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在微电网运行中,有两种运行模式:并网运行模式和孤岛运行模式。并网运行模式是在外部无故障时,微电网与外部电网处于连接的状态;孤岛运行模式是当外部电网发生故障或者电能质量较差时,微电网通过快速开关可以切断与外电网的连接,进入独立运行的状态,保证微电网内部重要负荷的供电可靠性。在微电网孤岛运行模式时,能量来源于分布式能源和储能电池,当分布式能源的出力小于负荷需求时,就会存在一定的功率缺额,解决功率缺额的方法就是在微网系统中配备一定容量的储能设备。
在新能源发电中,经常会由于外界环境条件的变化而出现没有电能输出的情况,例如光伏发电遇到的夜间无光源的情况和风力发电中的没有风吹过的情况等,这个时候就需要储能系统向微电网系统中的用户提供持续的供电。
林洋总部园区微电网项目中的储能系统就是一个很好的例子。林洋结合总部园区配电网和负载特点,建设了由屋顶光伏(2MWp)、车棚光伏(76kWp)、风机(10kWp)、充电桩、储能系统(500kWh)、变流器(500kW)和微电网能源管理系统组成的微电网。
上面这张图反映的就是:2015年9月份光伏平均日发电量为6532kWh,中午11:30到14:00之间平均发电量2786kWh,这个时间段的平均负载需求为2115kWh,低于光伏发电量。在没有微电网储能时,光伏发电在满足园区用电后,剩余部分经过升压变压器后无偿并入电网。储能系统可以很好利用中午时段园区无法消纳的光伏发电量给储能电池(500kWh)充电,并在用电高峰时段放电。微电网能源管理系统会根据每天的生产安排、预测的光伏发电量,适当调整电池充放电比例,同时系统预留一部分电池容量给数据中心和关键负载做备用电源。微电网能源管理系统通过实时监测电网状态,在电网发生故障时,利用公共接入点(PCC)的静态开关,快速切断与电网的连接,进入孤岛运行状态,确保微电网内部关键负荷的供电。
小编查阅资料发现,储能技术进步最快的就是电化学储能技术,以锂离子电池、铅炭电池、液流电池为主导的电化学储能技术在安全性、能量转换效率和经济性等方面均取得了重大突破,极具产业化应用前景。
在林洋集团总部微电网示范工程中,林洋采用了市场上主流的化学储能电池,针对不同电池种类设计相应的储能系统解决方案。在该项目中,林洋对镁基锂离子和铅炭储能电池的循环寿命、充放电时间及效率等进行测试,不断积累实际应用经验。
随着全球可再生能源的普及和电动汽车产业的迅速发展,动力电池也将迎来巨大的市场,此后也将出现大量动力电池退役的回收再利用问题。在方总看来,退役后性能尚可的动力电池可作为储能电池继续服役,这个应用随着我国电动汽车的发展将带来储能发展的良机,这将会一个是非常好的应用领域。在林洋众多的微电网项目中,上海国际汽车城微电网示范项目就对新能源汽车与能源互联网领域的有机融合进行了技术研发和探索。
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