网将以风力发电、光伏发电以及储能电站互补为主提供电能,部分风力发电、光伏发电与储能系统共同汇集至0.4千伏直流母线,为直流充电设施等提供稳定电能,接着通过基于虚拟同步电机技术的逆变器接入0.4千伏交流母线,满足0.4千伏负荷的用电需求,然后经过升压变互连至10千伏中压供配电网络。“如此分层结构可满足不同的负荷需求,减少了不必要的电压变换环节。”福建电科院工程师郑高细致地解释道,如果采用传统方式,分布式风力发电和光伏发电需要经过交直流变换系统,经过交流供配电网络输送,然后再变换至直流,供直流充电设施使用;或者这些电能通过升压变并联至10千伏中压供配电网络,再降压供0.4千伏交流负荷使用。“这些过程都会造成可观的电能损耗。如此比较下,交直流混合多能互补微电网的优势就显现了。”郑高说。
湄洲岛储能电站的投运,以及未来能源互联网的构建,将让岛上居民切实享受更加智能和清洁的用电方式。用户侧智能控制终端能与微电网的上层管理系统互联,提交用电计划,响应实时电价;还能通过就地采集微电网电压与频率,控制负荷投切,共同参与维持微电网安全稳定运行。智能用电以及智能家居系统将进一步导向用电客户参与节能减耗。另外,湄州岛面积相对不大,在主干交通线建立兼具换电和充电的能源补给中心,可为电动汽车提供便捷的能源补给。依托湄州岛储能电站打造的交直流混合多能互补微电网,将会是一个集发、配、用于一体的能源互联网络,助力建设妈祖生态岛。
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