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4个项目案例告诉你 微电网的优势究竟在哪

北极星储能网  来源:施耐德电气    2017/8/25 8:24:51  我要投稿  

北极星储能网讯:内容概要

微电网有以下优势:

能源可靠性:微电网能够独立于主电网,实现自给自足,从而实现弹性供电

能源易获取:在无法接入主电网的情况下,以合理的成本获得能源

能源独立:通过整合更多可再生发电方式来减少化石燃料消耗

能源成本优化:利用能源灵活性优化能源结构和电网平衡

本文探讨了微电网能够带来的优势,并提供了相关微电网项目的实例。

能源可靠性

微电网能够独立于主电网,实现自给自足,从而实现弹性供电。

在一些地区,由于恶劣天气事件造成的停电事故不断增加。2003年8月,一次大面积停电造成美国东北部和加拿大东部地区大约5500万人断电。而2012年7月,印度发生的世界上最大的断电事故影响的范围更大,造成该国一半人口断电。不久之后,飓风“桑迪”袭击了美国东部,导致800万客户断电。

美国列克星敦研究所(LexingtonInstitute)称,由于美国电网的供电弹性问题,平均每天至少有50万人受到停电影响,每年造成损失达1190亿美元。

微电网能够独立于主电网,实现自给自足,从而提高了供电弹性。当主电网遇到重大问题时,微电网能够快速解耦,并仍然可以继续从地方电源供电。由于地方生产、储电容量和瞬时状态的影响,这种自主供应可能受到限制。然而,借助微电网的地方管理系统,可以对负载优先级进行优化管理,控制策略也可以得到相应调整。

此外,在问题风险可预测的情况下(比如预报有强风暴),可以通过有意采取预防策略为微电网做好准备,例如减少非重要负载、准备进行待调度的地方发电,以及为电池充电以提高系统未来的弹性。

当微电网本身出现问题时(例如,其中之一的电源遇到问题或正在进行维护),微电网能够进行备份,并自动进行重新配置。

图1 Oncor校园微电网

参考一个校园微电网的实例:

概况:超过100英亩的系统运营服务设施

挑战:

1.提升电网容量和可靠性

2.利用现有资源

3.利用灵活的动态微电网技术

4.监测和优化分布式能源(DER)

5.运营两组太阳能光伏阵列、一台微型涡轮机、两个储能系统以及四台现有发电机

解决方案:Oncor的创新型系统包括四个相互连接的微电网,并使用九个不同的DER,其中包括基于逆变器的资源和非基于逆变器的资源,这些资源可以与主公用电网断开,也可以重新连接到主公用电网上。微电网控制器和运营软件可以提供信息、通信和控制,通过优化协调负载、发电和存储,将能源灵活性的价值转化为经济价值。

结果:

在从并网模式切换到离网模式时,控制器可以保护操作,并方便切换,以确保关键负载能够获得可靠的电源。

它能够根据需要,实现从单微电网到多微电网协同工作配置的无缝过渡。

通过采用容错方法,设备可以储存来自电网馈电或设施的任一发电来源的电力。

基于云的用于经济负荷分配和DER预测的平台,进一步优化了供电并提高了供电的智能水平。支持多种用例,并且还使用行业标准通信协议,创建了微电网与公用电网之间的连接。

图2米拉马尔海军陆战队航空站关键任务微电网

参考一个关键任务微电网的实例:

概况:占地3,500英亩的米拉马尔海军陆战队航空站运行和维护设施

挑战:

1.该航空站的关键设施必须持续不间断运行,即使公用电网被危害或受损时也不能受到影响。

2.设计必须具有可扩展性,以便在用电高峰期间为设施供电和进行电力管理。

3.设计必须纳入可再生资源、采用先进的智能电网控制系统并具备需求响应能力。

4.该航空站努力成为一个“净零能源设施”,也就是说,其在一年中生产的能源要与消耗的能源一样多。

解决方案:米拉马尔的创新型系统包括现有的能源资源(如垃圾填埋气、太阳能光伏发电和储能系统)以及一座升级后的7兆瓦发电厂(主要使用垃圾填埋气发电)。微电网控制器和运营软件可以提供态势感知、通信和控制,通过优化协调负载、发电和存储,将能源灵活性的价值转化为经济价值。该系统包括对电力控制系统的升级和集成。

预期结果:

该项目计划于2018年7月前完工。

届时,微电网将能够在与电网分离的情况下为设施供电。在与主电网连接时,微电网将通过需求响应与电网智能交互。

微电网将增强和扩展现有现场可再生能源的功能:1.6MW太阳能光伏发电和3.2MW垃圾填埋沼气发电。

目前,该航空站目前所使用的可再生能源比例为50%,而目标是到2019年达到75%,且最终目标是达到净零能源状态。

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